«Разноцветное золото» «В мире науки» №12, 2018

"Разноцветное золото" "В мире науки" №12, 2018

Правда ли то, что запасы нефти сегодня иссякают? Сможем ли мы найти ей достойную замену? Об этом и многом другом рассказывает Артем Сергеевич Боев, директор Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета

Нефть — одно из самых древних природных образований нашей
планеты, возникшее, согласно доминирующей биогенной гипотезе
происхождения, миллионы лет назад. Человек использует нефть с
незапамятных времен.

Еще 6 тыс. лет назад на берегах Евфрата ее применяли в качестве
вяжущего вещества при строительстве. На основе нефти были
возведены стены Вавилона, а позже вавилонский царь Навуходоносор
топил нефтью гигантскую печь, в которой даже пытался сжигать
неугодных. В Древнем Египте эту черную маслянистую жидкость
использовали при бальзамировании усопших, а в Древней Греции — в
качестве топлива для маяков. Правда ли то, что запасы нефти
сегодня иссякают? Сможем ли мы найти ей достойную замену? Об этом
и многом другом рассказывает Артем Сергеевич
Боев,
директор Инженерной школы природных ресурсов
Томского политехнического университета.

  • Артем Сергеевич, наш разговор — про так называемую
    трудную нефть. Трудная она, очевидно, потому, что очень
    глубоко залегает и достать ее нелегко?

  • Ее сложнее и найти, и добыть. Проблема в том, что за
    последние годы на материковой части России не открыто ни
    одного крупного и среднего месторождения. Все. что есть, —
    это либо шельфовая зона, либо не Россия. В таких условиях
    говорить о том, что легкое восполнение запасов нефти когда-то
    станет возможным снова, нельзя. Это уже пройденный период, и
    мы можем сейчас рассчитывать только на обнаружение мелких и
    средних месторождений, которые зачастую находятся в удаленных
    районах, вдалеке от инфраструктуры. Пришло время обратить
    внимание на так называемые трудноизвлекаемые запасы, в том
    числе на карбонатные коллекторы, которые широко
    распространены в пределах Томской области. Да, эта нефть
    залегает глубже, чем та, что мы привыкли добывать, но здесь
    нет каких-то сверхглубин. Речь идет о глубинах порядка 3-4
    км, если мы говорим о Томской, Новосибирской областях. Сюда
    же относятся Казахстан, Ханты-Мансийская автономная область.
    Уже сложилось определенное видение того, как ее добывать.

  • А как найти?

  • Такого подхода пока нет, но мы точно знаем, что подобные
    месторождения есть. Этим вопросом сейчас как раз занимается
    Томский политехнический университет в партнерстве с нефтяными
    компаниями и другими университетами. Мы ищем подходы к
    обнаружению новых месторождений в доюрском комплексе с
    использованием тех данных, которые уже есть.

  • Этих данных достаточно?

  • Чаще всего это старые данные, которые собирались с 60-х гг.
    XX в., и сейчас происходит переоценка этой информации. Она
    заново интерпретируется. Все. что бурится новое, особенно
    там, где есть карбонатные коллекторы, попадает в проект, и
    эта информация, безусловно, приносит много нового и
    интересного. В последние годы на доюрский комплекс мало
    обращали внимания, но сейчас ситуация меняется и, к счастью,
    многое изменилось и с точки зрения технологий. Сейчас мы
    уверены в том. что. используя новые методы, новые программы
    по моделированию, мы внесем существенный вклад в понимание
    природы карбонатных коллекторов как для области, так и для
    страны в целом.

  • О каких объемах нефти идет речь?

  • Это примерно десятилетняя добыча Томской области. По итогам
    проекта мы рассчитываем, что на баланс будут поставлены
    месторождения с объемом извлекаемых запасов порядка 100 млн
    т. Это очень заметная цифра.

  • Вы говорите, что разрабатываете методику поиска таких
    месторождений. Уже что-то нашли?

  • Проект рассчитан на срок от трех до пяти лет. Раньше
    месторождения зачастую обнаруживались при бурении опорных и
    параметрических скважин, глубоких скважин, целью бурения
    которых было изучение глубинного строения возможных зон
    нефтегазонакопления. Изучали керн, проводили все необходимые
    исследования. Обратили внимание, что в некоторых случаях
    появляется приток нефти на больших глубинах, чем привыкли
    работать. Иногда бывало, что и ошибались: нефть приписывали к
    доюрскому комплексу, к палеозою, но по факту это оказывалась
    юрская нефть. Сейчас современные методы геохимии позволяют
    исключить такие ошибки. Так что, думаю, к сроку окончания
    проекта заявленный объем нефти будет найден.

  • Вы говорите: «доюрская нефть», «юрская нефть». Чем
    они различаются?

  • Все зависит от условий формирования, каждому периоду
    соответствуют свои биомаркеры, которые позволяют различать и
    датировать. Эти виды нефти отличаются друг от друга по
    составу и физико-химическим свойствам. Если брать Западную
    Сибирь и, в частности, Томскую область, то здесь обычно нефть
    достаточно высокого качества. в ней фактически отсутствует
    сера. А если рассматривать нефть, которая находится за
    Уралом, то там серы много и стоимость ее на международных
    рынках ниже. Когда нефть движется по трубопроводам, она
    объединяется с другими видами нефти и ее качество снижается.
    Хотя всю эту нефть можно успешно использовать в народном
    хозяйстве, что с успехом и делается.

  • А как вы обнаруживаете эту нефть? Можно подробнее о
    ваших методах?

  • Это классические методы, когда бурятся скважины, производится
    отбор керна, детально изучаются нефтенасыщенные пласты,
    проводятся геофизические исследования. Здесь ничего
    уникального ТПУ не вносит. Новое в нашей работе заключается в
    том, что проводятся анализ и реинтерпретация старой
    информации, анализируются структуры, на которые ранее не
    обращали внимания. Сейчас, допустим, геологической съемкой
    охвачена вся Томская область, но никто не ткнет пальцем в
    карту и не скажет, что именно здесь находятся структуры,
    аналогичные тем, что геологи ранее нашли, исследовали и
    получили приток нефти. Результатом этого проекта станет
    методика обнаружения участков, которые схожи структурно, по
    геологическому строению с теми, что уже открыты, и мы будем
    говорить с большой вероятностью и даже уверенностью: вот
    здесь можно бурить. Это ключевой посыл всей нашей
    аналитической работы, которая сопряжена в том числе с
    бурением новых скважин, отбором керна в интервале 3-4 км,
    необходимого для того, чтобы получить новую информацию о тех
    структурах, которые залегают на этой глубине. Для того чтобы
    получить керн, информацию о флюидах, мы обратились во многие
    организации, где еще с советских времен собирался и хранится
    этот керн. Надо сказать, он не везде в хорошей сохранности,
    поэтому здесь нужна большая работа, связанная с обработкой
    данных.

  • Не будет ли проблем с добычей глубоко залегающей
    нефти?

  • Дело ведь не только в глубине. Подход к тому, как добывать
    такую нефть, по большому счету сформировался, но здесь еще
    много этапов его усовершенствования. Это карбонатные
    отложения, они представляют собой коллектор трещиноватого
    типа, то есть нефть содержится в трещинах. И здесь есть
    большие сложности с созданием системы пластового давления.
    Это коренным образом отличается от того, как происходит на
    тер- ригенных коллекторах с поровым межзерновым типом
    пустотного пространства. Нужен принципиально другой подход к
    извлечению этой нефти, он не должен быть грубым и резким.

  • А каким же? Нежным?

  • Зачастую это надо делать медленно, постоянно контролируя
    эксплуатационный режим, смотреть, чтобы скважины не
    обводнялись.

  • А если делать это недостаточно медленно, что может
    произойти?

  • Если это делать на форсированных, больших отборах, можно
    получить быстро и достаточно много нефти, но это будет
    длиться недолго. Карбонатные коллекторы таких ошибок не
    прощают, здесь потом очень сложно будет что-то сделать, чтобы
    исправить эту ситуацию.

  • Такие ошибки бывали?

  • Бывало так. что. скажем, в тех каналах, которые были созданы
    природой и по которым эта нефть могла поступать, если это
    делать медленно на протяжении длительного срока, из-за
    интенсивных отборов происходили нарушения, скважины
    обводнялись и нефть переставала поступать. Если бы это был
    однородный терригенный коллектор — здесь еще можно что-то
    сделать, а карбонатный коллектор всегда дает определенные
    сложности работы, потому что там система заводнения часто в
    принципе не работает.

  • Можем ли мы сказать, что чем у человечества меньше
    природных запасов, тем оно более бережливо?

  • Мы говорим так: чем более серьезными запасами и крупными
    месторождениями обладает нефтяная компания, тем более
    беспечно она к ним относится.

  • А ведь этот тезис можно отнести не
    только к нефти — к чему угодно.

  • Безусловно. Но если сейчас говорить о небольших
    месторождениях, то здесь даже со стороны государства должен
    быть, наверное, другой подход: когда большие компании
    просчитывают, как добывать эту нефть, часто получается, что
    это нерентабельно, и они просто не выходят на эти участки. А
    если туда приходят маленькие компании, то они, бывает,
    экономят на людях, безопасности, технике и технологиях, и это
    не всегда самая эффективная добыча. Можно говорить о том, что
    если мы имеем небольшие месторождения, то они могут оказаться
    с нулевой рентабельностью, но при этом область получает
    налоги, рабочие места, ну а та компания, которая этим
    занимается, — план по нефти. Хотя ясно, что это в большей
    степени социальные гарантии, чем извлечение большой прибыли.

  • Однако это тоже важная задача.

  • Здесь у нас полное взаимопонимание с руководством области,
    которое поддерживает этот проект. С 2013 г. у нас создан
    полигон, который посвящен карбонатным коллекторам и проекту
    «Палеозой». Проект реализуется не какой-то одной компанией, а
    в целом в интересах развития области. Те месторождения,
    структуры, которые будут открыты, представлены администрации
    области, и все нефтяные компании смогут ознакомиться с этой
    информацией и понять, на что они могут претендовать и в чем
    их интерес. Думаю, спрос будет большой.

  • А нефть может залегать еще глубже?

  • Да, может, добыча в Америке с глубин 6-7 км стала обычным
    делом. Тюменская сверхглубокая скважина показала, что в 7 км
    от поверхности есть перспективные для газовых месторождений
    толщи пород.

  • Иначе говоря, когда здесь мы используем все, что
    возможно, есть основания надеяться, что есть и еще глубже?
    Технологии ведь не стоят на месте.

  • Технологии не стоят на месте, мы учимся новым методам как в
    поиске, так и в добыче, и говорить о том, что потребление
    нефти в перспективе сильно упадет, не приходится.

  • Неужели? А ведь многие ученые утверждают, что
    углеводородная энергетика доживает свои последние годы: 10-15
    лет — и все.

  • Это не так. Нефть не закончится еще очень долгое время.
    Говорить о том, что мы избавимся от углеводородов, — это, на
    мой взгляд, просто пустая шумиха. Это несерьезно.

  • Не избавимся?

  • Мы можем перейти только на термоядерную энергию. Лучше это
    или хуже, не знаю. Здесь есть свои бесспорные плюсы, но и
    свои минусы. Все остальное— пока просто разговоры. Прорывов в
    альтернативной энергетике пока явно не видно, да и в
    традиционной эффективность за последние 40 лет не сильно
    выросла. Есть два способа получать доступную энергию— это
    мирный атом и сжигание топлива (нефть, газ, уголь, торф). КПД
    этих процессов превышает альтернативные источники, это просто
    дешевле.

  • По вашим представлениям, на сколько нам еще хватит
    нефти? Или это нечто неиссякаемое, бесконечное?

  • Надолго. Сейчас все шельфовые месторождения еще не поставлены
    на баланс, а там достаточно серьезные запасы. Да и нефтяники
    не сидят сложа руки, ищут.

  • Так сколько же? Сто лет?

  • Думаю, сто лет— легко. На протяжении последних 30 лет нам все
    время обещают, что нефть закончится. А она все не кончается.
    Надо понимать, что увеличение коэффициента извлечения нефти,
    чем сейчас серьезно занимаются на зрелых месторождениях,
    отодвинет перспективы развития шельфовых проектов в Арктике
    на десятилетия. Ведь это намного дешевле — работать с готовой
    инфраструктурой, на тех месторождениях, где все уже
    построено, где есть логистические цепочки. Очень много нефти
    у Саудовской Аравии. Поэтому я считаю так: закончится — еще
    найдем.

  • А ведь нефть— это далеко не только топливо.

  • Именно так. Круг применения нефти и нефтепродуктов широк и
    разнообразен. Ее широко используют в медицине для
    производства целого ряда препаратов (в том числе всем
    известного аспирина и антибиотиков), в косметологии, пищевой
    промышленности, для производства синтетических тканей, в
    строительстве. Представьте, что когда-нибудь мы откажемся от
    цемента. В строительстве сейчас происходит много нового. Есть
    ЗО-принтеры, которые строят дома на основе полимеров. Сейчас
    цемента во всем мире на строительство тратится примерно
    столько же, сколько добывается нефти. Замещение цемента
    полимерными материалами в ряде отношений эффективно, потому
    что строить такие дома с точки зрения энергоэффективности
    выгодней, к тому же это полностью экологичное жилье. Такое
    может произойти. Но эти полимеры делаются на нефтяной основе.
    Поэтому говорить о том, что нефтяная эра у нас заканчивается,
    не приходится. А ведь есть еще природный газ. Газа в мире
    больше, чем нефти, и с ним тоже можно делать очень многое.
    Поэтому мы с оптимизмом смотрим вперед. Нефть будет нужна еще
    очень долго.

  • А вот Германия заявляет, что к 2050 г. перестанет
    потреблять углеводороды...

  • Наверное, они смогут себе это позволить, если будут готовы
    платить большое количество денег за электричество. Но
    Германия — маленькая страна. Для России это немыслимая
    роскошь. Нет более эффективных источников энергии, чем
    углеводороды и термоядерная энергия. Все преобразования
    энергии в электричество идут с меньшим КПД, и говорить о том,
    что электрокары — это выгодно. на данный момент просто
    смешно. Это не так. Чтобы заправить и запустить такую машину,
    мы должны потратить значительно больше энергии в другом
    месте.

  • Зато какая экологическая польза!

  • Да, с точки зрения экологии это преимущество. Но с точки
    зрения эффективности — нет. Надо понимать, сколько нужно
    альтернативных источников, чтобы покрыть нынешнюю потребность
    человечества в электроэнергии. В 1980 г. эффективность
    солнечных батарей была 13-15%. Чтобы при такой эффективности
    обеспечить весь мир электроэнергией, надо было построить
    батареи шириной в 60 км и обернуть все это вокруг экватора.

  • Но сейчас количество солнечных батарей заметно
    возросло.

  • Да, сейчас их эффективность возросла до 32%. Нам обещают, что
    через три-пять лет она увеличится до 60%. Хочется в это
    верить, но срок эксплуатации этих батарей — 20-25 лет. Как их
    утилизировать и что с ними делать дальше? Где окажутся все
    эти панели? Неизвестно. Мы видим, что у нас океаны и моря,
    целые континенты превращаются в свалки.

  • Может быть, для этого тоже можно как-то приспособить
    нефть, богатую различными микроорганизмами? Ведь известно,
    что некоторые микробы умеют перерабатывать мусор.

  • Да. бактерии разлагают углеводороды, но. честно говоря, они
    бессильны по отношению к пластику. Он может сохраняться
    десятки, сотни лет. а некоторые виды пластика— даже
    тысячелетия, и это тоже большая проблема.

  • На этом фоне говорить о том, что нефть, древнейший природный
    материал, сильно вредит природе. наносит серьезный
    экологический ущерб — это надуманные вещи. Да, бывали разливы
    нефти, но даже если там ничего не убиралось, трава начинает
    расти через два-три года. Морской фауне это, безусловно, не
    идет на пользу. Птицам, морским млекопитающим это вредит. Но
    природа справляется с этим. Конечно, не без помощи человека.
    На ликвидациях разливов работает большое количество
    сотрудников и специализированной техники. Но говорить о том,
    что нефть наносит катастрофический ущерб природе, — это, на
    мой взгляд, преувеличение. Это вещества, которые породила
    природа, они органического происхождения, они разрушаются, и
    это происходит не за длительный период, естественным образом.
    Хотя, конечно, внимание к экологическим требованиям, технике
    безопасности серьезно возросло, и экологическое воздействие
    на те места, где происходит добыча, серьезно снижено по
    сравнению с тем, что было раньше.

  • Итак, без черного золота нам по-прежнему
    никуда?

  • Ну почему именно черного? Нефть бывает самых разных расцветок
    — бурая, светлая, даже зеленая. Нефть— великое богатство,
    данное нам природой. Мы не должны от него отказываться, хотя
    применять его надо бережно и аккуратно, чтобы не навредить ни
    природе, ни себе.

  • Беседовала Наталия Лескова

scientificrussia.ru