Канада добыча нефти открытым способом

Все о нефти

Сага о нефтяных песках Канады

Буквально за год Канада в 3,6 раза (!) увеличила свои запасы нефти. Если в 1998 году доказанные запасы нефти составляли 49,8 млрд. баррелей, то в 1999 году они составили уже 181,6 млрд. баррелей!* При этом страна переместилась с восьмого сразу на второе место по величине запасов среди нефтедобывающих стран, уступив только Саудовской Аравии. Как канадским нефтяникам удалось это сделать? Открытие новых крупных месторождений нефти? Ничего подобного. Степень разведанности запасов в Канаде довольно высока, а новых крупных открытий не было со времен 1979 года, когда было открыто месторождение Хайберния. Так что дело совсем не в новых нефтяных месторождениях. Так как же Канаде удалось так резко нарастить свои доказанные запасы нефти?

Рисунок 1. Динамика изменения доказанных запасов нефти Канады

*По данным BP Statistical Review of World Energy 2014

Эта история началась давно и началась она с работ Карла Кларка

Канадский химик Карл Кларк родился в 1888 году в городке Джорджтаун, штат Онтарио. Высшее образование он получил в университете Макмастер, а в 1915 году в университете Иллинойса он получил степень доктора химических наук.

Надо сказать, что Канада обладает огромными запасами тяжелой нефти (битума). Залежи битуминозных песков были известны уже давно (например, крупнейшее месторождение Атабаска было открыто еще в 1778 году), но эффективного способа разработки таких залежей найдено не было. Их разработка сводилась в основном к поверхностному сбору битума с использованием его в строительных целях.

Для изучения способов разработки нефтяных песков правительство Альберы (провинции, в которой расположены все основные запасы тяжелой нефти) в 1921 году учредило Совет по научным и промышленным исследованиям (Scientific and Industrial Research Council). Первым участником этой организации стал Карл Кларк, а его основной задачей было найти эффективный способ переработки нефтяных песков.

Карл начал экспериментировать с различными способами отделения нефти от твердых частиц песка с использованием горячей воды и химикатов. В 1923 году он со своим коллегой Сидни Блэром построил небольшой экспериментальный завод по переработке нефтяного песка. Завод был способен переработать до 85 тонн исходного вещества в год, но большой проблемой оставались высокие затраты на нагрев воды. В 1925 году в процессе работы на Совет Карл Кларк, наконец, нашел эффективный способ извлечения нефти из нефтяных песков с помощью горячей воды и химических реагентов, который он запатентовал в 1929 году.

Метод этот заключается в том, что нефтяной песок, добытый карьерным способом, смешивают с горячей водой либо в специальном барабане, либо непосредственно в трубопроводе. Капельки нефти (битума) при этом отделяются от минеральных частиц песка и прикрепляются к небольшим воздушным пузырькам, которые помогают им переместиться в верхнюю часть смеси. Затем вся эта масса размещается в специальных разделительных сосудах, где насыщенная битумом пена просто откачивается с поверхности жидкости. Откачиваемая пена содержит порядка 65 процентов нефти, 25 процентов воды и 10 процентов твердых частиц.

Когда крупные зерна песка оседают, их перекачивают на специальные утилизационные площадки, где из них формируют своего рода дамбы в виде пруда. В эти пруды закачивают отработанную воду с оставшимися в ней мелкими частицами песка. Некоторое время вода отстаивается и после полного оседания всех твердых частиц оставшуюся чистую воду используют повторно.

Интересный факт: поскольку частицы минерального вещества после их обработки и извлечения из них нефти не оседают с изначальной плотностью, то получается, что каждый кубический метр добытого нефтяного песка превращается в 1,4 м³ отходов.

Обычно таким методом удается извлечь 88-95 процентов нефти, содержащейся в нефтяном песке, что делает этот метод весьма эффективным.

Когда канадские компании начали коммерческую добычу нефти из нефтяного песка в конце 1960-х, даже в нефтяной отрасли мало кто обратил на это внимание. Нефть была заключена в полутвердой вязкой пасте называемой битумом, смешанной с твердыми минеральными частицами. Залежи битумной нефти застывали зимой, а летом превращались в болотистые места, в которых тонуло оборудование. Долгое время никто не принимал всерьез возможности добычи нефти из таких трудноразрабатываемых залежей. Но со временем нефтяные пески были признаны полноценной и неотъемлемой частью нефтяной отрасли. А доктора Карла Кларка в Канаде теперь чтят, как разработчика эффективной технологии извлечения нефти из них.

Переход к технологиям добычи тяжелой нефти из пласта

Карьерный способ разработки нефтяных песков с помощью огромных экскаваторов и гигантских грузовиков позволяет вовлечь в добычу только 20% нефтяных запасов. Остальные запасы залегают на большой глубине вне пределов досягаемости карьерного метода. Поэтому следующим логическим шагом в развитии процесса освоения нефтяных песков был переход к добыче нефти непосредственно из пласта (так называемый in situ process). С этой целью были разработаны такие методы как метод SAGD, блестяще описанный в статье Метод парогравитационного дренажа, VAPEX, CHOPS и некоторые другие (например, метод N-Solv).

Еще в 1940-х Карл Кларк пришел к выводу, что поверхностная добыча нефтяного песка и его дальнейшая переработка — не самый эффективный способ получения нефти. «До сих пор я был очень пессимистичен в отношении добычи тяжелой нефти непосредственно из пласта, но сейчас я становлюсь все более оптимистичен» — писал он. Но основная заслуга в разработке коммерчески успешного метода добычи тяжелой нефти из пласта принадлежит доктору Роджеру Батлеру – разработчику метода SAGD.

Родился Роджер Батлер в 1927 году в Великобритании в городке Илфорд, который с 1965 года считается частью Лондона. В 1951 году Роджер получил докторскую степень в области химии в Имперском колледже Лондона и почти сразу после этого иммигрировал в Канаду.

В 1955 году он начал работу в компании Империал Ойл, где проработал следующие 27 лет, в течение которых не только разработал технологию разработки тяжелой нефти методом SAGD, но и близкую ей технологию VAPEX, в которой вместо пара используется специальный растворитель.

В 1970-х Батлер, будучи работником компании Империал Ойл, разработал концепцию использования двух параллельных горизонтальных скважин с закачкой пара в одну из них, как возможный способ разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти. Его концепция и ее дальнейшее превращение в коммерчески успешную технологию SAGD дало толчок к развитию других методов разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти.

Признаваемый в настоящее время как отец технологии SAGD, Роджер Батлер сыграл ключевую роль в развитии методов разработки глубокозалегающих залежей тяжелой нефти. «Изобретение Роджером концепции SAGD стоит в одном ряду с изобретением Карлом Кларком процесса использования горячей воды и является одной из критически важных инноваций, которые позволили нефтяным пескам Канады стать одним из ключевых источников энергии в мире в масштабах Саудовской Аравии» — пишет Даг Лиллико, менеджер Совета по исследованиям Альберты.

Рисунок 2. Карта размещения залежей битуминозных песков Канады на севере провинции Альберты

Развитие инновационных технологий добычи нефти позволило Канаде создать многомиллиардную индустрию по добыче тяжелой нефти и природных битумов. И хотя затраты на добычу такой нефти гораздо выше, чем традиционной, она играет все более значимую роль в современной нефтяной индустрии.

В целом можно выделить три стадии освоения залежей нефтяных песков Канады:

• Поверхностная добыча нефтяного битума и его использование для нужд строительства, в том числе дорожного;
• Разработка нефтяных песков карьерным способом с их последующей переработкой;
• Добыча тяжелой нефти непосредственно из пласта

Таким образом, именно благодаря развитию инновационных технологий добычи тяжелой нефти и природных битумов Канаде удалось стать второй крупнейшей страной в мире по величине доказанных запасов нефти.

P.S. В течение 2008-2010 гг. такой же «фокус» с приростом запасов удалось проделать Венесуэле. Причем с гораздо большим эффектом. Еще в 2007 году она занимала только 6-е место по величине доказанных запасов нефти среди нефтедобывающих стран. А уже в 2010 году, благодаря постановке на баланс битумной/тяжелой нефти, залегающей в долине реки Ориноко, она заняла первое место в мире, значительно обогнав по этому показателю Саудовскую Аравию. Но это, как говорится, уже совсем другая история…

Рисунок 3. ТОП-10 стран по доказанным запасам нефти

Источник

Битумные пески — экологическое бедствие Канады

Современный мир невозможно представить без нефти. Развитие промышленности, существование городов и благополучие целых государств зависит от черного золота. По причине интенсивной эксплуатации запасы нефти истощаются, вынуждая нефтедобывающие компании заниматься поиском и обустройством все новых и новых месторождений. Кроме жидкой нефти в мире существуют и другие модификации этого полезного ископаемого. Одним из видов нетрадиционных углеводородов являются битумные (они же битуминозные) пески.

Битумные пески представляют собой смесь песка и глины, пропитанную битумом. Согласно современным теориям образования нефти, все ископаемые углеводороды, будь то природный газ, нефть или битумные пески, образуются в результате преобразования погребенных под землей растительных остатков. Битумы представляют собой более тяжелые и вязкие углеводороды, лишившиеся летучей фракции. По своему химическому составу они также несколько отличаются от нефти. Основным компонентом битума являются асфальтены, которые из-за своей вязкости при обычной температуре существуют в твердом состоянии. Месторождения битуминозных песков представлены в природе, как правило, в виде пластов, лежащих на небольшой глубине, и поэтому возможна их добыча открытым способом.

Одно из крупнейших месторождений битуминозных песков в мире расположено на юго-западе Канады, в провинции Альберта. В трех месторождениях на этой территории содержится до 70% всех мировых запасов. Добыча битумных песков ведется здесь открытым способом с 2003 года. Для того, чтобы добраться до пластов с полезными ископаемым, добывающие компании вырубают лес, который растет на поверхности. Гигантские по площади территории очищают от растительности и верхнего слоя грунта. Но эти бедствия не идут ни в какое сравнение с самим процессом добычи нефти из битумных песков. Для того, чтобы отделить битум от породы, через битумный песок пропускают нагретый водяной пар, который делает его более жидким. В результате добычи нефти подобным способом образуется большое количество отходов: пруды-отстойники с токсичной жидкостью, отвалы пустых пород, загрязненных углеводородами и тысячи квадратных километров территории, непригодной для жизни людей и животных. В опасных нефтесодержащих разливах ежегодно гибнут сотни птиц, а нефтедобывающие заводы Альберты выбрасывают в атмосферу тонны парниковых газов ежегодно.

Хотя нефтедобывающие компании обещают провести полную рекультивацию всех земель, вовлеченных в процесс добычи, это представляется маловероятным. Экологи, общественные организации и представители коренных народов этой провинции пытаются как-то повлиять на процесс масштабного загрязнения региона. Но пока мировые цены на нефть выше себестоимости ее добычи из битумных песков, в провинции Альберты все новые и новые земли будут вовлечены в этот процесс.

Битумные пески изначально считались альтернативным источником нефти. Но, как оказалось, альтернатива здесь только в способе добычи, а по масштабам влияния на окружающую среду подобные месторождения превосходят традиционные нефтяные промыслы. И то, что в начале пути казалось экономически выгодным делом, в результате обернулось экологической катастрофой, варианты ликвидации которой предстоит еще разработать.

Источник

Особенности добычи нефти в Канаде

Нефтяная промышленность Канады — отрасль канадской промышленности по добыче нефти.

Канада — крупный экспортёр нефти, с экспортной сетью равной 3,289 млн. баррелей в день. В настоящее время Канада является седьмым по величине производителем нефти. Её опережают только Саудовская Аравия, Россия, США, Иран, Китай и Мексика. Почти весь экспортный поток направлен в Соединенные Штаты, и Канада сейчас является главным американским экспортером нефти.

В настоящий момент доказанные запасы нефти в Канаде являются вторыми по величине в мире. Они оцениваются в 178,9 млрд баррелей нефти (13,21% от мировых запасов). Это означает, что канадские запасы нефти огромны и уступают только Саудовской Аравии (с использованием текущих технологических оценок). Большая часть этих запасов (более чем 95%) относится к месторождениям нефтяных песков в Альберте, которые являются намного более труднодобываемыми, чем обычная нефть.

Геология нефти в Канаде

В Канаде существует семь нефтеносных регионов, также известных как «семь углеводородных регионов»: Западно-Канадский осадочный бассейн, Атлантический бассейн, Арктический кратонный бассейн, Арктический бассейн, Тихоокеанский бассейн, межгорный бассейн и Восточный кратонный бассейн. Западно-Канадский осадочный бассейн, лежащий в основе большей части месторождений Альберты, части месторождений Саскачеван и Манитобы, северо-восточной части Британской Колумбии и юго-западной части Северо-Западных территорий, был основным источником сырой нефти в Канаде в течение последних пятидесяти лет. Провинция Альберта имеет самый высокий потенциал производства сырой нефти, следом идут Саскачеван и Ньюфаундленд и Лабрадор. Эти три региона экспортируют большую часть своей нефти в Соединенные Штаты.

При этом 40% всей производимой в Канаде обычной легкой сырой нефти добывается из бассейна Жанна д’Арк (Jeanne d’Arc) в провинции Ньюфаундленд и Лабрадор. В то же время 174 млрд баррелей канадской нефти (примерно 97% от всех запасов нефти) сосредоточено в нефтеносных песках в северной части провинции Альберта и на острове Мелвилл в канадской Арктике. В настоящее время около 40% запасов «традиционной» (не битуминозной) канадской нефти уже выработано. В провинциях Альберта и Саскачеван выработанными на сегодняшний день являются соответственно 70% и 45% от всех запасов «традиционной» нефти. Так как восполнение запасов в этих провинциях меньше добычи, происходит обращение к месторождениям «традиционной» нефти, расположенным в труднодоступных регионах канадского севера и нефтеносным пескам.

95% нефтяных запасов Канады находятся в Альберте, большинство — в нефтеносных песках Северной Альберты. Нефтеносные пески (или битуминозные пески) являются одним из альтернативных источников нефти и представляют собой смесь битума, песка, воды и глины. Битумы в свою очередь являются полутвёрдой субстанцией, которую невозможно выкачивать традиционными способами, поскольку при обычной температуре она не течёт. Это порождает множество проблем и особенностей канадской нефтяной индустрии. Нефтеносные пески распределены по 77 тыс. квадратных километров Северной Альберты в трех основных областях: в районе реки Пис-Ривер на северо-западе Альберты, Атабаска на северо-востоке Альберты и озера Колд-Лейк , расположенного юго-востоке от провинции Атабаска. Запасы нефтеносных песков — от 1,7 до 2500 млрд баррелей битума, из которых только 173 млрд баррелей может быть получено с помощью современных технологий.

Почему это важно

Карл Маркс, описывая ужасы первоначального накопления капитала, цитировал в XIX веке в главном труде своей жизни, в «Капитале», английского профсоюзного активиста Томаса Джозефа Даннинга:

«Капитал избегает шума и брани и отличается боязливой натурой. Это правда, но это ещё не вся правда. Капитал боится отсутствия прибыли или слишком маленькой прибыли, как природа боится пустоты. Но раз имеется в наличии достаточная прибыль, капитал становится смелым. Обеспечьте 10 процентов, и капитал согласен на всякое применение, при 20 процентах он становится оживлённым, при 50 процентах положительно готов сломать себе голову, при 100 процентах он попирает все человеческие законы, при 300 процентах нет такого преступления, на которое он не рискнул бы, хотя бы под страхом виселицы. Если шум и брань приносят прибыль, капитал станет способствовать тому и другому. Доказательство: контрабанда и торговля рабами» (T. J. Dunning, цит. соч., стр. 35, 36).

Действия Exxon Mobil подтверждают мнение классика даже на этапе «развитого капитализма». Закупая нефть в Канаде по $14-30 за баррель, нефтяная компания поставляла её по $60-70 на мировой рынок, то есть получала именно около 100-300% прибыли в разные месяцы. Правительство провинции Альберт синекуру прикрыло, поэтому его обвинили в «необоснованном вмешательстве в свободные рынки».

Однако Exxon Mobil нечего пенять на зеркало, а нужно поувольнять управленцев, ответственных за канадское направление в работе международной корпорации. Пожалуй, только «банановые республики» годами и десятилетиями позволяют сверхдоходам проплывать мимо своих бюджетов. В любом другом государстве власти рано или поздно замечают «странные рыночные диспропорции».

Так очень заметной темой августа 2018 года в России стало появление так называемого «списка Белоусова», где фигурировал ряд крупных предприятий. «В 2017 году из-за внешней рыночной конъюнктуры и девальвации рубля металлургические, химические, нефтехимические и горнодобывающие компании получили суммарно более 1,5 трлн рублей EBITDA», — говорилось в письме помощника президента РФ Андрея Белоусова на имя Владимира Путина, в котором предлагалось подумать над механизмом изъятия сверхдоходов в казну.

Другими словами, канадские управленцы Exxon Mobil, когда воочию видели быстрорастущую разницу в ценах между WCS и WTI, должны были действовать в рамках лояльности к долгосрочным интересам компании и предпринимать проактивные меры по купированию ситуации. Но они с горящими глазами подсчитывали свои будущие бонусы по итогам 2018 года. В результате дождались действий правительства провинции Альберта. Соответственно их следует уволить без выплаты бонусов.

Нефтяной экспорт Канады

Объемы добываемого сырья и его потребление внутри страны постоянно растут, несмотря на имеющиеся трудности. Активно внедряются и развиваются новые технологии, которые повышают рентабельность производства.

Основная часть добытой нефти экспортируется в Соединенные Штаты Америки, что составляет 97% от всего экспорта сырой нефти и жидких нефтепродуктов Канады. Самым дешевым способом транспортировки больших объемов нефти на дальние расстояния остается нефтепровод. Именно по нефтепроводам транспортируется более 90% добытой нефти.

Экспорт нефти в США происходит по трем основным нефтепроводам: Enbridge Pipelines Inc., Transmountain pipeline Inc., Express Pipeline Ltd.

Крупнейшим из них является Enbridge Pipelines Inc., который берет свое начало в Эдмонтоне (Альберта) и пересекает канадско-американскую границу вблизи Гретны (Манитоба). Эта трубопроводная система передает 2/3 всей экспортируемой нефти.

Два других нефтепровода передают в сумме 1/3 поставляемой нефти соответственно. Transmountain pipeline Inc.начинается в Эдмонтоне, проходит через Британскую Колумбию к тихоокеанскому побережью США, таким образом пересекая границу в приморской зоне. Начинается Express Pipeline Ltd. в Хардисти (Альберта) и идет на юг, при этом пересекая границу в континентальной зоне. Третий нефтепровод представляет собой самый короткий путь на американский рынок.

Ежегодно нефтепроводная сеть Канады транспортирует выше 3 млн. баррелей сырой нефти.

На сегодняшний день уже ощущается нехватка пропускной способность сети, поскольку она загружена на 99% и не имеет резерва. Поэтому увеличиваются объемы транспортируемой нефти по железным дорогам.

Страны Азии проявляют интерес к битумной нефти Канады, именно поэтому экспорт к новым рынкам возможен только через приморскую зону. Канадские власти рассматривают терминалы и порты в качестве выходов к морю. Создаются проекты по строительству новых трубопроводов к морским портам, также рассматриваются варианты использования железных дорог. Таким образом, в перспективе вырастет значение приморской зоны для экспорта на внешние рынки.

Примечания

Эта страница в последний раз была отредактирована 20 февраля 2016 в 09:09.

Современные тенденции развития нефтяной отрасли Канады

По прогнозам аналитиков, нефтяная отрасль Канады по темпам подъема в последующие несколько лет будет уступать только США. Добыча нефти будет расти вплоть до 2030 года. Начало разработки новых месторождений до кризиса 2014 года дает возможность только наращивать производства.

Предполагается, что совокупная добыча нефти в стране до 2030 года вырастет на 39%, т.е. до 5,1 млн. баррелей в сутки. Эксперты Канадской Ассоциации нефтедобывающих компаний (CAPP) отмечают, что благодаря выполнению проектов, запустившихся до кризиса, добыча нефти в Канаде будет расти, несмотря на то, что инвестиции в нефтяную отрасль имеют тенденцию к снижению. А благодаря сверхтяжелой нефти, Канада станет одним из влиятельных игроков на мировом рынке углеводородов.

Еще одним фактором развития нефтяной промышленности в Канаде будет являться привлечение иностранных инвестиций. Особый интерес проявляют инвесторы из Азии, а также китайские компании государственного сектора, поскольку нестабильность поставок из стран Ближнего Востока и Северной Африки побуждают к поиску поставщика с большими запасами нефти, а также стабильной экономической и политической обстановкой.

Таким образом, в ближайшие несколько лет Правительство Канады для успешного развития нефтяной промышленности будет проводить следующие действия:

• Мониторинг деятельности предприятий, которые занимаются разработкой нефтеносных песков. Разработка современных и более эффективных методов добычи нефти позволит снизить воздействие на экосистему страны
• Разработку и реализацию проектов по развитию средств транспортировки нефти
• Особое внимание будет уделяться разработке стратегии по выводу канадской нефти на мировой рынок, а именно, в страны Азии
• Привлечение частных инвестиций для обеспечения финансирования долгосрочных проектов, которые связаны с разработкой нефтеносных песков.

Источник