Propriétés, production, application et prix du gaz naturel. Gaz naturel. Ses propriétés, son extraction et sa composition chimique

Gaz naturel formé à la suite du mélange de divers gaz dans la croûte terrestre. Dans la plupart des cas, la profondeur d'occurrence varie de plusieurs centaines de mètres à quelques kilomètres. Il convient de noter que du gaz peut se former à des températures et des pressions élevées. Dans ce cas, il n'y a pas d'accès d'oxygène à l'endroit. À ce jour, la production de gaz a été mise en œuvre de plusieurs manières, dont chacune sera examinée dans cet article. Mais parlons de tout dans l'ordre.

informations générales

Il faut comprendre que le gaz naturel est composé d'environ 98 % de méthane. En outre, il peut s'agir d'éthane, de propane, de butane, etc. Il existe également le terme "gaz non conventionnel". Il fait référence au gaz naturel, qui est principalement produit à partir de roches argileuses. Il se trouve profondément sous terre dans des veines de charbon, des grès et d'autres barrières géographiques, sous des conditions extrêmes haute pression. À ce jour, la part du gaz non conventionnel est un peu moins de la moitié et d'ici 2030, il est prévu d'augmenter ce chiffre à 56 %. À l'heure actuelle, presque tous les pays producteurs de gaz disposent d'appareils de forage. Mais la plupart d'entre eux, environ 40 %, appartiennent aux États-Unis. Après tout, c'est cet État qui vend une énorme quantité de gaz chaque année. Parlons plus en détail de ce sujet et traiter les questions qui nous intéressent.

Production de gaz dans le monde

Pendant plusieurs centaines d'années, les gens ont cherché à améliorer les moyens, ce qui, en principe, est tout à fait normal. Les besoins humains augmentent chaque jour et il y a un besoin de nouvelles technologies minières. Aujourd'hui, comme le gaz naturel, il est produit partout dans le monde à partir de gisements de pétrole et de gaz, et il peut également être trouvé à l'état dissous dans le pétrole ou l'eau. Si nous parlons spécifiquement de la Russie, alors dans notre pays, elle est extraite des entrailles de la planète Terre. Il est à noter que le gaz sous sa forme pure n'a ni couleur ni odeur. Pour déterminer la fuite de gaz le plus rapidement possible, des odorants y sont ajoutés, qui ont un fort mauvaise odeur. Cette approche réduit le taux de mortalité parmi la population à la suite de fuites de gaz. Bien sûr, la production de gaz dans le monde implique l'utilisation d'équipements sûrs, car tout feu ouvert peut faire un grand nombre de victimes sur le site du puits.

Dépôts d'hydrates de gaz

Il n'y a pas si longtemps, il a été déterminé que le gaz peut être sous terre à l'état solide. Si auparavant les scientifiques ne connaissaient que l'état liquide et gazeux, on connaît aujourd'hui les dépôts solides, qui ont également grande importance pour l'industrie. Chaque jour, de plus en plus de gens parlent de ce qu'il y a au fond de l'océan. grandes grappes gaz à effet de serre qui s'y trouvent sous forme d'hydrates. Les hydrates n'ont pas encore trouvé une large application, mais sont déjà utilisés pour le dessalement de l'eau, en outre, il est prévu d'utiliser ces gisements pour le stockage du gaz. En fait, les zones de production de gaz peuvent s'étendre quelque peu, car là où il y a des hydrates, il peut y avoir d'autres gisements de minéraux. Eh bien, maintenant, allons-y et regardons autre chose d'intéressant.

Gisements de gaz naturel

Il existe des preuves qui indiquent qu'il existe tout simplement d'énormes gisements de gaz naturel dans la coquille sédimentaire de la croûte terrestre. Il existe une théorie biogénique qui dit que le gaz, comme le pétrole lui-même, se forme à la suite de la décomposition à long terme d'organismes vivants sous l'influence de températures et de pressions élevées. De plus, le régime de température est généralement un peu plus élevé, tout comme la pression, que dans les gisements de pétrole. Cela est dû au fait que le gaz se situe sous le pétrole. À ce jour, la Russie possède les gisements les plus importants. Dans l'ensemble, les réserves de cette ressource naturelle peuvent durer de nombreuses années. La production de gaz en Russie est établie dans presque tous les endroits. Selon le ministère des Ressources naturelles de la Fédération de Russie, les volumes totaux sont estimés à 48 800 milliards de m 3 .

Réserves de gaz naturel par pays

À l'heure actuelle, on peut dire que, selon les données officielles, 101 pays ont des réserves de ce minéral sur leur territoire. Le Bénin est à la dernière place - 0,0011 trillion de m 3 , et la Russie est à la première place - 47,800 trillions de m 3 . Mais ce sont des chiffres donnés par la CIA, donc en réalité les données peuvent varier légèrement. L'Iran est un autre pays aux réserves inépuisables. De plus, les pays du Golfe, comme les États-Unis et le Canada, possèdent également de riches gisements de gaz naturel. Si vous énumérez les pays d'Europe, la Norvège et les Pays-Bas seront aux premières places. Il convient également de noter que les pays qui faisaient autrefois partie de l'URSS, tels que le Kazakhstan, l'Azerbaïdjan, l'Ouzbékistan, disposent également de beaucoup de gaz naturel. Comme indiqué ci-dessus, les hydrates de gaz ont été découverts dans la seconde moitié du XXe siècle. Aujourd'hui, on sait que leurs gisements sont tout simplement énormes. De plus, il existe des réserves grandes profondeurs et sous le plancher océanique.

Méthodes de production de gaz

Actuellement, les gisements sont situés à une profondeur de 1 à 3 kilomètres. L'un d'eux est près de la ville. Nouvel Ourengoï, il passe sous terre sur 6 kilomètres. Dans les profondeurs, c'est dans les pores sous haute pression. Progressivement, il passe dans les pores avec moins de pression et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il pénètre directement dans le puits.

La principale méthode d'extraction est le forage de puits. Habituellement, il y a plusieurs puits sur le territoire du champ. De plus, ils essaient de les forer uniformément afin qu'ils soient à peu près également répartis sur plusieurs puits. S'il n'y a qu'un seul puits, il est probable qu'il sera inondé prématurément. À ce jour, il n'existe pratiquement aucune autre méthode de production de gaz. Dans l'ensemble, cela est dû au fait qu'il n'est pas conseillé de proposer quelque chose de nouveau, surtout si la technologie devient plus compliquée. Il est peu probable que dans un avenir proche quelque chose remplace les puits.

Préparation du gaz pour le transport

Une fois qu'une ressource naturelle est arrivée par un puits depuis les entrailles de la terre, elle doit être livrée à l'utilisateur. Il peut s'agir d'une usine chimique, d'une centrale thermique et d'autres réseaux de gaz. Sa préparation pour le transport est due au fait qu'en plus des composants nécessaires, il existe d'autres impuretés dans la composition qui la rendent difficile à usage ultérieur et les déplacements sur autoroute. Il est nécessaire d'éliminer la vapeur d'eau, qui peut s'accumuler dans les conduites et rendre le déplacement difficile. Il est également nécessaire d'éliminer le sulfure d'hydrogène, qui constitue une menace sérieuse pour les équipements à gaz (provoque la corrosion). Divers schémas peuvent être utilisés pour la préparation. La plus appropriée est celle dont la station d'épuration est située à proximité immédiate du gisement. C'est là que le séchage et le nettoyage ont lieu. Dans le cas d'une forte teneur en sulfure d'hydrogène ou en hélium, le fossile est envoyé vers une usine de traitement de gaz. En principe, la production de gaz en Russie est généralement réalisée par le biais d'usines, car la qualité du produit initial n'est pas toujours à la hauteur.

Transport de gaz

Actuellement, le principal mode de transport est le pipeline. Le diamètre du tuyau peut atteindre 1,4 mètre et la pression dans le système est de 75 atmosphères. Cependant, au cours du déplacement le long de la ligne, la pression est perdue et le produit s'échauffe. Pour cette simple raison, des stations de compression sont construites à intervalles réguliers. Là, la pression du gaz est augmentée à 55-120 atm et refroidie. Malgré le fait que la pose d'une conduite de gaz coûte très cher, c'est aujourd'hui la méthode la plus rapide pour approvisionner une ressource naturelle sur des distances moyennes et courtes. Dans certains cas, des méthaniers sont utilisés, ils sont aussi très souvent appelés tankers. Le gaz se trouve dans des conteneurs spéciaux à l'état liquéfié. La température pendant le transport doit être comprise entre 150 et 160 degrés Celsius. Cette méthode a un avantage significatif, comme la sécurité

Conclusion

Cet article a brièvement passé en revue la technologie de production de gaz. En principe, la méthode du forage est la plus populaire. D'autres méthodes, si elles étaient mises en œuvre, n'ont pas été utilisées pour diverses raisons. Quant au champ d'application du gaz, il s'agit en premier lieu du carburant. En tant que combustible, il est utilisé pour le chauffage des locaux d'habitation, ainsi que pour le chauffage de l'eau, la cuisine, etc. En raison des prix élevés de l'électricité, c'est l'un des modes de chauffage les moins chers. Le gaz est également utilisé comme combustible pour les véhicules, les centrales thermiques et les chaufferies. utilisé pour fabriquer des plastiques et d'autres matière organique. Eh bien, c'est tout sur ce sujet. Sachez qu'une mauvaise manipulation du gaz peut être fatale.

Le gaz naturel pur est incolore et inodore. Afin de pouvoir déterminer la fuite par l'odeur, une petite quantité de substances à forte odeur désagréable (chou pourri, foin pourri, œufs pourris) (les soi-disant odorants) est ajoutée au gaz. L'odorisant le plus couramment utilisé est l'éthylmercaptan (16 g par 1000 mètres cubes de gaz naturel).

Pour faciliter le transport et le stockage du gaz naturel, celui-ci est liquéfié par refroidissement à haute pression.

Propriétés physiques

indicatif caractéristiques physiques(selon la composition; avec conditions normales sauf indication contraire):

La propriété du gaz d'être à l'état solide dans la croûte terrestre

En science, on pense depuis longtemps que les accumulations d'hydrocarbures d'un poids moléculaire supérieur à 60 se trouvent dans la croûte terrestre à l'état liquide, tandis que les plus légères sont à l'état gazeux. Cependant, les scientifiques russes A. A. Trofim4uk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu. déposent. Ce phénomène a été reconnu comme une découverte scientifique et inscrit au registre national des découvertes de l'URSS sous le n° 75 avec une priorité de 1961.

Le gaz passe à l'état solide dans la croûte terrestre, se connectant à l'eau de formation à des pressions hydrostatiques (jusqu'à 250 atm) et relativement basses températures(jusqu'à 295°K). Les gisements d'hydrates de gaz ont une concentration de gaz par unité de volume d'un milieu poreux incomparablement plus élevée que dans les gisements de gaz ordinaires, puisqu'un volume d'eau lie jusqu'à 220 volumes de gaz lorsqu'il passe à l'état d'hydrate. Les zones de dépôts d'hydrates de gaz se concentrent principalement dans les zones de distribution du pergélisol, ainsi que sous le fond de l'océan mondial.

Gisements de gaz naturel

D'énormes gisements de gaz naturel sont concentrés dans la coquille sédimentaire de la croûte terrestre. Selon la théorie de l'origine biogénique (organique) du pétrole, ils se forment à la suite de la décomposition des restes d'organismes vivants. On pense que le gaz naturel se forme dans la coquille sédimentaire à des températures et des pressions plus élevées que le pétrole. Le fait que les gisements de gaz sont souvent plus profonds que les gisements de pétrole est cohérent avec cela.

Le gaz est extrait des entrailles de la terre à l'aide de puits. Les puits essaient de se placer uniformément sur tout le terrain. Ceci est fait pour une baisse uniforme de la pression du réservoir dans le gisement. Dans le cas contraire, des flux de gaz entre les zones du gisement sont possibles, ainsi qu'une inondation prématurée du gisement.

Le gaz sort des intestins en raison du fait que dans le réservoir, il est sous une pression plusieurs fois supérieure à la pression atmosphérique. Ainsi, la force motrice est la différence de pression entre le réservoir et le système de collecte.

Voir aussi: Liste des pays par production de gaz

Préparation du gaz naturel pour le transport

Usine de préparation de gaz naturel.

Le gaz provenant des puits doit être préparé pour le transport vers l'utilisateur final - une usine chimique, une chaufferie, une centrale thermique, des réseaux de gaz de ville. La nécessité d'une préparation de gaz est causée par la présence dans celui-ci, en plus des composants cibles (différents composants sont ciblés pour différents consommateurs), également d'impuretés qui causent des difficultés lors du transport ou de l'utilisation. Ainsi, la vapeur d'eau contenue dans le gaz, dans certaines conditions, peut former des hydrates ou, en se condensant, s'accumuler à divers endroits (par exemple, un coude dans une canalisation), interférant avec le mouvement du gaz; le sulfure d'hydrogène provoque une corrosion sévère des équipements gaziers (tuyaux, réservoirs d'échangeurs de chaleur, etc.). En plus de préparer le gaz lui-même, il est également nécessaire de préparer le pipeline. Les usines d'azote sont largement utilisées ici, qui sont utilisées pour créer une atmosphère inerte dans le pipeline.

Le gaz est préparé selon divers schémas. Selon l'un d'eux, à proximité immédiate du champ, une unité complexe de traitement des gaz (CGTP) est en cours de construction, où les gaz sont épurés et séchés dans des colonnes d'absorption. Un tel schéma a été mis en place sur le champ d'Urengoy.

Si le gaz contient en grand nombre l'hélium ou le sulfure d'hydrogène, le gaz est ensuite traité dans une usine de traitement de gaz, où l'hélium et le soufre sont isolés. Ce schéma a été mis en œuvre, par exemple, sur le champ d'Orenbourg.

Transport de gaz naturel

Actuellement, le principal mode de transport est le pipeline. Le gaz à une pression de 75 atm est pompé à travers des tuyaux jusqu'à 1,4 m de diamètre. Au fur et à mesure que le gaz se déplace dans le pipeline, il perd de l'énergie potentielle, surmontant les forces de frottement à la fois entre le gaz et la paroi du tuyau et entre les couches de gaz, ce qui est dissipée sous forme de chaleur. Par conséquent, à certains intervalles, il est nécessaire de construire des stations de compression (CS), où le gaz est comprimé à 75 atm et refroidi. La construction et l'entretien du gazoduc coûtent très cher, mais c'est néanmoins le moyen le moins cher de transporter du gaz sur de courtes et moyennes distances en termes d'investissement initial et d'organisation.

Outre le transport par pipeline, des transporteurs de gaz spéciaux sont largement utilisés. Ce sont des navires spéciaux sur lesquels le gaz est transporté à l'état liquéfié dans des réservoirs isothermes spécialisés à une température de -160 à -150 °C. Dans le même temps, le taux de compression atteint 600 fois, selon les besoins. Ainsi, pour transporter le gaz de cette manière, il faut étirer un gazoduc du champ jusqu'à la côte maritime la plus proche, construire un terminal sur la côte, beaucoup moins cher qu'un port conventionnel, pour liquéfier le gaz et le pomper dans des tankers , et les pétroliers eux-mêmes. La capacité habituelle des pétroliers modernes est comprise entre 150 000 et 250 000 m³. Cette méthode de transport est beaucoup plus économique que le pipeline, à partir de distances jusqu'au consommateur de gaz liquéfié supérieures à 2000-3000 km, car le coût principal n'est pas le transport, mais le chargement et le déchargement, mais nécessite des investissements initiaux plus élevés dans les infrastructures que le pipeline. Ses avantages incluent également le fait que le gaz liquéfié est beaucoup plus sûr pendant le transport et le stockage que le gaz comprimé.

En 2004, les approvisionnements internationaux en gaz par gazoducs s'élevaient à 502 milliards de m³, gaz liquéfié - 178 milliards de m³.

Il existe également d'autres technologies pour le transport du gaz, par exemple l'utilisation de citernes ferroviaires.

Il y avait aussi des projets d'utilisation de dirigeables ou à l'état d'hydrate de gaz, mais ces développements n'ont pas été utilisés pour diverses raisons.

Écologie

À écologiquement Le gaz naturel est le type de combustible fossile le plus propre. Lorsqu'il brûle, il produit une importante plus petite quantité substances nocives par rapport aux autres carburants. Cependant, la combustion d'une énorme quantité de diverses sortes carburant, y compris le gaz naturel, au cours du dernier demi-siècle a entraîné une légère augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, qui est un gaz à effet de serre. Certains scientifiques concluent sur cette base que le danger de Effet de serre et, par conséquent, le réchauffement climatique. A cet égard, en 1997, certains pays ont signé le protocole de Kyoto pour limiter l'effet de serre. Au 26 mars 2009, le Protocole avait été ratifié par 181 pays dans le monde (ces pays représentent collectivement plus de 61 % des émissions mondiales).

L'étape suivante a été la mise en place au printemps 2004 d'un programme mondial alternatif tacite pour accélérer le dépassement des conséquences de la crise techno-écologique. La base du programme était l'établissement d'une tarification adéquate pour les vecteurs énergétiques en fonction de leur teneur en calories du carburant. Le prix est déterminé sur la base du coût de l'énergie reçue à la consommation finale de l'unité de mesure du vecteur énergétique. D'août 2004 à août 2007, un ratio de 0,10 $ par kilowattheure a été recommandé et soutenu par les régulateurs (le coût moyen du pétrole est de 68 $ le baril). Depuis août 2007, le ratio a été réévalué à 0,15 $ par kilowattheure (le coût moyen du pétrole est de 102 $ le baril). La crise financière et économique a fait ses propres ajustements, mais le ratio spécifié sera rétabli par les régulateurs. L'absence de contrôle sur le marché du gaz retarde la mise en place d'une tarification adéquate. Le coût moyen du gaz au ratio spécifié est de 648 $ par 1 000 m³.

Application

Autobus au gaz naturel

Le gaz naturel est largement utilisé comme combustible dans les secteurs résidentiel, privé et Tours d'appartements pour le chauffage, le chauffage de l'eau et la cuisine ; comme carburant pour les voitures (système gaz-carburant d'une voiture), les chaufferies, les centrales thermiques, etc. Maintenant, il est utilisé dans industrie chimique comme matière première pour la production de diverses substances organiques, telles que les plastiques. Au 19ème siècle, le gaz naturel était utilisé dans les premiers feux de circulation et pour l'éclairage (des lampes à gaz étaient utilisées)

Remarques

Liens

• La composition chimique du gaz naturel de divers champs, son pouvoir calorifique, sa densité

Sa composition est dominée par des hydrocarbures tels que le méthane. L'Amérique a été et reste le leader dans la production de ce gaz. Aujourd'hui, nous en apprendrons davantage sur ce qu'est le gaz de schiste, ainsi que sur l'histoire, la technologie et les perspectives de sa production.

Terminologie

Beaucoup de gens demandent : « Quelle est la différence entre le gaz de schiste et le gaz naturel ? En fait, cette question est incorrecte. Le fait est que le gaz de schiste est aussi naturel, puisqu'il est extrait des entrailles de la terre. Par conséquent, il est plus correct de dire que le carburant bleu peut être traditionnel et de schiste. La différence entre les deux espèces réside dans leur méthode d'extraction et leur composition. Le gaz traditionnel est extrait principalement de gisements de gaz ou de zones spéciales de champs pétrolifères, appelées gas caps. Il peut être constitué de différents gaz (méthane, éthane, propane ou butane) dans des proportions variables. L'hydrocarbure prédominant est généralement le méthane. Qu'est-ce que le gaz de schiste ? Ce type de combustible est extrait de roches sédimentaires gazeuses, représentées principalement par du schiste. La part de méthane (CH4) qu'il contient est beaucoup plus élevée que dans le carburant bleu traditionnel. C'est toute la différence.

Histoire

Le premier puits commercial de gaz de schiste a été foré en 1821 à Fredonia (USA) par William Hart. La production à grande échelle de gaz naturel de schiste (GNL) en Amérique a été initiée par Tom Ward et George Mitchell. En 2002, au Texas, Devon Energy a lancé l'utilisation du forage directionnel en combinaison avec le dynamitage en plusieurs étapes. L'extraction de gaz de schiste aux États-Unis a commencé à augmenter fortement. Les médias ont commencé à appeler ce processus la "révolution du gaz". Ainsi, en 2009, l'Amérique est devenue le leader mondial de la production de gaz (745,3 Gm3). Dans le même temps, les sources non conventionnelles (couches de schiste et de charbon) représentaient 40 % de la production. Bientôt, le monde entier a appris ce qu'est le gaz de schiste.

En 2010, les plus grandes compagnies pétrolières avec différents coins planètes ont investi un total de 21 milliards de dollars dans des actifs de gaz de schiste. Lorsque le processus a commencé à prendre de l'ampleur, le prix du gaz de schiste aux États-Unis a commencé à chuter rapidement. Début 2012, il était inférieur au coût de production du GNL. En conséquence, Chesapeake Energy, la plus grande entreprise du secteur, a réduit sa production de 8 % et ses investissements en capital de 70 %.

Fin 2012, le gaz en Amérique a commencé à coûter encore moins cher qu'en Russie. Les leaders de l'industrie ont commencé à réduire massivement la production en raison de difficultés financières. Et Chesapeake Energy était au bord de la faillite.

Comment le gaz de schiste est-il produit ?

Le coût de la recherche de gisements de GNL dépasse largement le coût de travaux similaires avec le « carburant bleu » traditionnel. En raison de la grande profondeur d'occurrence, de nombreuses méthodes de recherche conventionnelles sont ici inefficaces.

En général, l'exploration du gaz naturel de schiste se déroule en trois étapes :

1. Forage d'un puits dans lequel une fracturation hydraulique est effectuée.
2. Pompage d'un lot test de gaz et son analyse, visant à trouver une technologie de production adaptée.
3. Empiriquement, la productivité d'un puits particulier est déterminée.

Étant donné que le GNL se trouve dans la roche à faible porosité, son extraction manières traditionnelles ne semble pas possible.

La production de gaz de schiste est réalisée à l'aide de trois technologies à la fois : le forage horizontal et directionnel, le dynamitage multi-étages et la modélisation sismique. Parfois, la deuxième méthode est remplacée par la fracturation au propane anhydre plus coûteuse. La concentration de gaz de schiste étant faible (0,2-0,3 milliard de m 3 / km 2), pour produire des volumes importants, il est nécessaire de recouvrir de puits grandes surfaces la terre.

La fracturation hydraulique est réalisée comme suit. Des canalisations sont posées vers des gisements de gaz. De l'eau, des réactifs (épaississants, acides, inhibiteurs de corrosion, biocides et bien plus encore), ainsi que des granulés spéciaux (céramique, acier, sable ou plastique) d'un diamètre allant jusqu'à 1,5 millimètre sont pompés dans les entrailles de la terre à travers eux. Par conséquent réaction chimique, qui se produit lors du mélange de tous les réactifs, on obtient la même fracturation hydraulique. À cause de cela, un grand nombre de fissures apparaissent dans la roche, qui se chevauchent avec des granules et ne peuvent plus converger. Il ne reste plus qu'à pomper l'eau (elle est filtrée et réutilisée) et le gaz, dans lequel le méthane est l'hydrocarbure prédominant.

perspectives

Les réserves de gaz de schiste sont estimées à environ 200 trillions de m 3 . Cependant, seule une petite partie de ces ressources peut être extraite. Aujourd'hui, le GNL est un facteur régional et n'affecte que le marché nord-américain.

Parmi les facteurs influençant positivement la perspective de production de gaz de schiste, on peut noter :

1. Proximité des gisements aux marchés de vente possibles.
2. Réserves impressionnantes.
3. L'intérêt d'un certain nombre d'États à réduire l'importation de combustibles et de ressources énergétiques.

Cependant, ce carburant présente également un certain nombre d'inconvénients :

1. Coût élevé par rapport au gaz traditionnel.
2. Ne convient pas au transport sur de longues distances.
3. Épuisement rapide des gisements.
4. Proportion insignifiante des réserves prouvées au total.
5. Graves risques environnementaux liés à l'exploitation minière.

Selon IHS CERA, la production de gaz de schiste en 2018 pourrait atteindre environ 180 Gm3.

Considérez l'état des choses dans différents pays le globe.

Amérique

En 2007, les réserves américaines de gaz de schiste naturel étaient estimées à 24 trillions de m 3 , dont 3,6 trillions de m 3 étaient reconnus comme techniquement récupérables. En 2014, compte tenu de la découverte de nouveaux gisements, les réserves récupérables ont été estimées à 4 trillions de m3, et les réserves non prouvées explorées - à 23 trillions de m3. Chesapeake Energy est devenue la première société américaine pour l'extraction de ce minerai. En 2009, la production américaine de GNL représentait 14 % de l'ensemble du gaz combustible, ce qui a conduit à une redistribution du marché mondial du gaz et à la formation d'une offre excédentaire. En 2012, 290 milliards de m 3 de gaz de schiste avaient été produits en Amérique, ce qui représentait déjà 40 % de la production totale.

En conséquence, une paire de nouveaux terminaux pour l'importation de gaz liquéfiés, construits en Amérique en plus de 10 en exploitation, ont créé un excès de "carburant bleu". En 2010, certains terminaux ont même essayé d'exporter du carburant. En particulier, Freeport LNG Development a signé un contrat avec Corée du Sud et le Japon sur la fourniture de 2,2 millions de m 3 de GNL par an.

Selon l'Agence internationale de l'énergie, la production de gaz de schiste en Amérique d'ici 2030 sera d'environ 150 milliards de m 3 par an. Un calcul trivial effectué en 2014 montre que les réserves récupérables prouvées de GNL aux États-Unis, avec une production au même niveau qu'en 2014 (330 milliards de mètres cubes), dureront 12 ans. Les réserves non prouvées devraient durer 70 ans. Les plus grands gisements de gaz de schiste aux États-Unis sont Barnett, Haynesville, Marcellus, Eagle Ford et Fayetteville.

L'Europe 

Également présent dans plusieurs pays européens gros gisements gaz de schiste. Il s'agit de sur la Pologne, l'Autriche, l'Angleterre, l'Allemagne, la Hongrie, la Suède et l'Ukraine.

Début 2010, des informations sont apparues sur la découverte d'importantes réserves de GNL en Pologne. En mai de la même année, il était prévu de commencer le développement des gisements. En 2011, Stratfor (USA) a répondu que les Polonais auraient besoin d'investir des dizaines de milliards de dollars afin de créer l'infrastructure nécessaire à l'activité normale d'extraction des réserves identifiées. La publication a noté que la Pologne pourrait prendre des années, voire des décennies, pour achever ce travail. Fin 2011, ExxonMobil a foré quelques puits expérimentaux en Pologne, mais l'année suivante, le projet a été fermé en raison d'un manque de rentabilité.

Dans d'autres pays européens, la question de la production de gaz de schiste est encore au stade de l'exploration. Selon les prévisions de l'Association internationale de l'énergie, d'ici 2030, la production de GNL en Europe pourrait atteindre 15 milliards de mètres cubes par an.

Russie

En mars 2010, la commission de l'énergie a organisé une table ronde qui a évoqué les perspectives de développement des ressources en GNL. Les participants à l'événement ont suggéré que le gouvernement organise des travaux sur: l'évaluation du potentiel de gaz de schiste de la Fédération de Russie, l'étude des technologies avancées pour la production de gaz non conventionnel, ainsi que l'évaluation des problèmes pouvant survenir dans le cadre du développement du gaz de schiste l'industrie aux États-Unis et son organisation probable dans un certain nombre d'autres États.

La direction de Gazprom a déclaré que le développement de gisements de schiste sur le territoire de la Fédération de Russie n'est pas prévu dans les décennies à venir. Cette déclaration a été étayée par le fait que les réserves conventionnelles de la société sont 10 fois plus efficaces que le développement de gisements non conventionnels. À cet égard, en 2012, Alexander Medvedev, vice-président du conseil d'administration de la société, a noté que si Gazprom revient sur la question de la production de GNL, ce sera dans 50 à 70 ans.

De nombreux présidents et hauts responsables de Gazprom ont déclaré à plusieurs reprises que la "révolution du schiste" est une campagne de relations publiques conçue pour saper l'autorité de la Russie sur la scène internationale. marché du carburant. Sergei Shmatko, le ministre russe de l'énergie, a déclaré en 2010 qu'il y avait eu un « battage médiatique inutile » autour de la question. Selon lui, le développement de la production de gaz de schiste en Amérique ne pourra pas affecter le bilan énergétique mondial.

La première personne de haut rang qui a exprimé la position opposée en 2010 était Yuri Trutnev - Ministre ressources naturelles et l'écologie. Il a déclaré que la croissance de la production de GNL pourrait devenir un problème pour Gazprom et la Fédération de Russie. En août 2012, le vice-ministre du Développement économique Andrey Klepach a noté qu'auparavant, l'ampleur de la «révolution du schiste» dans la Fédération de Russie avait été sous-estimée et qu'il était temps de la prendre au sérieux. En octobre de la même année, Vladimir Poutine a fait une déclaration similaire. À cet égard, il a chargé le ministère de l'Énergie d'ajuster le plan de développement de l'industrie jusqu'en 2030.

Un certain nombre d'experts affirment que l'approvisionnement attendu en gaz de schiste de l'Amérique vers l'Eurasie dans les prochaines années ne constituera pas une menace pour les exportations de gaz russe, car ce dernier est plus compétitif en raison de coûts de production et de transport beaucoup plus faibles. Néanmoins, en 2012, Oleg Deripaska, un grand Homme d'affaires russe, estimaient qu'il restait à la Fédération de Russie 3 à 4 "années complètes", après quoi le gaz et le pétrole de schiste pourraient être compétitifs dans les réalités de l'OMC.

L'académicien de l'Académie russe des sciences Anatoly Dmitrievskoy estime qu'en Fédération de Russie, la production de GNL n'est appropriée que pour les besoins locaux, sur un territoire situé à une distance considérable des gazoducs existants. Là, l'exploration et l'organisation de la production de combustible bleu non conventionnel peuvent s'avérer plus opportunes que la pose d'un gazoduc.

Ukraine

En 2010, Shell et Exxon Mobil ont reçu une licence pour explorer des gisements de schiste en Ukraine. En mai 2012, les gagnants de l'appel d'offres pour le développement des champs gaziers de Yuzivska (Ukraine orientale) et d'Oleska (Ukraine occidentale) ont été identifiés. Le premier site est allé à Shell et le second à Chevron. On a supposé que l'exploitation minière active dans ces zones commencerait en 2018-2019. Le 24 janvier 2013, Shell a signé un accord avec Nadra Yuzivska sur la division du gaz de schiste produit dans les régions de Kharkiv, Donetsk et Louhansk. Le président ukrainien Viktor Ianoukovitch était également présent lors de la signature. À l'automne 2015, la société a foré le premier puits dans la région de Kharkiv.

Presque immédiatement après la signature de l'accord, des piquets et des actions ont commencé dans ces zones, dont les participants étaient contre le développement du gaz de schiste, ainsi que contre l'offre de cette opportunité aux entreprises étrangères. V. Voloshin, recteur de l'Université Priazovskiy, a déclaré que la production de GNL peut être réalisée sans nuire à l'environnement, mais que davantage de travail doit être fait pour trouver la technologie de production la plus appropriée.

En 2014, lorsque le conflit armé a éclaté dans le sud-est de l'Ukraine, Chevron a unilatéralement mis fin aux accords conclus précédemment, se plaignant du manquement du gouvernement ukrainien à remplir ses obligations de préparation du cadre réglementaire. Shell a temporairement suspendu ses activités de développement du gaz de schiste dans le Donbass en raison des événements actuels, mais n'a pas encore refusé le contrat.

Autres pays

Les gisements de schiste dans le monde sont assez importants. Ils se concentrent principalement dans des pays comme l'Australie, l'Inde, la Chine et le Canada. Parmi ces États, seule la Chine a maîtrisé le développement des gisements de schiste. Les entreprises du pays ont commencé à travailler dans ce sens en 2012 et se sont fixé pour objectif d'atteindre le cap des 30 milliards de m3 de gaz par an d'ici 2020. Ainsi, le pays ne pourrait couvrir que 1% de ses besoins énergétiques.

Interdiction minière

En France et en Bulgarie, le développement des gisements de schiste est interdit en raison de la probabilité de dommages environnementaux. L'Allemagne et certains États américains sont sur la même voie.

Conclusion

Aujourd'hui, nous avons appris ce qu'est le gaz de schiste et nous nous sommes également familiarisés avec la technologie de sa production et les pays impliqués dans cette industrie. Enfin, il convient de noter que le GNL est une alternative assez prometteuse au gaz traditionnel, mais à l'heure actuelle, sa production est associée à un certain nombre de difficultés qui empêchent de nombreux pays d'ajuster le processus pour que le produit résultant soit compétitif. Nous nous sommes également assurés que la question des différences entre le gaz de schiste et le gaz naturel est extrêmement incorrecte.

Le gaz naturel est un mélange de certains types de gaz qui se forment profondément dans la terre après la décomposition de roches organiques sédimentaires. Il s'agit d'un minéral qui doit être extrait avec du pétrole ou en tant que substance indépendante.

Propriétés du gaz naturel

A l'état naturel, le gaz est présent sous forme d'accumulations séparées. Ils sont généralement appelés gisements de gaz, qui s'accumulent dans les entrailles de la terre, comme des bouchons de gaz. Dans certains cas, le gaz naturel peut se trouver dans les couches profondes de la terre dans un état de dissolution complète - c'est du pétrole ou de l'eau. Conditions standards pour la formation de gaz est la présence régime de températureà vingt degrés et une pression d'environ 0,101325 Pascal. Il convient de noter que le minéral présenté à partir d'un gisement naturel n'est extrait qu'à l'état gazeux - hydrates de gaz.

Les principales propriétés du gaz naturel sont l'absence d'odeur et de couleur. Des substances telles que des odorants, qui ont une odeur forte et typiquement désagréable, peuvent être ajoutées pour détecter les fuites. Dans la plupart des cas, l'odorant est remplacé par de l'éthylmercaptan. Le gaz naturel est largement utilisé comme combustible dans les centrales électriques, dans la métallurgie ferreuse et non ferreuse, les industries du ciment et du verre. Cela peut être utile pendant la production matériaux de construction, pour les besoins collectifs et domestiques, ainsi qu'une matière première unique pour la production de composés organiques lors de la synthèse.

Dans quel état le gaz est-il transporté ?

Pour simplifier considérablement la tâche de transport et de stockage ultérieur du gaz, il doit être liquéfié. Une condition supplémentaire est le refroidissement du gaz naturel en cas de surpression constante. Les propriétés du gaz naturel permettent de le transporter dans des bouteilles conventionnelles.

Pour transporter du gaz dans une bouteille, il doit être fractionné, après quoi il sera composé majoritairement de propane, et comportera également des hydrocarbures plus lourds. En effet, le méthane et l'éthane ne peuvent pas être à l'état liquide, surtout si l'air est suffisamment chaud (18-20 degrés). Lors du transport de gaz naturel, toutes les exigences et normes établies doivent être respectées. Sinon, vous risquez de rencontrer des situations explosives.

Qu'est-ce que le gaz naturel liquéfié ?

Le gaz liquéfié est un état spécifique du gaz naturel qui a été refroidi par pression. Le gaz naturel liquéfié est façonné de telle manière qu'il est plus facile à stocker et ne prend pas beaucoup de place pendant le transport. Ainsi, il peut être livré au consommateur final. La densité du gaz est la moitié de celle de l'essence. Selon la composition, son point d'ébullition peut atteindre jusqu'à 160 degrés. Le taux de liquéfaction ou le régime économique est jusqu'à 95 pour cent.

Le gaz qui se trouve dans les puits doit être soigneusement préparé pour un transport ultérieur afin de l'amener aux entreprises. Il peut s'agir d'usines chimiques, de chaufferies, ainsi que de réseaux de gaz de ville. L'importance d'une bonne préparation réside dans le fait que le gaz naturel contient une variété d'impuretés qui causent certaines difficultés lors de son transport et de son utilisation.

Comment le gaz est produit en Russie

Le gaz naturel est formé en mélangeant divers types de gaz qui se trouvent dans la croûte terrestre. La profondeur peut atteindre près de 2-3 kilomètres. Du gaz peut apparaître en raison de conditions de température élevée, ainsi que de pression. Mais l'accès de l'oxygène au lieu de production devrait être complètement absent.

La production de gaz naturel en Fédération de Russie s'effectue aujourd'hui dans le puits le plus profond. Il est situé près de la ville de Novy Urengoy, où le puits s'enfonce dans près de six kilomètres. Le gaz dans ces intestins est sous forte et haute pression. L'extraction correcte d'une substance naturelle est le forage de puits. Dans les endroits où il y a du gaz, mettez plusieurs puits. Les experts essaient de forer uniformément afin que les pressions du réservoir aient la même distribution.

Composition chimique du gaz naturel

Le gaz extrait des gisements naturels est constitué de composants hydrocarbonés et non hydrocarbonés. Le gaz naturel est le méthane, qui comprend les homologues plus lourds que sont l'éthane, le propane et le butane. Dans certains cas, vous pouvez trouver une substance naturelle dans laquelle se trouvent des paires de pentane et d'hexane. L'hydrocarbure contenu dans les gisements est considéré comme lourd. Il peut se former exclusivement lors de la formation d'huile, ainsi que lors de la transformation de substances organiques dispersées.

En plus des composants d'hydrocarbures, le gaz naturel contient des impuretés de dioxyde de carbone, d'azote, de sulfure d'hydrogène, d'hélium et d'argon. Des vapeurs liquides sont présentes dans certains cas dans les champs de pétrole et de gaz.

Le gaz naturel, auquel nous sommes tous si habitués dans nos cuisines, est un proche parent du pétrole. Il se compose principalement de méthane avec des impuretés d'hydrocarbures plus lourds (éthane, propane, butane). Dans des conditions naturelles, il contient aussi souvent des impuretés d'autres gaz (hélium, azote, sulfure d'hydrogène, dioxyde de carbone).

Composition typique du gaz naturel :

hydrocarbures:

• Méthane - 70-98%
• Éthane - 1-10%
• Propane - jusqu'à 5 %
• Butane - jusqu'à 2%
• Pentane - jusqu'à 1%
• Hexane - jusqu'à 0,5 %

impuretés:

• Azote - jusqu'à 15%
• Hélium - jusqu'à 5%
• Dioxyde de carbone - jusqu'à 1%
• Sulfure d'hydrogène - moins de 0,1 %

Le gaz naturel est extrêmement répandu dans les entrailles de la terre. On le trouve dans l'épaisseur de la croûte terrestre à une profondeur de plusieurs centimètres à 8 kilomètres. En plus du pétrole, le gaz naturel, en cours de migration dans la croûte terrestre, tombe dans des pièges (couches perméables limitées par une masse rocheuse imperméable), à ​​la suite de quoi se forment des gisements de gaz.

Cinq plus grands gisements de gaz en Russie :

• Ourengoï (gaz)
• Yamburgskoye (condensat de pétrole et de gaz)
• Bovanenkovo ​​​​(condensat de pétrole et de gaz)
• Shtokmanovskoye (condensat de gaz)
• Léningrad (gaz)

Le gaz naturel (hydrocarbure) est un compagnon fréquent des champs pétrolifères. Il est généralement contenu dans l'huile sous forme dissoute et, dans certains cas, s'accumule dans la partie supérieure des dépôts, formant ce que l'on appelle le bouchon de gaz. Pendant longtemps, le gaz libéré lors de la production de pétrole, et appelé gaz associé, était une composante indésirable du processus d'extraction. Le plus souvent, il était simplement brûlé dans des torches.

Ce n'est qu'au cours des dernières décennies que l'humanité a appris à utiliser pleinement tous les avantages du gaz naturel. Un tel retard dans le développement de ce type de carburant extrêmement précieux est en grande partie dû au fait que le transport du gaz et son utilisation dans l'industrie et la vie quotidienne nécessitent un niveau de développement technique et technologique assez élevé. De plus, le gaz naturel, lorsqu'il est mélangé à l'air, forme un mélange explosif, ce qui nécessite des mesures de sécurité accrues lors de son utilisation.

Demande de gaz

Certaines tentatives d'utilisation du gaz ont été faites dès le XIXe siècle. Le gaz lumineux, comme on l'appelait alors, servait de source d'éclairage. Le développement des gisements de gaz à cette époque n'était pas encore réalisé et le gaz produit avec le pétrole était utilisé pour l'éclairage. Par conséquent, ce gaz est souvent appelé pétrole. Un tel gaz de pétrole, par exemple, a longtemps illuminé Kazan. Il a également été utilisé pour éclairer Saint-Pétersbourg et Moscou.

De nos jours, le gaz joue un rôle de plus en plus important dans le secteur énergétique mondial. La gamme de son application est très large. Il est utilisé dans l'industrie, à la maison, dans les chaufferies, les centrales thermiques, comme carburant pour les voitures et comme matière première dans l'industrie chimique.

Le gaz est considéré comme un combustible relativement propre. Lorsque le gaz est brûlé, seuls du dioxyde de carbone et de l'eau sont produits. Dans le même temps, les émissions de dioxyde de carbone sont presque deux fois moindres que lors de la combustion du charbon et 1,3 fois moins que lors de la combustion du pétrole. Sans parler du fait que lorsque le pétrole et le charbon sont brûlés, il reste de la suie et des cendres. Du fait que de tous les combustibles fossiles, le gaz est le type le plus respectueux de l'environnement, il occupe une position dominante dans l'énergie des mégapoles modernes.

Comment le gaz est produit

Tout comme le pétrole, le gaz naturel est extrait à l'aide de puits, qui sont répartis uniformément sur toute la surface du champ gazier. La production se produit en raison de la différence de pression dans le réservoir contenant du gaz et à la surface. Sous l'action de la pression du réservoir, le gaz est poussé à travers les puits jusqu'à la surface, où il pénètre dans le système de collecte. De plus, le gaz est acheminé vers l'usine de traitement de gaz complexe, où il est purifié des impuretés. S'il y a une petite quantité d'impuretés dans le gaz produit, celui-ci peut être immédiatement envoyé à l'usine de traitement du gaz, en contournant l'unité de traitement complexe.

Comment le gaz est transporté

Le gaz est transporté principalement par gazoducs. Les principaux volumes de gaz sont transportés par des gazoducs principaux, où la pression de gaz peut atteindre 118 atm. Les consommateurs obtiennent du gaz par le biais de gazoducs de distribution et intra-maison. Tout d'abord, le gaz passe par la station de distribution de gaz, où sa pression est réduite à 12 atm. Ensuite, par des conduites de distribution de gaz, il est acheminé vers des points de contrôle du gaz, où sa pression est à nouveau abaissée, cette fois à 0,3 atm. Après cela, à travers les gazoducs intra-maison, le gaz entre dans notre cuisine.

Toute cette immense infrastructure de distribution de gaz est une image vraiment à grande échelle. Des centaines et des centaines de milliers de kilomètres de gazoducs qui ont enchevêtré presque tout le territoire de la Russie. Si tout ce réseau de gazoducs est étiré sur une seule ligne, sa longueur sera suffisante pour aller de la Terre à la Lune et vice-versa. Et ce n'est que le système de transport de gaz de la Russie. Si nous parlons de l'ensemble de l'infrastructure mondiale de transport du gaz, nous parlerons alors de millions de kilomètres de pipelines.

Comme le gaz naturel n'a ni odeur ni couleur, afin de pouvoir détecter rapidement les fuites de gaz, on lui donne artificiellement une odeur désagréable. Ce processus s'appelle l'odorisation et a lieu dans les stations de distribution de gaz. Les composés contenant du soufre, tels que l'éthanethiol (EtSH), sont couramment utilisés comme odorants, c'est-à-dire comme substances à odeur désagréable.

La consommation de gaz est saisonnière. En hiver, sa consommation augmente et en été, elle diminue. Pour lisser les fluctuations saisonnières de la consommation de gaz, des stockages souterrains de gaz (UGS) sont construits à proximité des grands centres industriels. Il peut s'agir de gisements de gaz épuisés adaptés au stockage de gaz ou de grottes de sel souterraines créées artificiellement. En été, le surplus de gaz transporté est acheminé vers les installations UGS, et en hiver, au contraire, un éventuel manque de capacité du réseau de canalisations est compensé par un prélèvement de gaz sur les installations de stockage.

Dans la pratique mondiale, en plus des gazoducs, le gaz naturel est souvent transporté sous forme liquéfiée au moyen de navires spéciaux - transporteurs de gaz (méthaniers). Sous forme liquéfiée, le volume de gaz naturel est réduit de 600 fois, ce qui est pratique non seulement pour le transport, mais également pour le stockage. Pour la liquéfaction, le gaz est refroidi à la température de condensation (-161,5 ° C), à la suite de quoi il se transforme en liquide. Sous une telle forme réfrigérée, il est transporté. Les principaux producteurs de gaz naturel liquéfié sont le Qatar, l'Indonésie, la Malaisie, l'Australie et le Nigéria.

Perspectives et tendances

En raison de son respect de l'environnement et de l'amélioration constante de la technologie et de la technologie, tant dans la production que dans l'utilisation du gaz, ce type de carburant devient de plus en plus populaire. BP, par exemple, prévoit que la demande de gaz dépassera les autres combustibles fossiles.

La demande croissante de gaz conduit à la recherche de nouvelles sources de gaz, souvent non conventionnelles. Ces sources peuvent être :

• Gaz de houille
• Gaz de schiste
• Hydrates de gaz

♦ Gaz de houille l'exploitation minière n'a commencé qu'à la fin des années 1980. Cela a été fait pour la première fois aux États-Unis, où la faisabilité commerciale de ce type d'exploitation minière a été prouvée. En Russie, Gazprom a commencé à tester cette méthode en 2003, lorsqu'elle a commencé la production expérimentale de méthane de houille à Kuzbass. La production de gaz à partir de veines de charbon est également réalisée dans d'autres pays - Australie, Canada et Chine.

♦ Gaz de schiste. La révolution de la production de gaz de schiste qui a eu lieu aux États-Unis au cours de la dernière décennie ne quitte pas les premières pages périodiques. Le développement de la technologie de forage horizontal a permis d'extraire du gaz de schiste à faible perméabilité dans des volumes qui remboursent les coûts de son extraction. Le phénomène de développement rapide de la production de gaz de schiste aux États-Unis incite d'autres pays à développer cette voie. Outre les États-Unis, des travaux actifs sur l'extraction du gaz de schiste sont menés au Canada. La Chine dispose également d'un potentiel important pour le développement de la production à grande échelle de gaz de schiste.

♦ Hydrates de gaz. Une partie importante du gaz naturel se trouve à l'état cristallin sous la forme de ce que l'on appelle des hydrates de gaz (hydrates de méthane). De grandes réserves d'hydrates de gaz existent dans les océans et dans les zones pergélisol continents. Les réserves estimées d'hydrates de gaz dépassent actuellement les réserves combinées de pétrole, de charbon et de gaz conventionnel. Le développement de technologies économiquement viables pour l'extraction des hydrates de gaz se poursuit intensivement au Japon, aux États-Unis et dans certains autres pays. Le Japon porte une attention particulière à ce sujet, privé des réserves de gaz traditionnelles et contraint d'acheter ce type de ressource à des prix extrêmement élevés.

Le gaz naturel comme combustible et source éléments chimiques a un bel avenir. A terme, c'est lui qui est considéré comme le principal type de combustible qui sera utilisé lors de la transition du secteur énergétique mondial vers des ressources renouvelables plus propres.