Природный газ – полезное ископаемое, представляющее собой смесь газообразных углеводородов природного происхождения, состоящую главным образом из метана и примесей других алканов. Иногда в составе также присутствует некоторое количество углекислого газа, азота, сероводорода и гелия.

Вследствие своего состава природный газ представляет собой чрезвычайно ценное сырье, из которого выделяют отдельные компоненты или более простые смеси.

Месторождения природного газа

В природе газ может находиться в следующих формах:

  • Газовые залежи в пластах некоторых горных пород. Залежи газообразных углеводородов как правило сосредоточены на глубине от 1000 м. Вопреки распространенному мнению, газ в таких залежах находится не в объемных пустотах, а преимущественно в мелких трещинах, микроскопических порах и каналах горных пород, например, песчаника. В составе такого газа преобладают низшие алканы: метан и этан. Крупнейшие запасы природного газа сосредоточены в России (Уренгойское месторождение), большинстве стран Персидского залива, США и Канаде.
  • Газовые шапки над нефтью и растворенный в нефти газ. Такие газообразные скопления называют Попутный нефтяной газ (ПНГ). В отличие «традиционного» природного газа, ПНГ в своем составе помимо метана и этана содержит значительное количество пропана, бутана и других более тяжелых углеводородов.
  • Газогидратные залежи. Газовые гидраты – это кристаллические соединения, которые образованы путем растворения газообразных углевоородов в пластовой воде при определенных термодинамических условиях – высоких давлениях и относительно низких температурах. 1 объем воды при переходе в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа. Такая форма накопления природного газа была открыта во второй половине 20-го века. Газогидратные залежи находятся преимущественно в районах распространения многолетней мерзлоты, а также на относительно небольшой глубине под океанических дном.

Доказано, что большое количество углеводородов находится в мантии Земли, но в настоящее время, ввиду технической недоступности, они не представляют практического интереса.

Помимо залежей газа в недрах планеты, необходимо упомянуть, что углеводороды встречаются и в космосе. В частности, метан является третьим по распространенности газом во Вселенной после водорода и гелия. В форме метанового льда он входит в структуру планет и других космических тел. Однако такие образования не относят к залежам природного газа и при настоящем уровне развития технологий не могут быть извлечены.

Запасы ассоциированных организаций и совместных предприятий

Доля Группы «Газпром» в запасах углеводородов категорий А+B1+C1 ассоциированных организаций и совместных предприятий составила по итогам 2018 года 1 146,7 млрд куб. м природного и попутного газа, 110,1 млн т газового конденсата и 592,0 млн т нефти.

Химический состав природного газа

Пространственная модель молекулы метана

Основным компонентом природного газа является метан (CH4) – его содержание варьируется в диапазоне 70 — 98%. Кроме него в состав могут входить более тяжелые насыщенные углеводороды – гомологи метана:

  • этан
  • пропан
  • бутан

Помимо углеводородной составляющей, природный газ может содержать неорганические газообразные соединения:

  • водород
  • сероводород
  • углекислый газ
  • азот
  • инертные газы (преимущественно гелий)

Физические свойства природного газа

Вследствие своего состава природный газ горюч. Чистый газ горит голубым пламенем, поэтому его иногда называют «голубым топливом». Примеси же могут окрашивать пламя в различные цвета. Также пламя начинает желтить при недостатке кислорода, что приводит к неполному сгоранию газа и образованию копоти и угарного газа.

Смесь с воздухом в диапазоне концентраций от 4,4 до 17% взрывоопасна. Поэтому важно контролировать содержание газа в окружающей атмосфере, а также вовремя принимать соответствующие меры в случае его утечки.

Природный газ бесцветен и не имеет запаха, за исключением случаев повышенного содержания в его составе сероводорода. В связи с этим, для облегчения обнаружения утечек газа, к нему в небольших концентрациях добавляют специальные одоранты – вещества с резким неприятным запахом. В качестве одорантов преимущественно используются серосодержащие соединения, например, тиолы (меркаптаны). Стандартная концентрация таких добавок составляет 16 г на 1000 м3. Однако человек способен уловить присутствие одного из самых распространенных одорантов – этилмеркаптана, даже при его концентрации в воздухе 2*10-6 % по объему.

Физические свойства природного газа зависят от его компонентного состава, однако в большинстве случаев основные параметры укладываются в диапазоны, приведенные в таблице ниже.

Добыча природного газа

Методы добычи газообразных углеводородов схожи с добычей нефти – газ извлекают из недр с помощью скважин. Для того, чтобы пластовое давление залежи падало постепенно, скважины размещают равномерно по всей территории месторождения. Такой метод также препятствует возникновению перетоков газа между областями месторождения и преждевременному обводнению залежи.

Более подробнов статье: Добыча природного газа.

Согласно отчету BP в 2017 год мировая добыча природного газа составила 3680 млрд м3. Лидером по добыче стала США — 734,5 млрд м3, или 20% от общего мирового показателя. Россия заняла вторую строчку с 635,6 млрд м3.

Происхождение

Существует две теории происхождения природного газа: минеральная и биогенная.

По минеральной теории, углеводороды образуются в результате химической реакции глубоко в недрах нашей планеты из неорганических соединений под действием высоких давлений и температур. Далее вследствие внутренней динамики Земли, углеводороды поднимается в зону наименьшего давления, образуя залежи полезных ископаемых, в том числе газа.

Согласно биогенной теории, природный газ образовался в недрах Земли в результате анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких температур и давлений.

Несмотря на продолжающиеся споры относительно происхождения углеводородов, в научном сообществе выигрывает биогенная теория.

Транспортировка

Подготовка газа к транспортировке

Несмотря на то, что на некоторых месторождениях газ отличается исключительно качественным составом, в общем случае природный газ – это не готовый продукт. Помимо целевого содержания компонентов (при этом целевые компоненты могут различаться в зависимости от конечного пользователя), в газе содержаться примеси, которые затрудняют транспортировку и являются нежелательными при применении.

Например, пары воды могут конденсироваться и скапливаться в различных местах трубопровода, чаще всего, изгибах, мешая таким образом продвижению газа. Сероводород – сильный коррозионный агент, пагубно влияющий на трубопроводы, сопоуствуеющее оборудование и емкости для хранения.

В связи с этим, перед отправкой в магистральный нефтепровод или на нефтехимический завод газ проходит процедуру подготовки на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ).

Первый этап подготовки – очистка от нежелательных примесей и осушка. После этого газ компримируют – сжимают до давления, необходимого для переработки. Традиционно природный газ сжимают до давления 200 — 250 бар, что приводит к уменьшению занимаемого объема в 200 — 250 раз.

Далее идет этап отбензинивания: на специальных установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ. Именно отбензиненный газ направляется в магистральные газопроводы и на нефтехимические производства.

Нестабильный газовый бензин подается на газофракционирующие установки, где из него выделяют легкий углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Данные вещества также являются ценным сырьем, в частности для производства полимеров. А смесь бутана и пропана – уже готовый продукт, используемый, в частности, в качестве бытового топлива.

Газопровод

Основным видом транспортировки природного газа является его прокачка по трубопроводу.

Стандартный диаметр трубы магистрального газопровода составляет 1,42 м. Газ в трубопроводе прокачивается под давлением 75 атм. По мере продвижения по трубе, газ, за счет преодоления сил трения, постепенно теряет энергию, которая рассеивается в виде тепла. В связи с этим, через определенные промежутки на газопроводе сооружаются специальные компрессорные станции подкачки. На них газ дожимается до необходимого давления и охлаждается.

Для доставки непосредственно до потребителя от магистрального газопровода отводят трубы меньшего диаметра — газораспределительные сети.

Газопровод

Транспортировка СПГ

Что делать с труднодоступными районами, находящимися вдали от основных магистральных газопроводов? В такие районы газ транспортируется в сжиженном состоянии (сжиженный природный газ, СПГ) в специальных криогенных емкостях по морю, и по суше.

По морю сжиженный газ перевозится на газовозах (СПГ-танкерах), судах оборудованных изотермическими емкостями.

СПГ перевозят также и сухопутным транспортом, как железнодорожным, так и автомобильными. Для этого используются специальных цистерны с двойными стенками, способными поддерживать необходимую температуру определенное время.

Применение природного газа

Главным образом природный газ используется для обеспечения отопления, производства электроэнергии, и для бытовых нужд населения. Например, в России около 50% поставок приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Кроме этого, он находит применение в качестве топлива для транспортных средств, сырья при производстве пластмасс и других органических веществ.

Более подробно: Что делают из природного газа?

Экология

Природный газ является самым чистым среди углеводородных ископаемых топлив. В идеале, при его сгорании образуется только вода и углекислый газ, в то время как сгорание нефтепродуктов сопровождается образованием копоти и золы.

Конечно, сами по себе выбросы большого количества углекислого газа в атмосферу не безопасны. По мнению некоторых ученых, они могут привести к возникновению парникового эффекта, и как следствие, – к существенному потеплению климата. Однако стоит отметить, что и в этом отношении природный газ выигрывает — эмиссия CO2 при его сжигании существенно ниже, чем у нефтяного топлива.

Освоение углеводородных ресурсов за рубежом

В соответствии с имеющимися контрактными обязательствами Группа «Газпром» продолжает реализацию ранее начатых проектов за рубежом. В 2018 году Группа выполняла геолого-геофизические исследования на территории стран СНГ, государств Европы, Юго-Восточной Азии, Африки, Ближнего Востока и Южной Америки.

Объем финансирования ГРР в 2018 году в зарубежных проектах составил 4,7 млрд руб.

Основные показатели ГРР Группы «Газпром» на углеводороды на территории зарубежных стран

В рамках реализации геологоразведочных проектов, в которых Группа «Газпром» имеет операторские функции, буровые работы в 2018 году велись в Сербии и Ираке, сейсморазведочные работы по методике 3D — в Сербии.

Разведочное бурение в Сербии

Программа развития минерально-сырьевой базы

Стратегия развития ресурсной базы Группы «Газпром» нацелена на сохранение паритета между приростом запасов и добычей углеводородов и обеспечение расширенного воспроизводства запасов в перспективе.

В июне 2011 года Правление «Газпрома» одобрило Программу развития минерально-сырьевой базы (МСБ) газовой промышленности до 2035 года. Программа предусматривает расширенное воспроизводство МСБ с учетом меняющейся структуры запасов и смещением центров добычи природного газа в новые регионы: полуостров Ямал, Восточную Сибирь и Дальний Восток, шельф Российской Федерации. Реализация Программы позволит прирастить в 2011–2035 годах около 20 млрд т у. т.

Особое внимание в документе уделено проведению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые позволят значительно повысить эффективность поиска и разведки новых месторождений и залежей углеводородов.

«Северный поток»

«Северный поток» — газопровод, связывающий Россию и Германию по дну Балтийского моря в обход транзитных государств: Белоруссии, Польши и других восточноевропейских и прибалтийских стран.

Строительство газопровода началось в 2010 году, в эксплуатацию он был введён в ноябре 2011 года.

По состоянию на 2011 год:

  • 51 % акций принадлежал «Газпрому»,
  • по 15,5 % — немецким акционерам E.ON Ruhrgas и Wintershall Holding AG, по 9 % — компаниям N.V. Nederlandse Gasunie (Нидерланды) и GDF Suez (Франция).

Проект газопровода неоднократно вызывал возражения у Польши и прибалтийских государств.

В 2013 году транзит газа составил всего около 12 млрд кубометров при мощности первой ветки более 27 млрд. Притом что строительство второй ветки газопровода позволило увеличить мощность до 55 млрд кубометров в год. Использовать обходные ветки газопровода на полную мощность Россия сможет за счёт замещения украинского транзита, но, по прогнозам экономистов, данные объёмы не удовлетворят возросшие потребности Европы в газе.

«Северный поток». Фото: РИА Новости / Григорий Сысоев

Поставки газа для Украины

«Газпром» и «Нафтогаз» в декабре 2013 года после переговоров глав двух государств подписали дополнение к контракту, которое даёт возможность российскому холдингу поставлять газ на Украину по $268,5 за тысячу кубов — со скидкой примерно на треть к контрактной цене.

Скидка начала действовать с 1 января 2014 года, однако это дополнение к контракту должно продлеваться сторонами ежеквартально. В начале марта «Газпром» заявил, что с апреля 2014 года отменит скидку из-за долгов Украины за газ.

Цена российского газа для Украины с 1 апреля может вырасти примерно до $500 за тысячу кубометров.

Смотреть что такое «Месторождение природного газа» в других словарях:

  • месторождение природного газа — — Тематики нефтегазовая промышленность EN gas fieldnonassociated gas fieldgas field … Справочник технического переводчика

  • Месторождение — (полезного ископаемого) скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли в результате тех или иных геологических процессов, которое по количеству, качеству и горно техническим условиям разработки пригодно для промышленного… … Википедия

  • Месторождение полезных ископаемых — Месторождение (полезного ископаемого) скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли в результате тех или иных геологических процессов, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования.… … Википедия

  • Месторождение полезного ископаемого — Месторождение (полезного ископаемого) скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли в результате тех или иных геологических процессов, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования.… … Википедия

  • Месторождение нефти и газа — Нефтегазогеологическое районирование Глобальный уровень Углеводородная сфера Нефтегазоносный пояс Региональный уровень Нефтегазоносная провинция или бас … Википедия

  • месторождение газа — Естественный резервуар, содержащий запас природного газа в промышленных масштабах. Тематики газораспределение … Справочник технического переводчика

  • Месторождение — (Field) Месторождение это место нахождения полезных ископаемых. Месторождение газа и нефти, их эксплуатация, карта месторождений, месторождение полезных ископаемых. Содержание >>>>> Месторождение (field) это, определение Месторождение это… … Энциклопедия инвестора

  • Добыча газа — Содержание 1 Химический состав 2 Физические свойства 3 Месторождения природного газа … Википедия

  • Штокмановское газоконденсатное месторождение — было открыто в 1988 году. Оно расположено в центральной части шельфа российского сектора Баренцева моря, примерно в 600 км к северо востоку от Мурманска. Глубина моря в этом районе колеблется от 320 до 340 м. Лицензией на поиск, геологическое… … Энциклопедия ньюсмейкеров

  • Ангаро-Ленское газовое месторождение — Ангаро Ленское газовое месторождение крупное месторождение природного газа в Иркутской области России. Месторождение открыто в 2000 х годах Запасы природного газа на месторождении по категории С1 составляют 1,5 млрд м³, С2 … … Википедия

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *