Сага о нефтяных песках Канады. Как это работает

Канада располагает крупнейшими запасами нефти в Северной Америке.

В настоящее время Канада уступает по объёмам добычи нефти США и Мексике. Производство в стране в 2007 г. составило 158,9 млн. тонн. Примерно треть добываемой в Канаде нефти экспортируется, главным образом в США (99%).

Основным нефтедобывающим регионом Канады является провинция Альберта. Помимо этого, нефтегазовые месторождения разрабатываются в Британской Колумбии, Саскачеване и юго-западной Манитобе (северное продолжение бассейна Уиллистон).

По данным журнала Oil and Gas Journal (январь 2008 г.) доказанные запасы нефти в Канаде составляют 179 млрд. барр. (24,41 млрд. тонн). По оценкам ВР при существующих на начало 2008 г. экономических и технических условиях извлечено из них может быть 4,2 млрд. тонн. Такой низкий показатель излечения связан с тем, что более 95% запасов – трудноизвлекаемая нефть в песках Альберты.

Нефтяной сектор Канады приватизирован. Крупнейший игрок на рынке Imperial Oil, главным акционером которой является ExxonMobil (69,6%). В 2002 г. в результате слияния Alberta Energy Company и PanCanadian Energy на рынке страны стала работать ещё одна крупная нефтегазовая компания EnCana. Другими крупными производителями нефти в Канаде являются Talisman Energy, Suncor, EOG Resources, Husky Energy и Apache Canada.

Всё больший интерес к канадскому нефтяному сектору проявляют азиатские компании. В частности, в июле 2006 г. государственная корейская Korea National Oil Corporation приобрела битумное месторождение BlackGold, которое содержит около 250 млн. барр. (34 млн. тонн) сырой нефти. К 2010 г. KNOC планирует добывать здесь 35 000 барр/день (4773 тонны/день) нефти.

Китайская Sinopec приобрела 40% долю в проекте Syneco по разработке нефтяных песков Northern Lights, в рамках которого планируется добывать 100 тыс. барр./день (13,6 тыс. тонн/день) начиная с 2010 г. Другая китайская компания China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) владеет долей в MEG Energy (дочернее предприятие EnCana), которая реализует проект Christina Lake. В 2007 г. Chinese National Petroleum Сompany (CNPC) получила права на исследование области в Альберте площадью 260 акр (1,05 кв. км).

За последние 8 лет доля нефти, добытой в Канаде традиционным способом (не нефтяные пески) снизилась с 65% до 38%.

Нефтеносные пески Альберты

По данным правительства канадской провинции Альберта она находится на втором месте в мире по запасам нефти после Саудовской Аравии (Таблица 7. 1).

Таблица 7. 1 - Доля Альберты в мировой структуре запасов нефти

Источник: Правительство провинции Альберта (2006)

В нефтеносных песках Альберты расположена основная часть запасов нефти Канады. Нефтеносные пески - полезное ископаемое, состоящее из глины, песка, воды и битума. Из нефтяных песков с помощью, в частности специальных очистительных заводов производятся обычная нефть и нефтепродукты. По данным Handelsblatt из доступных резервов нефти в Канаде, которые составляют 179 млрд. баррелей (24,41 млрд. тонн), 174 млрд. баррелей (23,73 млрд. тонн) находятся в нефтеносных песках и могут быть освоены с помощью дорогих и наносящих ущерб окружающей среде технологий . Нефтеносный песок добывается на открытых разработках или нефтяное сырьё посредством горячего пара разжижается под землей и затем откачивается на поверхность. Оба метода требуют в дальнейшем проведения специальных химических процессов, прежде чем можно будет продавать полученный продукт как синтетическую нефть.

В середине 2006 г. национальный энергетический совет Канады оценил стоимость добычи сырья в нефтяных песках Альберты в C$9-C$12 за баррель (8,1-10,8 долл. США2006/барр.). Стоимость операции SAGD (гравитационное дренирование при закачке пара) находилась в пределах C$10-C$14 за баррель (9-12,6 долл. США2006/бар.). Для сравнения эксплуатационные расходы при производстве на обычных нефтяных скважинах составляли менее USD$ 1 /барр. в Ираке и Саудовской Аравии и около USD$ 6/барр. в США и на обычных месторождениях Канады.

Помимо этих затрат существуют большие производственные расходы, образующиеся, главным образом, при транспортировке сырья к месту переработки. По оценкам Национального энергетического совета Канады они увеличивают стоимость производства на C$18-C$20 за баррель (16,2-18 долл. США2006/бар.) для Операции добычи и до C$18-C$22 за баррель (16,2-19,8 долл. США2006/бар.) для Операции SAGD. Указанные расчёты не включают стоимость переработки сырого битума до синтетической сырой нефти, которая увеличивает общую величину затрат до C$36-C$40 за баррель (32,4-36 долл. США2006/бар.).

В сентябре 2006 г. Энергетический совет Альберты опубликовал новые повышенные оценки по стоимости добычи на нефтяных песках провинции разными методами – Рисунок 7. 2. Помимо затрат по технологии SAGD представлены также сравнительные данные для методики CSS.

Рисунок 7. 2 - Стоимость производства нефти на битумных песках в зависимости от метода

Источник: “Supply Cost of Alberta Oil Sands”, Alberta Energy and Utilities Board, EUB,

Economics Group (сент. 2006)

По данным Энергетического совета Альберты в сентябре 2006 г. итоговая стоимость производства нефти на нефтеносных песках Канады составила 25,09-39,86 USD$/бар. (Таблица 7. 2).

Таблица 7. 2 - Итоговая стоимость производства нефти на битумных песках Канады

* - проекты включают ТЭЦ

Источник: “Supply Cost of Alberta Oil Sands”, Alberta Energy and Utilities Board, EUB, Economics

Group (сент. 2006)

Однако в настоящее время затраты на производство нефти в нефтяных песках Канады существенно возросли. По оценкам экспертов только за 2007 год они поднялись на 20% и составили к концу 2007 - началу 2008 г. более USD$50. Экономическая эффективность проектов возможна при цене нефти на мировых рынках не ниже USD$ 60 (Таблица 7. 3).

Таблица 7. 3 - Экспертная оценка экономической эффективности проектов по добыче

нефти в нефтяных песках Канады

С учётом динамики цен на нефть в последнее десятилетие и затрат на её транспортировку, на окупаемость проекты в Альберте вышли только в период 2005-2006 гг. (Рисунок 7. 3).

Рисунок 7. 3 - Динамика цен на нефть 1994-2008

Падение цен на нефть в условиях роста производственных затрат способно вновь вывести добычу на нефтяных песках за грань рентабельности.

Важно отметить, что в будущем нефть Альберты станет фактически замыкающей для всего мира и будет устанавливать нижнюю планку для цены «чёрного золота», которая на сегодняшний день составляет около $60/барр. Однако в краткосрочные периоды возможно падение цен и ниже этого уровня.

По прогнозам МЭА в долгосрочной перспективе возможна добыча канадских нефтяных песков при условии, что средняя цена импортируемой сырой нефти к 2015 г. будет находиться на уровне $75 ($60 в ценах 2006 г.) и достигнет $108 к 2030 г. ($62 в ценах 2006).

К 2020 году совокупная нефтедобыча в Канаде может подняться до 4-5 млн. баррелей ежедневно. Из них на долю добычи из нефтеносных песков придется от 3,3 млн. баррелей до 4 млн. баррелей. Таков прогноз, сделанный Союзом канадских нефтепроизводителей (CAPP). Федеральные власти страны исходят из того, что к 2015 году инвестиции в нефтеиндустрию составят 94 млрд. канадских долларов (92 млрд. долл. США).

По прогнозам Национального энергетического совета Канады, сделанным весной 2007 г., к 2030 г. нефтеносные пески Альберты обеспечат 90% общей нефтедобычи страны. Общий объем добываемой нефти увеличится до 4,6 млн. баррелей в день, и примерно 4,14 млн. баррелей из этого количества будет поступать с нефтеносных песков.

Сторонники защиты окружающей среды весьма скептически относятся к развитию проектов по добыче нефти в нефтеносных песках. Так, организация World Wide Fund for Naturre (WWF) обращает внимание на то, что по сравнению с традиционной добычей нефти ее добыча из нефтеносных песков требует в три раза больше энергии и при этом высвобождает почти в три раза больше диоксида углерода. У специалистов по проблеме климата вызывает помимо всего прочего недовольство тот факт, что для нетрадиционной нефтедобычи применяется экологически чистый природный газ с целью извлечь из песка дизельное топливо.

Тем не менее, бизнес активно идёт в провинцию Альберта. В частности, весной 2007 г. компания Total сообщила об увеличении общего объема инвестиций в этот регион до 15 млрд. канадских долларов. Норвежская фирма Statoil вложила в разработку нефтеносных песков 2 млрд. долл. США. Расширяют инвестиции также Shell, Exxon, Chevron и другие.

Учитывая тенденции роста цен на нефть в последние годы и рост спроса на этот вид энергоресурсов можно отметить повышенный интерес инвесторов к проектам по добычи в нефтеносных песках Альберты в долгосрочной перспективе. Однако не следует переоценивать роль этого региона на мировом нефтяном рынке. По оценкам МЭА (WEO 2007) мировая потребность в нефти к 2030 г. возрастёт до 116,3 млн. бар/день. Провинция Альберта сможет обеспечить около 3,5% от всего мирового спроса (согласно национальным прогнозам). Следовательно, основную долю на рынке сохранят традиционные поставщики. Нельзя недооценивать и экономические риски. Мировой финансовый кризис 2008 г. продемонстрировал, что за короткий промежуток времени цены на нефть могут упасть в два и более раза. Поэтому всегда сохраняется угроза затягивания сроков окупаемости инвестиций, вложенных в канадские нефтяные пески.

По данным CIA протяжённость нефтепроводов Канады составляет 23564 км. Система трубопроводов достаточно сильно интегрирована с нефтепроводной системой США (Рисунок 7. 4).

На нефтяном рынке Канады работает два главных трубопроводных оператора Enbridge Pipelines и Kinder Morgan Canada (прежнее название Terasen). Enbridge Pipelines управляет системой трубопроводов, по которой транспортируется нефть из Эдмонта и Альберты в Восточную Канаду и к области Великих озёр в США. Kinder Morgan управляет Trans Mountain Pipe Line (TMPL), которая позволяет поставлять нефть с западной области Альберты к очистительным заводам и терминалам в Ванкувере.

Рисунок 7. 4 – Интеграция нефтепроводных систем Канады и США

Благодаря высоким ценам на нефть, а также общему ухудшению мировой структуры запасов нефти, все больше и больше внимания уделяется развитию новых технологий добычи труднодоступного углеводородного сырья. В Канаде, запасы битумной нефти которой превышают запасы нефти Саудовской Аравии, успешно развиваются технологии разработки битуминозных песков (tar sands).

Один из способов, ставший уже традиционным, - это добыча нефтеносного песка карьерным способом с последующей обработкой горячей водой для отделения от него нефти. Другой способ, зарекомендовавший себя как коммерчески успешный, это (SAGD), предполагающий бурение парных горизонтальных скважин с закачкой пара в скважину расположенную в пласте на 5 м выше другой. Существуют также «холодные» методы добычи битума, предполагающие вместо закачки пара обработку битума в пласте растворителем (метод VAPEX).

Все эти методы имеют два существенных недостатка:

• достаточно высокая себестоимость получаемой нефти;
• ущерб, наносимый окружающей среде в процессе добычи.

Новая технология N-Solv , представляющая собой модифицированный метод закачки растворителя в пласт, позволяет увеличить добычу нефти из нефтеносных песков, снизить себестоимость нефти и свести воздействие на окружающую среду к минимуму.

В технологии N-Solv в качестве растворителя используется природный газ (пропан), что требует значительно меньше энергии по сравнению с использованием пара. Растворитель нагревают до невысокой температуры (~ 50°C) и закачивают в нефтеносный песок. Растворитель разлагает битум, самые тяжелые компоненты битума остаются под землей, а более легкая нефть и растворитель, пригодный для повторного использования, поднимаются наверх. Кроме того, масса получается менее вязкой, чем при традиционном подземном способе, и ее можно сразу транспортировать по нефтепроводу.

Сама идея использовать газ в качестве растворителя для извлечения нефти была предложена в 70-х годах прошлого века. Но из-за низкой скорости процесса растворения битума по сравнению со скоростью движения газа в пласте технология оказалась не применимой. Развитие современных технологий добычи позволили довести идею до практически реализуемого и коммерчески привлекательного метода разработки.

Использование технологии горизонтального бурения скважин, адаптированной для использования в нефтеносных песках, позволило увеличить площадь контакта с породой и соответственно ускорить процесс растворения битума, а также увеличить темп отбора нефти. Модернизация самой технологии N-solv посредством нагревания растворителя, а также очистки его от примесей метана позволило значительно повысить эффективность процесса. Было выяснено, что присутствие метана в пласте значительно ухудшает процесс теплообмена на границе растворитель-битум. А использование чистого растворителя нагретого до умеренной температуры обеспечивает очень эффективный механизм по удалению метана из пласта.

Испытание технологии на битумных залежах Атабаски показало значительно более высокую эффективность метода N-solv по сравнению с методом VAPEX, а также довольно широко используемым методом .

Преимущества технологии N-solv

Технология N-Solv – это «чистая» технология разработки битумных песков:

• Нет необходимости в использовании воды;
• Значительно снижает выбросы парниковых газов (на 85%)

Технология N-Solv обеспечивает практическую применимость для разработки залежей тяжелой нефти и природного битума:

• Подходит для выработки маломощных коллекторов
• Для начала добычи требуются меньшие капиталовложения
• Не требует дальнейшей модернизации и адаптации
• Требования к агенту закачки ниже по сравнению с технологией SAGD

Применение технологии окупается быстрее при меньшем риске. Технология N-Solv остается коммерчески привлекательной при цене на нефть порядка 30 долл. за баррель.

Геологические ресурсы в мире этого вида сырья огромны- 500 млрд. т. Запасы тяжелых нефтей с плотностью более вполне успешно осваиваются. При современных технологиях их извлекаемые запасы превышают 100 млрд. т. Особенно богаты тяжелыми нефтями и битуминозными песками Венесуэла и Канада. В последние годы растут объемы добычи тяжелых нефтей, составляя по разным оценкам около 12-15% от общемировой. Еще в 2000 г. в мире из тяжелых нефтей добывалось лишь 37, 5 млн.т. в 2005 г.- 42,5 млн.т., а к 2010-2015 гг. по прогнозу может составить уже около 200 млн.т., но при мировых ценах на нефть не ниже 50-60$/брр.

Нефтяные пески успешно разрабатывают в Канаде c 60-х годов прошлого века. Сегодня примерно половина нефти добываемой в этой стране приходиться на нефтяные пески. Под нефтяным песком, на самом деле, подразумевается смесь песка, воды, глины, тяжелой нефти и природного битума. Выделяют три нефтяных региона в Канаде со значительными запасами тяжелой нефти и природного битума. Это Athabasca, Peace River и Cold Lake. Все они находятся в провинции Альберта.

Для добычи нефти из нефтяных песков применяют два принципиально различных метода:

1) Открытым карьерным способом и 2) Непосредственно из пласта.

Карьерный способ добычи подходит для неглубоких залежей (глубиной до 75 м) и залежей, выходящих на поверхность. Примечательно, что в Канаде все залежи подходящие для карьерного способа добычи, расположены в районе Athabasca.

Карьерный способ добычи подразумевает, что нефтяной песок, попросту говоря, грузиться на самосвалы и перевозится на установку переработки, где его промывают горячей водой и таким образом отделяют нефть от всего прочего материала. Требуется добыть примерно 2 тонны нефтяного песка, чтобы получить 1 баррель нефти. Если это кажется вам довольно трудозатратным способом получить 1 баррель нефти, то вы правы. Зато коэффициент нефтеотдачи при этом способе добычи очень высок и составляет 75%-95%.

Рис. 1

Для извлечения тяжелой нефти непосредственно из пласта используют, как правило, тепловые способы добычи, такие как парогравитационное воздействие. Существуют также и «холодные» методы добычи, предполагающие закачку в пласт растворителей (например, метод VAPEX или технология N-Solv). Способы добычи тяжелой нефти непосредственно из пласта менее эффективны в плане нефтеотдачи по сравнению с карьерным способом. В то же время эти способы имеют некоторый потенциал к снижению себестоимости получаемой нефти за счет совершенствования технологий ее добычи.

Тяжелая/высоковязкая/битумная нефть привлекает все большее внимание нефтяной промышленности. Поскольку основные «сливки» в мировой нефтедобыче уже сняты, нефтяные компании просто вынуждены переключаться на менее привлекательные месторождения тяжелой нефти.

Именно в тяжелой нефти сосредоточены основные мировые запасы углеводородов. Вслед за Канадой, поставившей на свой баланс запасы тяжелой/битумной нефти, то же самое сделала и Венесуэла, имеющая огромные запасы этой нефти в поясе реки Ориноко. Этот «маневр» вывел Венесуэлу на первое место в мире по запасам нефти. Значительные запасы тяжелой нефти есть и в России, а также во многих других нефтедобывающих странах.

Огромные запасы тяжелой нефти и природных битумов требуют разработки инновационных технологий добычи, транспорта и переработки сырья. В настоящее время операционные затраты по добыче тяжелой нефти и природных битумов могут в 3-4 раза превосходить затраты на добычу легкой нефти. Переработка тяжелой высоковязкой нефти также более энергоемка и, как следствие, во многих случаях низкорентабельна и даже убыточна.

В России различные способы добычи тяжелой нефти испытывались на хорошо известном Ярегском месторождении высоковязкой нефти расположенном в Республике Коми. Продуктивный пласт этого месторождения, залегающий на глубине ~200 м, содержит нефть плотностью 933 кг/м3 и вязкостью 12000-16000 мПа·с. В настоящее время на месторождении осуществляется термошахтный способ добычи, зарекомендовавший себя как достаточно эффективный и экономически оправданный.

На Ашальчинском месторождении сверхвязкой нефти, расположенном в Татарстане, реализуется проект по опытно-промышленному испытанию технологии парогравитационного воздействия. Эта технология, правда без особого успеха, испытывалась также на Мордово-Кармальском месторождении.

Результаты разработки месторождений тяжелой высоковязкой нефти в России пока не внушают особого оптимизма. Требуется дальнейшее совершенствование технологий и оборудования для повышения эффективности добычи. В то же время потенциал к снижению себестоимости добычи тяжелой нефти есть, и многие компании готовы принимать в ее добыче активное участие.

Нефтеносные пески Канады - горючее полезное ископаемое, один из видов нетрадиционной нефти, которая смешана с песком, глиной и водой. Ее добыча сложна, трудоемка и требует большого количества пресной воды. Всего в нефтеносных песках Канады и Венесуэлы имеются большие запасы нефти (3 400 млрд баррелей).

Фотограф агентства Рейтер Тодд Король недавно побывал в канадской провинции Альберта, чтобы сфотографировать шахты, объекты и окружающие песчано-нефтяные пейзажи.

Как на Земле появилась нефть? Доминирующей мировой теорией происхождения нефти является биогенная теория, согласно которой нефть сформировалась из остатков древних живых организмов .

1. Нефтеносные пески в провинции Альберта, Канада, 17 сентября 2014. (Фото Reuters | Todd Korol):

2. Добычу нефти из нефтеносных песков проводят главным образом карьерным или шахтным способом.

3. Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых. (Фото Reuters | Todd Korol):

4. Трубопроводы на месте добычи нефти из нефтеносных песков в Альберте, на 17 сентября 2014. (Фото Reuters | Todd Korol):

5. Местный пейзажи с вертолета. Сосны. (Фото Reuters | Todd Korol):

Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. По оценкам, нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет.

7. Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем (согласно нынешним прогнозам) будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что нынешние технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды. (Фото Reuters | Todd Korol):

8. Снимок с первого этапа отделения нефти от песка. (Фото Reuters | Todd Korol):

9. Ближе. (Фото Reuters | Todd Korol):

10. Чтобы птицы не садились на нефтяной пруд здесь используют пугала. Провинция Альберта, 17 сентября 2014. (Фото Reuters | Todd Korol):

12. Машины в буквальном смысле ползают по пескам, пропитанным нефтью. (Фото Reuters | Todd Korol):

13. Нефтяные пейзажи. (Фото Reuters | Todd Korol):

14. Нефтеносные пески Канады. (Фото Reuters | Todd Korol):

15. Погрузка нефтеносного песка. (Фото Reuters | Todd Korol):

17. Вблизи места добычи нефти находится вполне нетронутая природа. (Фото Reuters | Todd Korol):

18. Нефтяные пейзажи Альберты. (Фото Reuters | Todd Korol):

19. А вот и нефть, добытая из нефтеносного песка. Эта черная вязкая масса миллионы лет сформировывалась из остатков древних живых организмов. (Фото Reuters | Todd Korol):

20. На этом снимке видно, что в некоторых местах нефтеносные пески (слева) находятся сразу под небольшим слоем земли (справа).

Как в Канаде добывают нефть из песка aslan wrote in March 15th, 2016

Нефтеносные пески Канады — горючее полезное ископаемое, один из видов нетрадиционной нефти, которая смешана с песком, глиной и водой. Ее добыча сложна, трудоемка и требует большого количества пресной воды. Всего в нефтеносных песках Канады и Венесуэлы имеются большие запасы нефти (3 400 млрд баррелей).

Фотограф агентства Reuters Todd Korol побывал в канадской провинции Альберта, чтобы сфотографировать шахты, объекты и окружающие песчано-нефтяные пейзажи.

Как на Земле появилась нефть? Доминирующей мировой теорией происхождения нефти является биогенная теория, согласно которой нефть сформировалась из остатков древних живых организмов.
Добычу нефти из нефтеносных песков проводят главным образом карьерным или шахтным способом.

Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.

Трубопроводы на месте добычи нефти из нефтеносных песков в Альберте, на 17 сентября 2014.

Местный пейзажи с вертолета. Сосны.

Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. По оценкам, нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет.
Нефтяные емкости.

Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем (согласно нынешним прогнозам) будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что нынешние технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды.

Снимок с первого этапа отделения нефти от песка.

Ближе.

Чтобы птицы не садились на нефтяной пруд здесь используют пугала.

Гигантские самосвалы везут нефтеносные пески Канады на переработку.

Машины в буквальном смысле ползают по пескам, пропитанным нефтью.

Черное золото везде.

Погрузка нефтеносного песка.

Вблизи места добычи нефти находится вполне нетронутая природа.

Нефтяные пейзажи Альберты.

А вот и нефть, добытая из нефтеносного песка. Эта черная вязкая масса миллионы лет сформировывалась из остатков древних живых организмов.

На этом снимке видно, что в некоторых местах нефтеносные пески (слева) находятся сразу под небольшим слоем земли

Если хотите увидеть, как добывают нефть в Сибири, на одном из крупнейших месторождений России, то советую посмотреть это репортаж:

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!