Энергетика сегодня и завтра

Многие месторождения содержат очень густую, вязкую нефть. Ее трудно поднять на поверхность с помощью обычных методов, так что с глубин извлекаются всего 6–8 процентов общих запасов сырья. Но достаточно подогреть нефть до 100 °C, и она становится текучей, как вода. Как это сделать? Проще всего поджечь нефть под землей и непрерывно подавать воздух для горения. Но тогда не избежать закоксования пласта, взрывоопасности и потери сжигаемой нефти. Привлекательнее закачивать с поверхности в скважину горячую воду или пар. Нефть разогревается и становится менее вязкой, легче поднимается на поверхность. Пар же можно получать в котлах, сжигая газ или уголь или используя ядерный реактор.

Недавно советские ученые предложили новый способ почти полного извлечения жидкого топлива после заводнения месторождения. В этом методе сочетается тепловое воздействие с насыщением нефти газом. А для того, чтобы ускорить всплытие нефти и ее сбор в подземных куполах, в пласте с помощью специальных виброустановок создаются мощные сейсмические колебания. Виброустановки с усилием до 2000 килоньютонов эффективны для глубин 200–300 метров, а в сто раз более мощные источники сотрясения земной толщи позволяют воздействовать на месторождения, лежащие на глубинах до полутора километров.

Если бы удалось добиться почти 100-процентной степени извлечения нефти из пластов, то, пожалуй, нефтяная проблема на какое-то время потеряла бы свою остроту. Однако резкое удорожание разведки и добычи нефти не оставляет места для благодушия.

Рассмотрим положение с запасами и добычей нефти в нашей стране. Наиболее перспективный нефтегазовый район — Западная Сибирь. Кроме того месторождения могут быть открыты также на континентальном шельфе, площадь которого в нашей стране составляет около 6 миллионов квадратных километров.

В то же время средняя глубина нефтяных скважин увеличилась в стране с 1350 метров в 1950 году до почти 3000 метров ныне. Кое-где уже разведываются и эксплуатируются нефтегазовые горизонты на глубинах 4–6 километров. И если в 1960 году почти всю нефть давали залежи в европейской части СССР, то теперь две трети ее добывается в Западной Сибири, в том числе в труднодоступных, малоосвоенных районах.

Поддерживать высокий уровень нефтедобычи в Тюменской области стало очень тяжело. Продуктивность действующих скважин упала почти вдвое. Новые скважины дают вдвое меньше, чем старые. Естественно, увеличивается объем бурения, растут капитальные затраты. Еще сильнее упала добыча в других месторождениях страны. В последние годы тюменские нефтяники каждый год выкачивали из-под земли на 17 миллионов тонн топлива больше, но из них 14 миллионов покрывали падение продуктивности других месторождений. Нефтяникам приходится вслед за газовщиками идти на север Западной Сибири, интенсивнее осваивать нефтеносные пласты Казахстана, Восточной Сибири и морских мелководий.

Вот некоторые данные из книги «Энергетический комплекс СССР», изданной под редакцией известных советских энергетиков Л. Мелентьева и А. Макарова, активных участников разработки Энергетической программы СССР, показывающие изменение условий нефтедобычи. Оказывается, за 20 лет средняя длина трубопроводов возросла с 350 до 2000 километров, а капиталовложения, необходимые для обеспечения прироста добычи нефти на одну тонну в год, выросли со 100 до 300 рублей. Сейчас нефть обходится почти в два раза дороже газа.

Таким образом, независимо от того, много или мало нефти осталось в земле, затраты труда, материалов и энергии на ее добычу существенно выросли. И продолжают расти дальше. А месторождения между тем истощаются. Где же выход? Не перейти ли на другие источники энергии? Ведь, ко всему прочему, нефть недаром называют «черное золото». Она сама по себе — ценнейшее углеводородное сырье, чудесный дар природы.

Пока не до конца ясно, как природа выпестовала это свое сокровище. Первобытная органическая материя, слепленная всего из атомов водорода и углерода, а сколько разнообразных и полезных свойств! На долю кислорода, азота и серы, также присутствующих в нефти, приходится не более 2–6 процентов состава нефти.

Соединены углерод и водород в различные большие молекулы — углеводороды — с молекулярным весом до 250–300. Такое разнообразие углеводородов и определяет многочисленные полезные качества нефти.

Так, из нее вырабатывают различные дизинфицирующие, болеутоляющие и рассасывающие средства. Способность «черного золота» задерживать разложение и гниение используют для защиты деревянных конструкций, бальзамирования, обеззараживания различных очагов инфекции. Резкий своеобразный запах отпугивает насекомых — вредителей сельского хозяйства.