Перспективные технологии для разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений.
В современном мире активно осваиваются шельфовые нефтегазовые месторождения. Не секрет, что действующие газовые месторождения постепенно истощаются, а перспективные газовые ресурсы залегают преимущественно вдали от ведущих, центров потребления.
Какие же нужны технологии для облегчения их разработки и эксплуатации? Энергоемкость экономики страны, в 2-3 раза превышающая аналогичные показатели для большинства стран мира, объясняется суровыми природно-климатическими условиями, особенностями структуры промышленности и технологической отсталостью отдельных ее отраслей. На долю труднодоступных, сложных в освоении месторождений, главным образом шельфовых, приходится около 50 % разведанных мировых запасов газа, и использование технологий транспортировки газа по морским трубопроводам становится экономически нерациональным. Необходимость создания инфраструктуры для освоения труднодоступных месторождений повышает ценность продукта, однако до 10 % добываемого газа может расходоваться на собственные технологические нужды.
Предлагаются новые технологии транспортировки природного газа в сжиженном (СПГ) или сжатом (компримированном) (КПГ) виде. Учитывая масштабы газовых запасов на российских шельфах, необходимо активизировать работу как в области создания новых технологий по сжижению природного газа, так и в направлении разработок технологий его транспортировки.
Главной особенностью технологии КПГ является то, что природный газ можно загружать на суда непосредственно с месторождения за счет использования пластового давления газа, а разгружать - непосредственно в потребительскую сеть. Глубокая подготовка газа перед загрузкой его на судно не требуется. Перспективным направлением является использование атомной энергетики при добыче, транспортировке и хранении газа.
Опыт эксплуатации морских нефтегазовых платформ показывает, что необходимые энергетические мощности составляют несколько десятков мегаватт. Немаловажным является и то обстоятельство, что ЯЭУ можно использовать и для выработки бытового тепла, и для опреснения воды, что особенно актуально для изолированного во всех отношениях промышленного объекта. Такие мощности обеспечивают ядерные энергетические установки (ЯЭУ) малой мощности блочного типа, которые практически полностью автономны. Они обладают повышенной безопасностью на основе свойств самозащиты, имеют длительный срок службы (от 10 до 30 лет в зависимости от типа мощности ЯЭУ) и исключают обращение с отработанным ядерным топливом на площадке станции.
Конечно, для удовлетворения энергетических потребностей этого объекта можно использовать часть добываемого углеводородного сырья. Но это означает сжигание полезного продукта, который целесообразнее использовать в качестве промышленного сырья.
Структурная перестройка национальной экономики за счет опережающего развития неэнергоемких отраслей обрабатывающей промышленности, доля которых к 2030 г. достигнет 53 %, и предприятий сферы услуг будет являться основной движущей силой, обеспечивающей порядка 75 % от суммарной величины снижения удельной энергоемкости. Создание материалов с необходимыми свойствами принесет ощутимые выгоды и в экономии энергетических и материальных ресурсов. Важная роль в решении этой проблемы отводится нанотехнологиям.
Энергосистемы, изготовленные с использованием наноматериалов и нанотехнологий, представляют собой реальную энергосберегающую технологию, требующую в 2-3 раза меньшего количества топлива для производства такого же количества электричества.
Появляется возможность синтезировать новые материалы, конструировать новые приборы и инструменты на атомарном и молекулярном уровнях. Электрическая энергия - наиболее высокоорганизованный и удобный для потребителей вид энергии.
Эффективность технологий накопления и преобразования энергии во многом определяет уровень и возможности других отраслей промышленности, ход технического прогресса в целом и социальный успех различных технических инноваций. От химической энергии электрическая обладает существенным недостатком - невозможностью длительного хранения. В качестве одного из наиболее перспективных перезаряжаемых источников тока в настоящее время рассматриваются энергонакопительные конденсаторы на нанопористых углеродных материалах.
Применение наноструктурированных материалов с развитой поверхностью позволяет получать рекордные на сегодняшний день параметры энергонакопления.
