Основы нефтегазового дела: поиски и добыча углеводородов

1.

ДИСЦИПЛИНА
Основы нефтегазового дела: поиски и добыча
углеводородов
ДЕЛОВАЯ ИГРА
«Трудноизвлекаемые запасы нефти»
.
Исполнители: Студенты группы КИ-22-01
Самсонов Всеволод, Курскиев Умар, Пежемский Лев,
Шагинян Давид, Куулар Чаян, Яковлев Илья

2.

Общие сведения рассматриваемой энергии.
• Природный газ - это смесь газов,
главным компонентом которой
является метан (CH4). Этот газ
является одним из основных
источников энергии, используемых в
мире. Вот несколько общих
сведений о природном газе как
источнике энергии:

3.

• Состав и происхождение: Природный газ образуется в результате разложения органических
веществ под землей на протяжении миллионов лет. Основным компонентом является метан, но также
в состав входят этилен, пропан, бутан и другие углеводороды.
• Добывание и добыча: Для добычи природного газа применяются специальные скважины, которые
просверливаются в земле до газоносных пластов. Газ может быть добыт из подземных складок или
газовых месторождений.
• Экологические преимущества: Сравнительно с другими видами топлива, природный газ считается
более экологически чистым, поскольку при его сгорании выделяется меньше углекислого газа (CO2),
оксидов азота и других загрязняющих веществ.
• Использование: Природный газ используется в различных отраслях, включая производство
электроэнергии, обогрев, охлаждение, а также как сырье для химической промышленности. Его можно
использовать как топливо для автотранспорта и газотурбинных двигателей.
• Транспортировка и хранение: Природный газ транспортируется по трубопроводам, а также
сжимается или охлаждается для транспортировки в виде сжиженного природного газа (СПГ). Это
позволяет перевозить газ на большие расстояния и использовать его в регионах, где нет прямого
доступа к источникам добычи.
• Геополитическое значение: Имея большие резервы природного газа, некоторые страны становятся
ключевыми поставщиками этого ресурса, что придает им геополитическое влияние в мировой
энергетике.

4.

Актуальность.
• Разработка технологий для добычи трудноизвлекаемых запасов
природного газа обретает особую актуальность в свете нескольких
факторов, оказывающих значительное влияние на энергетический сектор
и мировую экономику. Прежде всего, современный мир сталкивается с
растущим спросом на энергию, вызванным увеличением населения и
стремительным развитием экономик. Природный газ, являющийся
относительно чистым и эффективным источником энергии, становится
ключевым элементом в обеспечении энергетической безопасности.

5.

Цели и задачи.
Цель: Разработка инновационной технологии для эффективной и устойчивой добычи
трудноизвлекаемых запасов природного газа. Наша технология должна предоставить
эффективные решения для сложных геологических условий, улучшив тем самым доступность
газовых ресурсов и содействуя устойчивому развитию энергетического сектора.
Задачи:
Провести обзор современных методов добычи природного газа с акцентом на труднодоступные
запасы. Оценить их эффективность, технические ограничения и влияние на окружающую среду.
Определить и классифицировать трудноизвлекаемые запасы природного газа, выявив
геологические и технологические особенности, которые делают их более сложными для
эксплуатации.
Разработать новый метод добычи газа или внести улучшения в существующие технологии с целью
повышения эффективности, снижения затрат и минимизации воздействия на окружающую среду.
Провести экономическую оценку предложенной технологии, включая оценку затрат на внедрение,
потенциальную прибыль и сравнение существующих методов с точки зрения экономической
эффективности.

6.

Обзор современных методов добычи газа.
1. Традиционное бурение и гидравлический разрыв
(гидроразрыв):
Эффективность: Традиционные методы бурения применяются широко,
но они могут сталкиваться с трудноизвлекаемыми запасами из-за
сложных геологических условий. Гидроразрыв может увеличить
проницаемость газоносных пород.
Технические ограничения: Высокие затраты на бурение и риск
загрязнения подземных вод реагентами для гидроразрыва.
Влияние на окружающую среду: Возможность загрязнения водных
ресурсов и обеспокоенность влиянием на земельные участки.

7.

2. Сжиженный природный газ (СПГ) и транспортные технологии:
Эффективность: СПГ предоставляет возможность транспортировки
газа на большие расстояния, что может быть важным для
труднодоступных регионов.
Технические ограничения: Требует специальной инфраструктуры для
сжижения и транспортировки, что может быть дорогостоящим.
Влияние на окружающую среду: Относительно чистый метод, но
существуют риски, связанные с возможными утечками СПГ.

8.

3. Технологии горизонтального бурения:
• Эффективность: Горизонтальное бурение позволяет эффективнее
добывать газ из сложных геологических образований, увеличивая
контакт с газоносными слоями.
• Технические ограничения: Требует высоких технических навыков и
высоких затрат на оборудование.
• Влияние на окружающую среду: Меньший след на земле, чем при
вертикальном бурении, но все равно сопряжен с воздействием на
природную среду.

9.

4. Использование нанотехнологий в добыче:
Использование нанотехнологий в добыче: Эффективность:
Горизонтальное бурение позволяет эффективнее добывать газ из
сложных геологических образований, увеличивая контакт с
газоносными слоями.
Технические ограничения: Требует высоких технических навыков и
высоких затрат на оборудование.
Влияние на окружающую среду: Меньший след на земле, чем при
вертикальном бурении, но все равно сопряжен с воздействием на
природную среду.

10.

5. Геофизические методы и сейсморазведка:
• Эффективность: Геофизические методы, такие как сейсморазведка,
могут предоставить детальную информацию о структуре газоносных
пластов.
• Технические ограничения: Необходимость высокоточного оборудования
и интерпретации данных.
• Влияние на окружающую среду: Воздействие на окружающую среду
обычно минимально при использовании геофизических методов.

11.

Определение и классификация трудноизвлекаемых запасов природного газа.
Геологические особенности:
• Геологическая структура: Трудноизвлекаемые запасы природного газа могут
находиться в сложных геологических структурах, таких как глубокие или изогнутые
газоносные пласты, что затрудняет точное определение распределения ресурсов.
• Низкая проницаемость пород: Пористость и проницаемость горных пород,
содержащих газ, могут быть низкими, что усложняет движение газа к скважинам и,
следовательно, его извлечение.
• Высокая вязкость и адсорбция: Газ может быть адсорбирован в пористой структуре
горных пород или обладать высокой вязкостью, что снижает его подвижность и
усложняет процесс добычи.
• Наличие сланцевых формаций: Газ, заключенный в сланцевых породах, требует
применения технологий гидравлического разрыва (гидроразрыва) для достижения
коммерческой добычи.

12.

Определение и классификация трудноизвлекаемых запасов природного газа.
Технологические особенности:
• Глубокие геологические формации: Трудноизвлекаемые запасы
природного газа могут находиться на значительных глубинах, что
повышает трудность бурения и добычи.
• Сложные условия скважин: Бурение и обслуживание скважин в условиях
высокого давления и температуры, а также в геологически сложных
формациях, представляет собой технический вызов.
• Экологические ограничения: Технологии добычи могут подвергаться
более строгим экологическим нормам, особенно при работе в уязвимых
экосистемах или вблизи водных ресурсов.

13.

Газовые микронанороботы (ГМНР): Инновационная Технология
Добычи Трудноизвлекаемых Запасов Газа.
Газовые микронанороботы (ГМНР)
представляют собой
высокотехнологичные миниатюрные
устройства, созданные для проведения
добычи природного газа в
труднодоступных геологических
образованиях. Внешний вид и
конструкция этих роботов зависят от
конкретной технологической реализации,
но они обладают общими
характеристиками.

14.

Основные характеристики Газовых Микронанороботов.
Размеры: ГМНР имеют размеры всего несколько миллиметров. Их
миниатюрность позволяет им свободно передвигаться в сложных геологических
условиях, в том числе в трещинах и порах подземных образований.
• Структура: Основная структура микророботов включает в себя корпус, который
защищает электронику и механизмы, а также маневренные элементы для
передвижения и взаимодействия с окружающей средой.
• Сенсоры и датчики: ГМНР оборудованы сенсорами для анализа химического состава
грунта, температуры, давления и других параметров окружающей среды. Эти
датчики предоставляют данные для точного мониторинга и анализа месторождения.

15.

Основные характеристики Газовых Микронанороботов.
• Маневренность: Роботы оснащены механизмами для маневрирования внутри
геологических структур. Это может включать в себя микроскопические приводы,
механизмы, имитирующие движения биологических микроорганизмов, или другие
инновационные технологии передвижения.
• Энергетика: Для обеспечения энергии, ГМНР могут использовать солнечные
элементы на поверхности земли, а также инновационные методы сбора энергии в
подземных условиях, например, с использованием тепловых градиентов.
• Коммуникация: Каждый микроробот оборудован системой связи, которая позволяет
передавать данные на поверхность в реальном времени.

16.

Процесс работы.
• Процесс работы газовых микронанороботов (ГМНР) начинается с их развертывания
в труднодоступных подземных образованиях, где находятся запасы природного газа.
• После развертывания ГМНР приступают к исследованию месторождения.
Оснащенные высокоточными системами навигации, они определяют свое
местоположение в реальном времени и создают трехмерные карты геологических
образований.
• Сенсоры и датчики микророботов проводят анализ химического состава грунта,
температуры, давления и других параметров окружающей среды. Полученные
данные передаются на поверхность для анализа и принятия решений операторами.

17.

Процесс работы.
• Важным этапом является взаимодействие с окружающей средой. ГМНР используют
инструменты, такие как микроскопические приспособления, для создания
микроскопических трещин в геологических образованиях.
• Система передачи данных обеспечивает непрерывное взаимодействие между
микророботами и контрольным центром на поверхности. Операторы могут
мониторить процесс добычи в режиме реального времени, а также корректировать
работу роботов при необходимости.
• Энергоснабжение ГМНР осуществляется с использованием солнечных элементов на
поверхности и инновационных методов сбора энергии в подземных условиях. Это
обеспечивает устойчивый и долгосрочный источник энергии для продолжительной
работы роботов.

18.

Преимущества и недостатки технологии.
Преимущества:
• Минимизация экологического
воздействия
• Эффективность извлечения
ресурсов
• Минимизация затрат
• Точность и персонализированный
подход
• Уменьшение рисков для
работников
Недостатки:
• Сложность технической реализации
• Ограниченная грузоподъемность и
энергетическая зависимость
• Трудности взаимодействия с
неконтролируемыми факторами
• Ограниченная производительность
• Необходимость в продвинутой инфраструктуре
для работы на поверхности
• Риски для безопасности и этические аспекты

19.

Экономические затраты.
Вид затрат
Затраты на внедрение
Описание
Стоимость
Исследования
и
разработка,
создание
прототипов,
инженерные
130 миллионов $
работы
Операционные затраты
Обслуживание
техническая
мониторинг
и
поддержка,
и
управление,
обновление и модернизация,
обучения персонала
15 миллионов $ в год

20.

Себестоимость, потенциальная прибыль.
• Себестоимость добычи: Предположим, что себестоимость с использованием ГМНР
составит $4 за тысячу кубических метров.
• Объемы добычи: Примем средний объем добычи в 1 миллиард кубических метров в
год.
• Потенциальная прибыль: При текущей цене $90 за тысячу кубических метров,
потенциальная прибыль может составить примерно $86 миллионов в год.

21.

Перспективы.
Технология Газовых Микронанороботов (ГМНР) предоставляет перспективы для
эффективной и экологически устойчивой добычи труднодоступных запасов природного
газа. Глобальное развитие этой технологии ориентировано на улучшение технических
характеристик микророботов, обеспечение их глобальной пригодности и
совместимости с разнообразными геологическими и климатическими условиями.
Ожидаемый экономический эффект включает снижение затрат на добычу и
увеличение прибыльности, основанные на более эффективном использовании
энергоресурсов.

22.

Выводы.
В рамках нашего проекта, нацеленного на разработку инновационной технологии для
эффективной и устойчивой добычи трудноизвлекаемых запасов природного газа, мы
успешно осуществили ряд шагов, вытекающих из наших целей и задач.
• Проведен обширный обзор современных методов добычи природного газа с особым
акцентом на труднодоступные запасы.
• Была проведена классификация трудноизвлекаемых запасов природного газа,
идентифицированы их геологические и технологические особенности
• Важным шагом стало разработка нового метода добычи газа, фокусированного на
эффективности, экономии затрат и минимизации экологического воздействия.
• Экономическая оценка предложенной технологии включила в себя анализ затрат на
внедрение, операционных затрат и потенциальной прибыли.