» » Перспективы морских технологий

Перспективы морских технологий

07.08.2016

В осадочной толще Мирового океана разведано около 1000 месторождений энергоносителей. Большая часть добычи полезных ископаемых приходится на континентальный шельф. Нефте-и газоносными считаются также континентальный склон и океаническое ложе. Более 500 залежей разрабатываются у берегов США, около 100 — в Северном море, более 40 — в Персидском заливе.
Прогнозные ресурсы нефтепродуктов в Мировом океане превышают 300 млрд т в нефтяном эквиваленте (1 т нефти = 1200 M3 газа), что составляет около половины нефтяных запасов всей планеты. Запасы в недрах шельфов и материковых склонов оцениваются в 230 млрд т нефти и 200 трл м3 газа. Концентрация нефти в разных районах планеты существенно различается (рис. 8.2).
Перспективы морских технологий

В СНГ крупным нефтедобывающим районом является Каспийское море. Районы мировой морской нефтедобычи: Персидский залив, Венесуэльский шельф, Мексиканский и Гвинейский заливы, шельф Аляски, Калифорнийский залив. Особое значение приобретает Северное море, где в течение одного лишь десятилетия прошли стадии поиска и разведки и началась эксплуатация месторождений.
Главным преимуществом морских геотехнологий является то, что во многих случаях присутствие водных потоков и состояние массивов позволяют произвести в процессе выемки первичное обогащение полезных минералов или их агрегатов.
Технологии имеют практически неисчерпаемые перспективы развития, так как Мировой океан занимает 2/3 поверхности Земли, а технические возможности горняков увеличиваются в нарастающей прогрессии. Co временем проявляется тенденция увеличения затрат на морскую добычу, так как осваиваемые месторождения располагаются в суровых для работы условиях. Мировые цены на нефть оказывают определяющее влияние на мировую экономику, так как органическое топливо пока еще пользуется приоритетным спросом.
Наибольший промышленный интерес представляют месторождения непосредственно дна континентального шельфа России, площадь которых превышает 6 млн км2, и в первую очередь месторождения морских россыпей.
Проблемы разработки арктического шельфа включают разведку месторождения, добычу сырья, его обработку и транспортировку. При сегодняшних ценах на нефть и газ широкомасштабная разработка месторождений арктического шельфа пока еще не является выгодной, но по мере исчерпания более доступных месторождений задача эта станет более актуальной.
Акватория Северного Ледовитого океана может стать крупнейшей нефтегазоносной провинцией на земле. На одном только Штокмановском газоконденсатном месторождении в Баренцевом море можно добывать в год 50 миллиардов кубометров газа. Для сравнения: на богатом Ковыктинском месторождении добывается 25 млрд м3/год, на Заполярном месторождении в Ямало-Ненецком автономном округе — 32 млрд м3/год.
Штокмановское месторождение расположено в 600 км от Кольского полуострова, где глубина моря 360 м. Акватория Баренцева моря известна суровыми климатическими условиями, например температура воды редко поднимается выше 9 °С. Для добычи нефти и газа из земных недр в холодных регионах северных морей необходимы наземные и подводные опорные пункты.
В ближайшей перспективе акватория Северного Ледовитого океана может стать крупнейшей нефтегазоносной провинцией на земле. Под толщей океанской воды и льдом локализовано 100 млрд т условного топлива.
Для того чтобы извлечь нефть и газ, предполагается строить в холодных глубинах северных морей города, где будут жить и работать люди. С плавучих кранов на дне установят опорные плиты. Эти сооружения станут пристанями и фундаментом для дальнейших работ. К ним причалят подводные буровые суда с бурильными установками, которыми будут управлять дистанционно. Технические возможности установки позволят бурить скважину на глубину 3500 м от дна океана. Закачивающие станции станут подавать газ в модуль обработки, а затем в газопровод. Конденсат от газа будут закачивать в подводные танкеры с терминала. Станция сможет самостоятельно погружаться, всплывать и маневрировать, как подводное судно. Под водой такой аппарат через стыковочные узлы стыкуется с трубопроводом и перекачивает газ на берег. Одна станция сможет перекачать за год 25 млрд м3 газа. Стоимость одной такой станции, по оценкам ученых, может составлять около 60 млн дол. США.
Перспективы морских технологий на шельфе обусловливаются их преимуществами по сравнению с разработкой месторождений на суше: строительство дражных и других технических судов на крупных судостроительных заводах исключает строительно-монтажные работы; уменьшаются объемы по вскрытию месторождений; исключается строительство подъездных путей, линий электропередачи и жилых поселков, а также отпадает необходимость отчуждения сельскохозяйственных земель и последующей их рекультивации.
Горные работы на шельфе затрудняются наличием волнений на водной поверхности, заилением выработок на дне моря, размывом отвалов, выемкой пород и их сбросом в среду жизнедеятельности морской фауны и флоры, а также необходимостью поддержания устойчивости береговых линий.
Основные направления освоения шельфа включают в себя разработку методов геологических поисков и опробования морских россыпей, научных основ технологии подводной добычи без ущерба для водных организмов и создание механизмов, производящих добычу и обогащение полезных ископаемых на всех глубинах.
С середины XIX в. из маточных рассолов поваренной соли во Франции начали получать бром. С 30-х годов XX в. начато промышленное извлечение из морской воды магния. Уже в 1970 г. в СССР, США, Великобритании и других странах работало свыше 100 предприятий по добыче хлористого натрия из морской воды с объемом производства свыше 10 млн т, магния 300 тыс. т и брома 75 тыс. т.
Схема получения магния из морской воды включает в себя трубопровод для подачи морской воды, распределительный резервуар, устройство для гидрообработки, вторичный реактор, третичный реактор, первичный загуститель, емкость для хранения пресной воды, промывную установку, вакуум-фильтр, винтовой транспортер, емкость для хранения концентрата Mg(OH)2, устройство для гидрообработки пресной воды, а также роторные сушильные печи.
Концентрация химических элементов в морской воде низкая, поэтому их извлечение пока нерентабельно. Перспективы этого направления связаны с увеличением объемов опреснения морской воды. Из получаемых при этом попутных рассолов химические элементы можно эффективно извлекать на установках по адсорбционному обмену и экстракции.