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シェールオイルとは? 埋蔵量、採鉱技術

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シェールオイルとは? 埋蔵量、採鉱技術
シェールオイルとは? 埋蔵量、採鉱技術
Anonim

石油やガスなどの重要な資源のない現代の生活を想像することは不可能です。 人類にとって、彼らは重要な役割を果たします。 エネルギーは家の暖房や調理に費やされます。 昔、主なエネルギー源は人と家畜の労働であり、家の暖房や料理には木材が使われていました。 徐々に、手作業は機械に、木材は石炭に取って代わられました。 しかし現在、燃料およびエネルギー産業では、石油とガスが伝統的な石炭と木材に取って代わっています。 さらに、石油精製製品が広く使用されています:ガソリン、灯油、燃料油。

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科学者によると、石油埋蔵量は膨大ですが、再生不可能です。 ほとんどの国の市場および経済セクターでは、従来のオイルがいわゆるシェールオイルに置き換えられています。 それは何ですか、なぜそれが「珍しい」のですか?

エネルギー資源、現代世界におけるそれらの役割

ガスは最も重要なエネルギー資源の1つです。 その生産の主要国は、米国(世界の埋蔵量の20%以上)とロシア(17%以上)です。

ガスは産業や日常生活で広く使用されています。 ガスの主な利点:

  1. 完全燃焼で灰を残しません。

  2. 点火しやすく、炎のサイズを調整できます。

  3. 開発された輸送システムのおかげで、消費者は最短の時間で燃料を受け取ることができます。

  4. 暖房システムでガスを使用すると、光熱費を大幅に削減できます。

  5. 最新のガスボイラーでは、熱を維持しながら、部屋を長時間離れることができます。

  6. 燃焼すると、薪、石炭、油と比較して、環境に放出される有害物質はほとんどありません。

ガスは多くの産業で使用されています。 冶金工学および機械工学では、エネルギーはエアヒーターおよび高炉の燃料として使用されます。 これにより、設備の生産性が向上し、製品の品質が向上します。

車では、ガソリンがガソリンに完全に取って代わります。 これにより、燃料コストが大幅に削減され、有害物質の大気への排出が大幅に削減されます。

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ほとんどの先進国と発展途上国の経済における主な役割は石油生産です。 「ブラックゴールド」と呼ばれるのは、主に3〜5 kmの深度にあります。 油性の可燃性液体です。 その自然な形では、爆発と火災の危険性が増すため、オイルは使用されません。 したがって、彼らは彼女を石油精製所に最初に送ります。

埋蔵量と石油生産の主要国はベネズエラです(世界の埋蔵量の17%以上)。 サウジアラビア(約16%)とカナダ(10%)がそれに取って代わります。 ロシアはこのリストで6位(6%)です。

石油精製製品とその応用:

  1. 灯油-航空および自動車燃料。 さらに、灯油ランプは非常に人気があります。

  2. 車のガソリン。

  3. 燃料油-ボイラー燃料として使用されます。

  4. ビチューメンとタール-アプリケーションの主な領域-道路工事。 砂利と砂を組み合わせると、アスファルトが得られます。

  5. プラスチック、ゴムなどの生炭化水素

非在来型石油

シェールオイルの生産は、エネルギー資源の開発において特別な場所を占めています。 その特徴は何ですか? シェールオイルは、オイルシェールから熱プロセスによって生成されるオイルです。

  1. 熱分解-地層を摂氏900度まで加熱します。

  2. 水素化-有機化合物への水素の添加。 反応は摂氏約400度の温度で進行し、触媒が使用されます(銅、ニッケル、プラチナ)。

  3. 熱暴露-地層を摂氏80度に加熱し、さらに沈降させることで、目的の樹脂を比較的迅速に得ることができます。

シェールオイルの埋蔵量は一世紀前に発見されました。 しかし、それらを開発する試みは失敗に終わりました。 実際のところ、通常の油田では、「ブラックゴールド」の正味の割合は1〜3しかありません。最も豊富な堆積物は頁岩にあります。 この宝物を手に入れることは、「普通の」石油よりもはるかに困難です。 シェールオイル生産のブレークスルーは、水平掘削が行われたときに発生しました(参考として、垂直掘削は主に石油生産で使用されました)。

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シェールオイルは独立したタイプの燃料ですが、その精製された製品も使用されます。 それらは通常の石油と同様にすべての産業で使用されています。

石油の進歩

世界のシェールオイルは本当の革命を起こしました。 大量生産が行われている主な国はアメリカです。 2位はロシアが占めています。 ブラジル、オーストラリア、モロッコ-これらの州でも、オイルシェールが大量に埋蔵されています。 それは「非在来型オイル」と呼ばれ、シェールオイルがどのように抽出されるのか、そしてその「非在来型」とは何かという疑問がしばしば生じます。

「珍しい」オイルを生産する方法:

  1. 直接貯水池から。 シェールオイルの生産技術は、水平井を掘削し、砂と化学成分を混合した大量の水をポンプで汲み上げることです。 これにより、水圧破砕(フラッキング)が作成されます。 結果として生じる亀裂から、油は特別な貯水池に流れ込みます。 砂はリンクとして使用されます。亀裂を閉じることはできません。

  2. ケロゲン鉱業。 ケロジェンはオイルシェールに直接含まれており、熱処理によってのみ得られるため、この方法ははるかに複雑です。 技術は次のとおりです。リザーバーは特定の温度に加熱され、エージェントの助けを借りて、目的の物質が移動して表面に上昇し、岩が冷却されます。 その後、プロセスが繰り返されます。

生産機能

シェールオイルは石油・ガス産業の突破口ですが、同時に生産は高コストによるものです。 現在の主な製造方法は水圧破砕です。 この方法の利点:

  1. 寝具(地層など)の困難な状況では、垂直(従来の)坑井での掘削は、横方向の破損によって危険です。 この場合、水平ウェルを使用することをお勧めします。

  2. 水平坑井で掘削する場合、垂直坑井よりも岩にかかる圧力ははるかに少なくなります。 特殊な技術により形成されたクラックは、その形状と方向を維持し、より多くのオイルを得ることができます。

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主な欠点:

  1. 油だめを破壊するために使用される溶液は、人間と環境に有害な有害物質を大量に含んでいます。

  2. この方法で使用される水は、世界の水の供給を大幅に減らします。 一部の国では、これは世界的な脅威になりつつあります。

シェールオイル生産の結果

その後の破砕を伴う水平掘削によって「異常な」油田を開発すると、環境状況に不可逆的な結果が生じます。 石油生産で遭遇する主な問題:

  1. 頁岩を処理するとき、大量の二酸化炭素が大気中に放出されます。 その結果、温室効果、気候変動。

  2. 井戸の掘削とそれに続く爆破は、生産地での地殻、地震の破壊につながります。

  3. 使用済みの薬液は土壌を汚染します。 化学成分が村の給水システムに入る可能性が高いです。 そのため、一部の国(フランス、スイスなど)では、この方法は禁止されています。

  4. 地球上でますます少なくなっている堆積物の開発には、大量の淡水の備蓄が必要です。

ロシアの「異常なブラックゴールド」の在庫

上述したように、オイルシェール生産の大部分は米国にあります。 しかし、ロシアには最大の埋蔵量があります(世界の埋蔵量の20%以上)。 ロシアはシェールガス埋蔵量で9位となり、中国に譲歩しています。

巨大な堆積物にもかかわらず、ロシアのシェールオイルは、例えば米国ほど人気が​​ありません。 主要な堆積物の1つはシベリア地域(バジェノフスイート)にありますが、地質学者によると、この巨大なフィールドを開発するのに十分なデータがありません。

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シェールオイルはコストが高いためロシアでは採掘されておらず、大きな必要はありません。 普通の石油には十分な埋蔵量があり、それは数十年続きますが、いくつかの要因があります。

  1. 野外保護区の正確な評価。

  2. 鉱床を開発するとき、化石が最も完全に抽出されるような採鉱技術を適用します。

  3. 地質調査では、近代的な方法とテクノロジーを使用して、保護区とその発生場所を正確に評価します。

他の国の経験

中国では、シェールオイルは間違いなく有望なエネルギー資源です。 フィールドの主な保護区は、水不足の深刻な問題がある場所にあります。 次に、二酸化炭素の石油とガスの埋蔵量を抽出する方法が正常に適用されました。 プロセスは低温で行われます(摂氏40度まで)。 この方法は、炭化水素含有量の少ない原料の処理に適用できます。

オーストラリアには現在、100以上の油田があり、開発に成功しており、科学者によると、埋蔵量はさらに数十年、またはそれ以上続くでしょう。

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