Энергетика сегодня и завтра

Какие проблемы при этом возникают? Как лучше преобразовать первичные виды энергии во вторичные, используемые в народном хозяйстве?

Эти и еще десятки вопросов возникают при чтении разделов Энергетической программы. Как и кем они должны решаться? И даже… как добиться дальнейшего роста сегодня, когда, казалось бы, уже и так все сделано? Все ли? Давайте посмотрим.

Конечно, в центре внимания оказывается нефть.

Сегодня около двух третей всей производимой энергии мы получаем благодаря сгоранию углеводородного топлива. Поэтому от его запасов зависит будущее энергетики.

При теперешнем ежегодном мировом потреблении нефти, равном трем миллиардам тонн, ее с учетом разведанных запасов вроде бы должно хватить на несколько десятилетий. Достаточно ли обоснована столь пессимистическая оценка?

Разведка на нефть и газ — дело дорогое. На нее иногда уходит до 30–50 процентов общих затрат на разработку месторождения. Обычно разведывательное бурение проводится непосредственно перед эксплуатацией залежи. В результате нефтяные ресурсы в основном оцениваются не с помощью разведки скважинами, а на основании обобщенных геологических данных. Многие специалисты полагают, что нефти в подземных кладовых значительно больше, чем разведано сейчас.

На 27-м Всемирном геологическом конгрессе, прошедшем в 1984 году в Москве, большинство специалистов высказалось весьма оптимистично: в будущем будет разведано жидкого углеводородного топлива в мире по крайней мере столько же, сколько известно сегодня.

По запасы запасам рознь. Один из важных показателей — продуктивность скважин. В США для добычи 500 миллионов тонн нефти в год нужно пробурить 500 тысяч скважин, в Иране — 600, а в Кувейте — всего 100.

По-видимому, эпоха месторождений-гигантов кончается, и вновь открываемые залежи будут преимущественно некрупными по запасам, трудными для разведки и сложными по технологии извлечения ископаемого углеводородного сырья. Соответственно резко возрастают расходы ял его поиск и добычу.

Геологи все надежнее предсказывают районы и глубины поиска. Так, в США вдоль Скалистых гор протянулось обширное «кладбище скважин на нефть».

500 скважин пробурено впустую! Геологи посоветовали пробиваться в более глубокие пласты. И удача пришла.

Благодаря подсказкам геологов в последнее десятилетие было открыто несколько гигантских месторождений на шельфах, в том числе в Северном море и у Ньюфаундленда. Судя по всему, новые нефтегазовые месторождения могут быть разведаны в арктической зоне.

Возможно, значительные залежи скрыты под более чем двухсотметровой водной толщей. В подобные кладовые с надводных платформ уже не проникнуть. Поэтому нефтедобывающее и даже нефтеперерабатывающее оборудование предлагается разместить на дне моря в герметичных отсеках цилиндрической формы. Там же предлагается поселить эксплуатационные и ремонтные бригады. Конечно, непросто решить множество проблем по созданию бетонных и многослойных металлических корпусов, отработать технику погружения герметических модулей. Одно несомненно — стоимость добычи нефти из-под морского дна будет только возрастать.

Перспективнее всего пока что увеличивать отдачу обычных неглубоких нефтеносных пластов. Ведь в среднем в мире из нефтяных месторождений извлекаются всего 25–35 процентов запасов, у нас — до 40–45 процентов. Чтобы повысить нефтедобычу, месторождение заводняют. Через часть скважин в пласт закачивается вода.

Она как поршень выталкивает более легкую нефть из пористого нефтеносного слоя в эксплуатационные скважины. Увы, очень часто вода прорывается непосредственно к скважинам, и насосы начинают качать наверх нефть, «разбавленную» водой.

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.

Виброустановка 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.