23 часа назад 15
Конкретные технологические идеи монетизации «сибирского сфинкса»
Сегодня, продолжая рубрику «По страницам научно-популярного журнала Наука и Техника в Якутии», предлагаем читателям портала занимательнейший материал, непосредственно связанный с монетизацией криоресурсов криолитозоны нашей республики.
Еще в 70-80-е годы ушедшего века, ученые Института мерзлотоведения СО РАН имени П.И. Мельникова, предлагали варианты создания подземных хранилищ для углеводородов!
Перспективы, при учете современных экологических технологий безопасности, при наметившихся геополитических тенденциях, а затем, последующих геоэкономических преобразований на карте мира, выдвигаются на повестку дня идеи, а главное, — готовые технические решения, по приданию территории «сибирского сфинкса» – мерзлоты, новых качеств — энергетической безопасности и экономической стабильности. Вашему вниманию отрывки из статьи в.н.с. Академии наук Якутии Евгения Язева и гл.н.с. ИМЗ СО РАН Георгия Кузьмина:
«Использование подземного пространства в области распространения многолетнемёрзлых грунтов (криолитозоны) для различных хозяйственных нужд является одной из важнейших задач экономического и социального развития северных территорий России. Криолитозона предоставляет возможность для широкого использования толщи мёрзлых грунтов в качестве вмещающей среды для подземных сооружений. Этот уникальный природный криоресурс на протяжении многих лет изучают в Институте мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН (ИМЗ СО РАН) для разработки эффективных способов и технологий освоения подземного пространства криолитозоны».
Предлагаем также видеосюжет по данной тематике от Академии наук Якутии:
https://rutube.ru/video/524afedcb72d70ce2bb8f899bf269d2f/
«В результате этих исследований разработаны охлаждающие устройства, способы управления температурным режимом подземных сооружений, технологии использования теплоты фазовых переходов воды в качестве возобновляемого источника энергии и т.д. [1]. Установлена также возможность хранения жидких углеводородов в подземных резервуарах, сооружённых в массиве мёрзлых грунтов. Создание ряда таких резервуаров различного назначения было осуществлено сотрудниками института в Центральной Якутии с помощью гидроразмыва мёрзлых грунтов через скважины. В одном из них в течение 45 лет хранится солярка. Её анализ, проведённый после 25 лет хранения, показал, что топливо удовлетворяет всем необходимым требованиям. В подземных хранилищах, создаваемых в многолетнемёрзлых грунтах, стабильная отрицательная температура снижает и даже предотвращает испарение продукта, тем самым уменьшая его потери и повышая безопасность эксплуатации.
В 70–80-е годы прошлого столетия Вневедомственный научно-исследовательский институт промышленного газоиспользования (ВНИИПРОМГАЗ) на достаточно большой глубине построил подземные резервуары и провёл опытно-промышленные испытания по хранению в них газоконденсата на Мастахском газоконденсатном месторождении ОАО «Якутгазпром» и жидкого топлива – на Жатайской нефтебазе в Якутии.
Институт мерзлотоведения и ВНИИПромгаз только в Центральной Якутии построили 12 подземных резервуаров различного назначения. Наиболее полные данные о строительстве и эксплуатации подземных резервуаров в многолетнемёрзлых грунтах изложены в монографии [2]. Оценивая практические свойства хранилищ данного вида, нельзя не отметить следующие объективные технические особенности их строительства в условиях экстремально низких температур и слабой освоенности территорий криолитозоны:
– доказанную пригодность отложений дисперсных грунтов достаточно большой мощности, которые расположены в долинах рек и древних понижений, для строительства подземных хранилищ методом гидроразмыва мёрзлых грунтов через буровые скважины;
– наличие карты-схемы распространения дисперсных грунтов с учётом мощности отложений на территории Якутии, составленной в 80-е годы сотрудниками ИМ СО АН СССР П. А. Соловьёвым и Т. А. Ботулу [1], которая может быть использована при выборе мест создания подземных хранилищ для нефтебаз республики;
– понимание сложности хранения и транспортировки нефти, исходя из её высокой вязкости в зимнее время;
– возможность для г. Якутска и других северных го родов, использующих для отопления газ, иметь аварийный резерв нефтепродуктов. Применение подземных резервуаров в целом оказалось успешным и полностью себя оправдало, несмотря на недостаток опыта и допущенные отклонения от регламента при строительстве и эксплуатации. Конденсат, хранимый в них, был переработан в товарные нефтепродукты для последующей реализации местным потребителям [3].
Опыт эксплуатации хранилищ показал, что, кроме высокой пожарной, взрывной и экологической безопасности, подземные резервуары в мёрзлых грунтах по сравнению с наземными стальными резервуарами имеют следующие важные технологические преимущества:
– стабильный температурный режим, определяемый естественной температурой вмещающего массива мёрзлых грунтов (от минус 2,5 до минус 4 °С);
– отсутствие кратковременных часовых и суточных перепадов температуры, независимость от метеорологических условий;
– возможность поддержания в резервуарах давления, превышающего атмосферное; – возможность эксплуатации практически без потерь;
– минимальное загрязнение атмосферного воздуха. Технологии подземных хранилищ в криолитозоне широко не использовались, а их возрождение в наше время связано с интересами, идеями и высказываниями ряда очень значимых для экономики России людей. Это действующие лица освоения северных территорий российским нефтегазовым комплексом, поднимающие проблему хранения и резервирования топливно-энергетических ресурсов. Нашей стране, как второй по объёмам добычи нефти и шестой среди мировых лидеров по её запасам, давно требуется многоаспектная концепция геополитической безопасности, направленная, как минимум, на сохранение её места в мировом разделении труда, отражающая её территориальную и климатическую специфику.
В 2021 г. среди крупнейших производителей нефти были следующие показатели: США – 711,1; Россия – 536,4, Саудовская Ара вия – 515,0; Канада – 267,1 млн. тонн. Следует отметить, что США импортируют нефть для консервации собственных ресурсов, а также для создания и поддержания на необходимом уровне стратегических запасов [4]. В нашей же стране, по словам курирующего топливно-энергетический комплекс (ТЭК) заместителя председателя правительства РФ А. В. Новака, добыча нефти (с учётом газового конденсата) может снизиться [5]. Российский нефтегазовый сектор стоит перед необходимостью в экстренном порядке адаптироваться к разбалансировке спроса и предложения, обусловленного проблемами потребителей и введёнными тотальными санкциями.
На протяжении длительного времени в отрасли не формировалась абсолютно необходимая база страховых резервов хранения добываемой нефти и не создавалась система безопасного резервирования продуктов нефтепереработки. И если раньше в условиях относительной рыночной стабильности у нас было достаточно коммерческих запасов, позволяющих бес перебойно добывать, перерабатывать и экспортировать продукцию, что называется «с колёс», то сейчас такой возможности нет [6]. Для длительных чрезвычайных ситуаций, связанных с санкциями недружественных государств, требуются государственные стратегические запасы нефти. Для этого Федеральным законом от 29.12.1994 № 79-ФЗ «О государственном материальном резерве» предусматривается использование стратегических резервов для оказания государственной поддержки различным отраслям экономики, организациям, субъектам Российской Федерации в целях стабилизации экономики при временных нарушениях поставок важнейших видов сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, продовольственных и непродовольственных товаров и оказания регулирующего воздействия на рынок. Так поступают все страны – импортёры нефти для обеспечения бесперебойной в течение определённо го времени работы нефтеперерабатывающих заводов в сложных ситуациях (техногенные, политические, климатические катаклизмы, резкие изменения цен на нефть и другие обстоятельства). В США уже давно ста ли использовать нефтяные хранилища не только как средство хранения, но и как инструмент сглаживания ценовых колебаний на рынках и увеличения доходов от продажи энергоресурсов, используя срочный или отложенный рынок её поставки…
У США резервные подземные хранилища построены в соленосных отложениях и вмещают в себя около 100 млн т нефти. Резерв был создан по решению Конгресса США ещё в 1975 г. после мирового энергетического кризиса на случай чрезвычайных обстоятельств. Нефть размещена в четырёх природных подземных хранилищах в штатах Луизиана и Техас, рассчитанных на 1 млрд баррелей. В странах-импортёрах такие меры, правда, в подавляющем большинстве, менее технологичные и значительно менее безопасные.
Ведущие развивающиеся страны стали также наращивать стратегические резервы нефти. Китай, например, в 2003 г. принял решение о реализации государственной программы по созданию стратегического резерва нефти. Причём резервы создаются в основном как наземные хранилища возле заводов по нефтепереработке ёмкостью в несколько десятков миллионов баррелей. Правительство Индии также создало в 2005 г. стратегический нефтяной резерв. Индийские нефтеперерабатывающие заводы располагают собственными запасами сырой нефти сроком на 6 недель, а запасов нефти в стратегическом резерве – на 2,5 месяца её потребления.
Страны – члены Европейского союза в 2002 г. при ступили к созданию стратегических резервов нефти, не обходимых для обеспечения минимальной потребности в топливе в течение 90 дней (к 2020 г. они должны были довести уровень до 120 дней). Одна треть этих запасов (примерно на 40 дней) должна идти на формирование совместного резерва европейских стран. Стратегические запасы нефти стали формировать и страны – экспортёры нефти.
В 2003 г. страны ОПЕК заявили о создании специального стратегического резерва нефти в размере 150 млн баррелей.
Для российской экспортно-импортной нефтяной отрасли с учётом практики американской балансируемой системы, резервирование характеризуется экстремальными природно-климатическими условиями слабо освоенных территорий Севера, инфраструктурными особенностями территориальной локализации ресурсов, изолированных от благополучного и предсказуемого мира развитой экономики освоенных регионов. Здесь, как нигде более, актуально и на короткий срок, и на длительную перспективу решить задачу резервного хранения топлива с максимально возможной степенью экономической, географической и экологической безопасности»…
«Срок эксплуатации многих вертикальных стальных резервуаров превысил 20 лет, а в отношении 84 % этот срок превышен более чем в два раза. Для 768 резервуаров нефтепродуктов с истёкшими сроками эксплуатации необходимо провести экспертизу промышленной безопасности и последующий ремонт. Для осуществления этой ремонтной программы необходимо 6-7 лет. За период значительно превышенного срока службы в крайне сложных климатических условиях, наземные резервуары получили большое количество дефектов. Как отметил Глава РС(Я) А. С. Николаев, серьёзной проблемой является возможное создание угрозы экологии, жизни и здоровью людей [7]. Однако реновация всего ёмкостного парка – неподъёмная нагрузка даже для республики. Для полной модернизации только семнадцати нефтебаз ПАО «Саханефтегазсбыт» требуется более 100 млрд рублей. Министр Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики А. Чекунков со своей стороны отметил, что с точки зрения применения механизмов «Дальневосточной концессии» реновация ёмкостного парка не значится [7].
2020 г. Там из-за частичного разрушения резервуара с дизельным топливом на территории ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергетической компании (дочернего предприятия ГМК «Норильский никель») в реки Далдыкан и Амбарная поступило предположительно около 15 000 м3 нефтепродуктов. Возмещение вреда водным объектам в размере 145 492 562 907,96 руб. направлено в доход федерального бюджета, вреда почвам в размере 684 904 320 руб. – в доход муниципального образования «Город Норильск» [12]. Согласно «Отчёту о деятельности Министерства экологии, природопользования и лесного хозяйства РС(Я) за 2022 год», потенциальные ущербы для экосистемы связаны, в подавляющем большинстве, с разливами нефтепродуктов. Об этом говорится в разделе 3.2. отчёта «Загрязнение окружающей среды в результате аварийных ситуаций на территории РС(Я). Работа по выявлению несанкционированных свалок на территории РС(Я)».
Согласно отчётам о деятельности Министерства экологии, природопользования и лесного хозяйства РС(Я), на территории республики в 2020 г. было зарегистрировано 39 случаев разлива нефтепродуктов, в 2021 г. – 23, в 2022 г. – 30. По итогам указанной чрезвычайной ситуации, 1 января 2021 г. вступило в силу Постановление Правительства РФ от 28.12.2020 № 2295, установившее специальные правила возмещения вреда, причинённого в результате разливов углеводородного сырья и произведённой из него продукции. Постановление предусматривает, что, наряду с вредом, причинённым окружающей среде, эксплуатирующая организация будет так же обязана возместить расходы на при влечение дополнительных сил и средств единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в целях осуществления мероприятий по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов…
Опыт создания и использования подземных хранилищ в мёрзлых грунтах особенно актуален сегодня, когда речь идёт о массированном освоении Севера и Арктики.
Он открывает принципиально новые возможности освоения нефтяных и газовых труднодоступных месторождений на Севере России, несмотря на дороговизну и сложную логистику. Создание коммерческих запасов может существенно сказаться на эффективности отрасли, народнохозяйственного комплекса в целом, мировой конъюнктуре в условиях обострившейся конкуренции и беспрецедентного санкционного давления. Это снизит экологические риски, даст экономию капитальных вложений для нового строительства и реновации.
Список литературы
1. Кузьмин, Г. П. Подземные сооружения в криолитозоне / Г. П. Кузьмин. – Новосибирск: Наука, 2002. – 176 с.
2. Строительство и эксплуатация резервуаров в многолетнемёрзлых осадочных породах / О. Е. Аксютин [и др.]. – М.-Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2013. – 432 с.
3. Опыт эксплуатации подземного хранилища газового конденсата, созданного в многолетнемёрзлых породах / В. А. Казарян [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2011. – № 6. – С. 247 259.
4. История нефтяной промышленности США. До быча, торговля и стратегический резерв. URL: https:// tass.ru/ekonomika/14248561.
5. URL: https://www.vedomosti.ru/business/ articles/2023/04/27/972906-novak-sprognoziroval-snizhenie
6. Уланов, В. Л. О формировании стратегического резерва нефти в России в целях обеспечения экономической безопасности и макроэкономической стабильности / В. Л. Уланов, А. И. Ковалёва // Управленческие науки. – 2017. – № 2. – С. 6–14.
7. В Новом Уренгое состоялся четвёртый Ямальский нефтегазовый форум URL:https://gkz-rf.ru/ news/v-novom-urengoe-sostoyalsya-chetvertyy-yamalskiy neftegazovyy-forum
8. Эксперт предложил оборудовать хранилища нефти в солевых отложениях вдоль нефтепроводов. URL: https://www.interfax.ru/russia/833890.
9. Создание подземных хранилищ в России для избытка нефти оценили в 2-3 года. URL : https:// www.interfax.ru/business/833676 https://gkz-rf.ru/news/ v-novom-urengoe-sostoyalsya-chetvertyy-yamalskiy neftegazovyy-forum
10. Роснедра одобрили «Роснефти» проект пер вого в стране подземного хранилища нефти. URL : https://www.interfax.ru/russia/918949.
11. https://1sn.ru/na-rekonstrukciyu-cetyrex-neftebaz v-yakutii-neobxodimo-66-mlrd-rublei.
12. «Норникель» полностью оплатил ущерб, нанесённый окружающей среде в связи с разли вом топлива на ТЭЦ-3. URL : https://www.nornickel. ru/news-and-media/press-releases-and-news/nornikel polnostyu-oplatil-ushcherb-nanesennyy-okruzhayushchey srede-v-svyazi-s-razlivom-topliva-na-tets-3»
С полным текстом статьи можно ознакомиться на сайте или в библиотеках республики: https://cyberleninka.ru/article/n/vchera-segodnya-i-zavtra-podzemnogo-hraneniya-uglevodorodov-v-mnogoletnemyorzlyh-gruntah
Ссылки на каналы и социальные сети Академии наук Якутии:
https://vk.com/public217206078
https://rutube.ru/channel/24490370/
Фото: скан из статьи и фотоархив Пресс-службы АН РС (Я)
Источник: Пресс-служба АН РС(Я) по материалам:
Язев Е. Н., Кузьмин Г. П. ВЧЕРА, СЕГОДНЯ И ЗАВТРА ПОДЗЕМНОГО ХРАНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В МНОГОЛЕТНЕМЁРЗЛЫХ ГРУНТАХ // Наука и техника в Якутии. № 1(46), 2024. DOI: 10.24412/1728-516Х-2024-1-14-19
