Нафтова лихоманка | Журнал Популярна Механіка
Неосяжні поклади нафтоносного піску на півночі Канади. Щоб забрати в природи «чорне золото», тут, на краю світу, необхідні широкомасштабні розробки з використанням гігантських механізмів. Але чи вигідно це?
Над головою по-північному яскраве синє небо, проте з кабіни екскаватора Bucyrus 495 його не видно. Екскаваторник Джон Мартін ширяє на висоті третього поверху над трясовиною з бруду і піску. В повітрі хоч сокиру вішай від сірчаної смердить. Зате всередині кабіни обстановка як у космічному кораблі, Мартін обома руками чаклує над пультом на зразок тих, які використовуються в комп'ютерних іграх. Спритні руху його пальців змушують ворушитися весь екскаватор - сталеве чудовисько вагою в півтори тисячі тонн. Мартіну потрібно всього 25 секунд для того, щоб зачерпнути разом близько 70 т маслянистого бурого піску, розвернутися на 90 градусів і вивалити весь ківш в кузов жовтого кар'єрного самоскида.
Зачерпнув, розвернувся, висипав. П'ять ковшів - і кузов повний. Не встигає самоскид від'їхати, а з правого боку під боком екскаватора вже стоїть-чекає наступна машина. Через пару хвилин і вона від'їжджає з повним кузовом, але по лівому борту з'являється ще одна. Зачерпнув, розвернувся, висипав ...
Екскаватор повторює завчені рухи майже цілодобово протягом 365 днів на рік. Агрегат Bucyrus 495 коштує понад $ 15 млн. Тут таких п'ять, і всі вони працюють в кар'єрі «Маскег рівер» в 80 км від Форт-МакМюррея, провінція Альберта. Жовті самоскиди Caterpillar 797B, які возять здобуту екскаватором нафто-піщану суміш, - одні з найбільших в світі машин такого класу, і коштують вони по $ 5 млн., Але вартість кожного окупається за перший тиждень роботи. На кар'єрі «Маскег Рівер» працює одночасно 25 таких вантажівок.
Весь сучасний світ працює майже виключно на нафті. Все легко доступні поклади вже виснажені, залишилося лише кілька багатообіцяючих джерел, але вони розташовані або в глибоководних районах океану, або у важкодоступних регіонах, або ж сировину перебуває в таких формах, які вимагають великих капіталовкладень у видобуток і переробку. З 2000 по 2005 рік ціни на сиру нафту підштовхнули видобувачів до того, щоб вкласти в розробку родовищ цілих $ 86 млрд.
Епіцентр золотої лихоманки XXI століття лежить в канадській провінції Альберта. Там, де на 140 000 км розкинулися приполярні лісу, надра землі зберігають 174 млрд. Барелів нафти. Це повністю розвідане родовище вважається за розмірами другим в світі після нафтових полів Саудівської Аравії. Правда, воно являє собою поклади вологого піску, перемішаного з бітумом - одним з вузьких вуглеводнів. Нафта тут може містити від 10 до 12% бітуму. До того ж корисні копалини накриті 70-метровим шаром глинистого грунту, не рахуючи розпростертих зверху боліт і лісових масивів.
Віджимаємо нафту з піску Видобуток нафти з нафтоносних пісків - це гірничозбагачувальний процес з низьким коефіцієнтом корисної виходу. Для того щоб отримати один барель нафти, потрібно переробити дві тонни піску. Перший етап збагачення виконується прямо на місці видобутку. 1. Власне видобуток. Екскаватори зачіпають по 70 т нафтоносного піску і завантажують його в кар'єрні самоскиди вантажопідйомністю 350 т. Три таких гіганта здатні «перелопа- тить» понад мільйон тонн грунту в день - цього достатньо для вироблення 720 000 барелів нафти. 2. Дроблення грунту. Двухбарабанние дробарки, забезпечені трьома сотнями сталевих зубів, пережовують на годину більше 13 500 т сировини. Для початку воно дробиться до грудок не більше півметра в діаметрі. Конвеєрні стрічки довжиною до 1,5 км доставляють грунт до п'ятиповерховим елеваторів-сховищ. 3. Водна суспензія. Коли подрібнений грунт передається з елеватора з конвеєрів і трубах, в нього додають гарячу воду. Утворюється напіврідка суспензія. Барабанні дробарки і гратчасті грохоти зменшують розмір грудок. 4. Сепарація. Поки суспензія подорожує 2 км до сепаратора, в неї додають стиснене повітря і різні реагенти. У сепараторі пісок починає осідати, а спінений бітум спливає на поверхню. Пісок і відпрацьована вода скидаються в басейн-сховище. 5. Попередня нафтопереробка. Бітумна піна передається по трубопроводу на нафтоперегонний завод, де її за допомогою природного газу нагрівають і попередньо переганяють. Тепер цей синтетичний продукт готовий до остаточного перетворення в бензин і інші нафтопродукти.
Основний промисловий спосіб добути бітум з піщаної суміші вельми простий: бітумінозний пісок змішують з гарячою водою і струшують, в результаті бітум, вода і пісок розшаровуються на окремі фракції. Однак цей спосіб не дешевий. Розробка нафтопіщаної покладів рентабельна лише при високих світових цінах на нафту.
Найбільші компанії, що діють в Альберті, - Suncor і Syncrude - почали видобуток в 1967 і 1968 роках. Зараз вони виробляють в день приблизно 560 000 барелів нафти. Якщо додати вироблення компанії Shell, яка веде тут видобуток з 2002 року, показники досягнуть 720 000 барелів. Деякі експерти прогнозують, що до 2020 року з цих нафтоносних пісків видобуватиметься щодня до 3 млн. Барелів чистої нафти.
«Столиця» нової «нафтової лихоманки» - Форт-Макмюррей. Колись це був маленький сонне містечко, розташований в 440 км на північ від Едмонтона і оточений глухими лісами. Зараз тут базується ціла армія з 58 000 чоловік. По шосе №63 пікапи і автобуси, що перевозять робочі бригади, повільно повзуть по перевантаженому транспортом місту. Але через кілька кілометрів на північ знову починається таежная глушину. На очах дорожній знак: «Далі ви їдете на свій страх і ризик - найближчі 280 км на дорозі не передбачено ніякого обслуговування». Може здатися, що ви забралися далеко від останніх кордонів цивілізації.
Але за поворотом дороги починається справжній індустріальний кошмар - безкрайня бура пустеля, трясовина з піску і бруду. Тут і там з металевих веж вириваються в небо язики полум'я, клуби пари і диму, в грязі видніються калюжі відпрацьованої води і таких отруйних відходів, що навколо безперервно ляскають спеціальні повітряні гармати, відганяючи навколишніх птахів, щоб вони не сідали на блискучу маслянисту водну поверхню. Посеред цього неживого царства рядами стоять вагончики-спальні для вахтовиків, а на їхньому тлі стовпилися встали на перепочинок сталеві колісні гіганти.
Рідкісний момент, коли екскаватор Bucyrus 495 вагою 1450 тонн стоїть без діла. На кар'єрі «Маскег Рівер» п'ять таких екскаваторів працюють практично безперервно. Чотири з них вантажать нафтоносний пісок в самоскиди, а один розчищає покриває родовище грунтовий шар.
Кар'єр «Маскег рівер» відносно невеликий, але і його яма площею 5 км могла б вмістити 120 стадіонів середньої руки. Безліч доріг зміями в'ються до самого дна. Їм судилося вічно перебувати в недобудованому стані, оскільки гігантський провал безперервно розширюється і поглиблюється. Бульдозери нагортають все нові купи грунту, грейдери їх розрівнюють, за ними їдуть цистерни з водою і поливають новісіньку ґрунтовку, щоб прибити пил і відразу пустити ревуть самоскиди. Весь цей пейзаж - безперервно рухається і грюкати симфонія у виконанні оркестру з грандіозних механізмів.
На дні цієї рукотворної прірви геологи через кожні 50 метрів б'ють шурфи і добувають керни з шарів більш глибокого залягання. У конторі на моніторах можна побачити план всього розрізу, на який накладено червона координатна сітка. У кожному вузлі сітки стоять числа - співвідношення бітуму і піску на різних горизонтах. Ці співвідношення прийнято називати «сортностью руди». Чотири екскаватора працюють в кар'єрі на різних рівнях (п'ятий агрегат використовується для зняття верхніх шарів покриває грунту і оголення нафтоносних горизонтів). Вантажівки - 24-циліндрові 3,5-тисячесільние чудовиська - не зупиняються ні на хвилину.
Самоскид Самоскид Caterpillar 797B перевозить 350 тонн вантажу зі швидкістю 65 км / год і витрачає 4000 л дизельного палива за 12-годинну зміну в кар'єрі «Маскег рівер».
Заповнивши в черговий раз кузов, вантажівка трусить до дробарці: здає заднім ходом до скелястого обриву і витрушує свій вантаж в пащу з безліччю гігантських сталевих обертових зубів. Щогодини вони перемелюють майже 15 000 т злежалого пісковика. «Мелена» напівфабрикат зсипається на стрічку конвеєра (найбільшого в світі) і їде по ній до сховища висотою з п'ятиповерховий будинок.
З вежі-елеватора ще три конвеєра понесуть сировину до сімейства радіальних барабанних дробарок - звідти вийде суміш з відносно дрібними грудками, в яку додають гарячу воду. Отримана суспензія закачується в двокілометровий трубопровід і на шляху додатково збовтувати, так що бітум починає спливати, а пісок - осідати. З труби суспензія зливається в ємність первинної сепарації. Тут в неї додадуть ще води і сепарація продовжиться. На цьому етапі суміш прийнято називати «оковитою» - в ній 60% бітуму, 30% води і лише 10% твердих речовин.
По трубі Цей трубопровід на нафтовому родовищі Північної Альберти використовують для транспортування «ділбіта» - суспензії з баріться вуглеводнів, розчинника, води і піску. Станція призначення - нафтопереробні заводи в 500 км на південь.
«Пенник» змішують зі спеціальним розчинником (зазвичай це «важкий бензин») і отримують «ділбіт» ( «розчинений бітум») - його вже можна гнати по трубопроводу майже до Едмонтона. Там, в містечку Форт-Саскачеван, стоять нафтопереробні установки компанії Shell. Використовуючи водень, довгі вуглеводневі молекули бітуму рвуть на фрагменти в процесі крекінгу і отримують цілий спектр синтетичних нафтопродуктів. На нафтоносних піщаних покладах Альберти працюють 33 000 чоловік. Звичний режим - 12-годинні робочі зміни, 4 дня роботи і 5 днів відпочинку.
Експлуатація кар'єра вимагає чималих енерговитрат. На Маскеге спеціально побудована 172-мегаваттна електростанція, яка діє на природному газі. Вона дає енергію для роботи екскаваторів, конвеєрів та іншого енергоємного обладнання. Тут щодня спалюється 17 млн. М3 газу, і це лише 10% від усієї вартості робіт. Таких щодобових енерговитрат вистачило б для того, щоб опалювати 3,2 млн. Канадських жител. Додамо, що для отримання кожного бареля нафти припадає витрачати від двох до п'яти барелів води. Видобувні компанії мають дозвіл на щорічний відбір 500 млн. Тонн води з річки Атабаска. За словами Дена Войніловіча, провідного аналітика однієї з канадських природозахисних організацій, «ніхто ще не знає, до чого це все призведе».
Тільки 10% нафтоносних пісків Альберти можна розробляти відкритим способом. Інша частина цього родовища залягає дуже глибоко, знаходиться в пористих скельних породах і повинна добуватися прямо всередині пласта. Це значно складніша технологія - здобувач повинен закачувати пар всередину родовища, а потім відкачувати на поверхню «бовтанку» з води і бітуму. Екологів така технологія турбує ще більше, ніж відкриті розробки.
Так стóят ці запаси вуглеводнів витрачаються заради них ресурсів? Прихильники теорії, відомої під назвою «пік нафтовидобутку» (висунутої геологом-нафтовиком Кінгом Хабберта), попереджають, що ми наближаємося до вершини в динаміці загальносвітового нафтоспоживання і, як тільки досягнемо цього піку, решту запасів почнуть танути на очах, причому ніякі заходи не врятують світ від глобальних економічних потрясінь.
Зрозуміло, промисловці мають свою думку. Райола Дотері, провідний аналітик Американського інституту нафти, говорить так: «Ми не думаємо, що горезвісний пік настане до 2044 року. Ймовірно, їх вдасться відсунути за горизонт майбутнього століття. Високі ціни на нафту і розвиток нових технологій дозволяє нам прагнути до нових рубежів. На цій планеті немислимі кількості нафти - питання тільки в тому, за якою ціною і в якій формі ».
Тим часом в містечку Форт-Макмюррей особняки і багатоквартирні будинки ростуть як гриби. Грошові річки золотої лихоманки діють подібно наркотику. «Для всіх нас, - каже екскаваторник Джон Мартін, - це справжній Клондайк. Правда, буває, звичайно ... прийдеш додому, ляжеш спати, а уві сні все так же - зачерпнув, розвернувся, висипав ... »
Стаття опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2007 ).
Але чи вигідно це?Так стóят ці запаси вуглеводнів витрачаються заради них ресурсів?