Запасы нефти и газа по регионам и странам

В 1949 году в журнале Science вышла статья с простым названием «Энергия из ископаемого топлива». Ее автор, один из руководителей исследовательского отдела компании Shell Кинг Хабберт, много лет проработавший аналитиком в нефтяной отрасли, решил ответить на вопрос, занимавший в ту пору многих: как долго еще будет расти народонаселение Земли и, соответственно, энергопотребление. Логика Хабберта была проста. Он исходил из того, что рост энергопотребления напрямую зависит от роста народонаселения, а вместе с ними растет и добыча сырья, из которого энергию производят: угля, нефти и природного газа. Это — так называемое ископаемое топливо, невосполнимый ресурс недр нашей планеты. Зная примерные запасы ископаемого топлива и темпы его добычи, несложно посчитать, когда они закончатся.

Нет смысла приводить цифры из первой статьи Хабберта, поскольку они частично устарели, но выводы остались в силе. График зависимости объемов добычи ископаемого топлива от времени представляет собой кривую в форме колокола, которая, достигнув максимума, переходит на небольшое «плато», а затем полого сходит на нет. «Сейчас мы находимся на кривой, почти вертикально идущей вверх. Это очень плохо, ибо чем выше пик на этой кривой, тем круче она падает вниз, — писал Хабберт. — Повернуть назад мы не можем, останавливаться мы также не собираемся. Выход один — идти вперед, в будущее, в котором неизбежно истощение запасов ископаемого топлива». Говорят, что поначалу коллеги не приняли графики Кинга Хабберта всерьез. Однако ученый продолжал развивать свои идеи и через 7 лет выпустил новую работу, где уточнил прогноз и назвал время, когда ежегодный объем добычи нефти начнет падать. Согласно его расчетам, между 1965 и 1970 годами в США производство нефти начнет неуклонно снижаться. В мировом же масштабе максимум нефтедобычи наступит в районе 1995 года. Первый прогноз подтвердился: в 1971 году объемы добываемой нефти в США стали падать. Кинг Хабберт стал известен, а его идеи приобрели статус теории, называемой «Пиком Хабберта», или «Нефтяным пиком». Кстати, США — единственная страна, которая решила переложить проблему своего энергообеспечения на других производителей нефти, оставив собственные немалые ресурсы про запас.

Для мировой экономики пик Хабберта неоднократно пересчитывали. Когда подошел 1995 год, добыча нефти в мире все еще продолжала расти, и американская Ассоциация изучения этого самого пика назначила новый срок — начало 2004 года. Но нефть поступает каждый год все в больших объемах. Этому способствуют совершенствование технологии ее добычи, внедрение энергосберегающих технологий, добыча на шельфе и из нетрадиционных источников (битуминозные пески и сланцы, сверхглубокие залежи, тяжелая нефть, обогащенная серой и парафинами). Учтя все это, Международное энергетическое агентство отодвинуло наступление коллапса мировой экономики до 2025 года.

Прав ли Кинг Хабберт в своем прогнозе о том, что стремительное снижение добычи нефти и газа не за горами? На уровне современных знаний об образовании нефтяных залежей его выводы опровергнуть сложно. По данным British Petroleum, мировых доказанных запасов нефти остается на 40,6 года, газа — на 65,1. В России выработали почти половину прогнозных ресурсов суши, а разведанных запасов нефти, пригодных для разработки существующими у нас технологиями, достанет только до 2015 года. Возможно, зависимость энергетики от нефти и газа уменьшится, но рассчитывать на это не стоит. Напротив, аналитики склонны полагать, что потребление энергоресурсов к 2030 году возрастет (по сравнению с 2000 годом в 1,7 раза) и составит 15,3 млрд. т в год условного топлива, в том числе: нефти — 5,7 млрд. т и газа — 4,2. Даже если бы мы точно знали, где находятся все месторождения на планете, это не разрешило бы проблему, поставленную Хаббертом. Главное ограничение на пути развития мировой энергетики в ее современном виде — конечное количество ископаемого топлива в недрах.

Вопросы происхождения

Едва ли в геологии найдется другая проблема, которая вызывала бы столь продолжительные дискуссии, как проблема происхождения нефти и других природных горючих ископаемых. Образовались ли они из остатков животных и растений или в результате синтеза неорганических соединений? Первая точка зрения наиболее широко представлена в научных кругах, вторая — все еще числится в аутсайдерах, но за более чем столетнюю историю накопила много фактов, которые необъяснимы органической концепцией. Дмитрий Менделеев был первым, кто предложил схему образования нефти из глубинных флюидов, проникающих в земную кору из мантии. В дальнейшем Николай Кудрявцев, Николай Бескровный и другие геологи развили эти представления и показали, что глубинным разломам действительно сопутствует поток газообразных углеводородов, а приуроченность крупнейших месторождений нефти и газа к рифтам не случайна. В зонах крупных разломов вполне может идти абиогенный синтез горючих ископаемых, этому способствуют активность природных катализаторов, высокая температура глубинного флюида и присутствие в его составе свободного водорода, для перемещения которого в породах нет преград. Вопрос происхождения горючих углеводородов важен не только для ученых, но в итоге для всех нас. Если исходное органическое вещество — это остатки организмов, умерших сотни миллионов лет назад, то количество нефти и газа на Земле ограниченно, а их запасы невосполнимы. Если же органический синтез происходит в недрах из неорганики, то он может идти там и сейчас, постоянно образуя или обновляя залежи углеводородов. А значит, мы будем открывать все новые и новые месторождения в самых разных местах земной коры. Конечно, обе концепции — органическая и неорганическая — еще далеки от окончательного становления, они постоянно изменяются и дополняются, так что поставить точку в дискуссии о происхождении нефти по прежнему нельзя.

Прогнозы и перспективы

Оценки количества ископаемого топлива различаются порой на порядки. Их величина зависит от того, что именно учитывают: прогнозные запасы сырья, разведанные, доказанные, геологические или извлекаемые. Включают ли в расчет объем месторождения второй и третьей очереди, то есть те, что будет выгодно разрабатывать в будущем (как, например, глубоко залегающие битуминозные пески Канады). Важно также, до какой глубины залежи считаются рентабельными. Лет 50 назад запасы углеводородов на континентальном шельфе считали таковыми — до глубины несколько десятков метров, теперь — первых километров. Специалисты, однако, предупреждают, что даже величина открытых и доказанных запасов может измениться по мере накопления данных почти на 20%, а прогнозные оценки еще более неточны. Как подсчитано British Petroleum, доказанные запасы нефти на конец 2005 года в мире составляли 163,8 млрд. т, газа — 179,8 трлн. м³. Это количество, безусловно, будет уточняться, так как шельфы морей и территории некоторых стран еще плохо изучены. Следует также учесть, что подобные оценки не включают в себя запасы глубоководных зон океана и Антарктиды. Этот континент совершенно не исследован в отношении полезных ископаемых, всякая разведывательная деятельность там запрещена международными соглашениями, и сейчас не представляется возможным сказать что-либо достоверное о его запасах.

К 1980 году геологи обнаружили порядка 600 осадочных бассейнов на Земле, перспективных в отношении нефти и газа. Из них 400 уже освоены, а около 200 — пока нет. Замечено, что основные мировые запасы сосредоточены всего в нескольких бассейнах, таких как Персидский и Мексиканский заливы, Западная Сибирь, на сотни же остальных приходится около 10% запасов. Так что среди двух сотен неизученных бассейнов ожидали найти максимум 10 супергигантских залежей, но, похоже, их не более 4—5.

Относительно суши, изученной в большей степени, крупные открытия и не предполагались. Эксперты прочили их там, где раньше еще не искали — на континентальном шельфе. Что, собственно, и произошло в конце 1980-х — начале 1990-х. В настоящее время на шельфе добывают более 37% нефти и 32% газа. Это вовсе не значит, что специалисты там все изучили — по большому счету, за морские поиски только принимаются. Перспективы недр шельфа как вместилища ископаемого топлива действительно высоки. Геологические запасы нефти (до глубины воды 305 м) составляют 280 млрд. тонн, газа — 140 трлн. м³. Впечатляют и открытия в конце прошлого века гигантских нефтяных и газовых месторождений у берегов Анголы, Нигерии, на Каспии, в арктических морях.

Но работы на шельфе, глубоко под водой, очень дороги, технически сложны и рискованны. В запасе есть другие варианты, например активнее исследовать горизонты глубокого залегания на суше. Большая часть посчитанных запасов нефти лежит до глубины 3 км, ниже месторождения находят редко, еще реже на глубинах 5—7 км (там чаще находят газ). В северо-западной части полуострова Флорида изученность месторождения такова, что из одной скважины с глубины 4,7 км получают 234,5 т нефти и 60 000 м³ газа в сутки. Из недавних открытий — обнаруженные в августе 2006 года промышленные запасы нефти на глубине 8,5 км в Мексиканском заливе (под 2-километровой толщей воды). В России глубинные поиски нефти пока происходят в рамках научного бурения. Так, сверхглубокая Тюменская скважина в Западной Сибири — 7,5 км — вскрыла перспективные пласты палеозойского возраста, хотя промышленных запасов нефти или газа там не оказалось.

Еще один источник нефти — остатки в пласте. В недрах нефть находится под давлением (например, при глубине 2 км ее давление в коллекторе достигает 20 МПа), поэтому при вскрытии скважины она начинает стремиться вверх (фонтанировать, как говорят нефтяники) и первое время извлекается без труда. Затем давление в пласте падает, нефть перестает подниматься кверху, и ее приходится вытеснять, закачивая в коллектор воду, или выкачивать мощными насосами. Чем ниже давление, тем более сложные и дорогостоящие технологии приходится использовать (гидроакустические, физико-химические и даже бактериальные), чтобы заставить породу «отдать» нефть. Добирать остатки очень дорого, а иногда технически невозможно. Полностью же выбрать всю нефть, особенно если она вязкая, из пород нельзя, в месторождении ее может оставаться еще много. Весьма редко, на отдельных месторождениях, разрабатываемых новейшими способами, доля извлеченной нефти достигает 35— 40%, обычно это — 18—25%.

«Глубинный» или «остаточный» способы не дешевле морского. И большой вопрос, как лучше распорядиться деньгами — вложить их в морской проект, где разведочная скважина обойдется в 15 миллионов долларов, или зарыть в землю. Для каждого региона решение принимается индивидуально. К примеру, на Аляске, где создана хорошая нефтедобывающая инфраструктура, бросать которую, конечно, неразумно, идут путем извлечения остатков, хотят выжать недра до последней капли.

 

ЛЕКЦИЯ № 3