Когда на планете закончится нефть?

Бассейн Кванза

Успех в Бразилии побудил геологов заглянуть через Атлантический океан в подсолевые образования Анголы. Зная, что побережье Бразилии 100 млн лет назад примыкало к Западному побережью Африки, они полагали, что подобные запасы могут существовать и там. В феврале 2012 г. эти теории были подтверждены открытием месторождения в бассейне Кванза, мощность которого достигает около 1,5 млрд баррелей. С тех пор многие нефтедобывающие компании, в том числе BP и Total, обеспечили себе права на геологоразведку в Анголе.

Успешные участники торгов не раскрыли размер так называемых подписных бонусов, но можно с уверенностью предположить, что они были огромны. В 2006 году китайский гигант Sinopec установил мировой рекорд, заплатив за один морской участок 1,1 млрд долларов. Сколько из этих денег достанется народу Анголы – вопрос спорный. История нефтепоисковых исследований в Африке не очень счастливая. Страна занимает скромное 168-е место из 182 государств в индексе восприятия коррупции Transparency International.

Будет наивным полагать, что джинна можно будет когда-нибудь загнать обратно в бутылку. Как говорит Роберт Брайс, мир работает на нефти, и точка. Ни одно другое вещество не может с ней конкурировать, когда речь идет о плотности энергии, гибкости, легкость обработки и простоте транспортировки. Если бы нефти не существовало, то ее следовало бы изобрести.

Проблемы сверхглубоких скважин

Нефтедобывающие компании бурят более глубоко, чем когда-либо прежде. Буровая установка «Ястреб» на острове Сахалин недалеко от восточного побережья России установила множество промышленных рекордов, в том числе бурения скважины со сверхдальним отклонением глубиной 12 345 м, что превышает размеры горы Эверест.

В данный момент простая геометрия предотвращает бурение на гораздо большие глубины. Как объяснил Лэнс Кук, главный операционный директор Shell в Китае, скважины должны укрепляться сталью, чтобы они не разрушились, но единственный способ опустить стальные обсадные трубы – это делать диаметр каждой последующей трубы немного меньше, чем предыдущий.

Именно это накладывает ограничения на глубину. «Если бы прямо сейчас компания захотела пробурить тридцатикилометровую скважину, то, скажем, первая обсадная колонна должна быть больше, чем здание, в котором я сижу», – говорит Кук.

Прогресс, однако, обладает непреодолимым импульсом движения вперед, и то, что кажется ошеломляющим сегодня, завтра окажется старомодным. За последние 10 лет компания Shell разработала технологию монодиаметра, которая позволит опускать обсадные трубы внутри друг друга, а затем расширять их до тех же размеров. В теории это будет способствовать бурению более глубоких скважин, хотя инженеры все еще должны придумать, как предотвратить плавление труб на таких глубинах. Ко времени, когда закончится нефть доступных месторождений, и данная проблема, безусловно, будет решена.

Данные по ряду стран выглядят так:

Франция. Запасы газа, угля и нефти истощатся в течение года.

Великобритания. «Черное золото» закончится через пять лет, природный газ – через три года, а угля не станет через четыре года.

Германия. Угля хватит стране еще лет на 250, а вот газа и нефти – не больше, чем на два года.

Италия. Нефть исчезнет уже через год, а природный газ – и того раньше.

Болгария. Энергетические носители иссякнут через 40 лет.

Польша. Запасы сырья закончатся через 3о лет.

Наконец, Россия. «Черного золота» нам хватит больше чем на полвека, «голубого» топлива – на 100 лет, а, возможно, и больше, уголь будут добывать у нас еще не менее 500 лет. К слову, в октябре 2018 года об исчезновении нефтяных запасов через 50 лет предупреждали и специалисты российского Минэнерго.

Британские ученые обнародовали карту, на которой фигурируют подтвержденные запасы сырой нефти, остающиеся сегодня в мире.

Очевидны отсюда незавидные ситуации в США, в особенности, если сравнить с положением дел у соседки Канады, а также в Юго-Восточной и Южной Азии, Китае и Австралии. Больше остальных нефтью обеспечены сегодня ближневосточные государства, ряд африканских стран и Республика Казахстан. Им можно не волноваться еще в течение века, а то и больше, резюмировали кембриджские ученые.

Битуминозный песок

Но что делать, когда закончится нефть сланцевых месторождений? Фрэкинг – это только один из многих замечательных прорывов, стоящих за новым бумом. Помогая добывать трудноизвлекаемую нефть, технология нашла способ получать ее из смеси с песком и глиной, известной как битуминозный или нефтеносный песчаник, крупнейшие месторождения которого встречаются в Канаде.

Подобно сланцам, добыча углеводородов ранее была экономически невыгодной, но новые процессы, которые включают паровой нагрев песков, сделали технологию более привлекательной. Канада в настоящее время добывает до 1,9 млн баррелей в день полученной таким способом нефти, хотя, как и фрэкинг, метод вызвал огромные протесты. Альберт Гор, борец за экологию, описал битуминозные песчаники как «самый грязный источник жидкого топлива, который только можно себе представить, и назвал планы построить новый крупный нефтепровод от месторождений Альберты до нефтеперерабатывающих заводов «Техасского залива» «сумасшедшими».

Ближний Восток

Данный регион всегда был главным регионом, приносящим миру сырую нефть и продукты из нефти, несмотря на крупные запасы РФ и Америки. Крупнейшими нефтяными ближневосточного региона являются:

• Саудовская Аравия;
• ОАЭ;
• Ирак;
• Иран.

Крупнейшие месторождения региона:

Аль-Гавар

По данным на 2017 год здесь залегает самый крупный нефтяной объем в мире. Объемом залегаемой нефти оценивают в 12,35 млрд. тонн.

Месторождение Северное/Южный Парс

Гигантские залежи нефти Персидского залива, которые принадлежат частично Катару и частично Ирану, которые занимаются совместной разработкой месторождений. Шельф состоит из двух залежей разных исторических периодов. Запасы – 7,3 миллиардов тонн (45 млн. баррелей).

Скоро кончится век…

Однако настоящая революция случилась в XX веке, с началом современной индустриальной цивилизации, отправную точку которой многие относят примерно к 1930 году. Тогда появились условия для резкого, экспоненциального роста графика «e». Индустриально развитые страны стали потреблять все больше топлива, сжигавшегося в двигателях внутреннего сгорания, затем в реактивных двигателях, а также в топках электростанций. И главным топливом стала нефть и продукты ее переработки.

Схема действия штангового погружного насоса. Поршень в камере совершает возвратно-поступательное движение. При движении поршня вверх давление в камере понижается. Под действием разности давлений всасывающий клапан открывается и нефть через перфорацию заполняет рабочую камеру. При движении поршня вниз давление в камере возрастает. Открывается нагнетательный клапан и жидкость из камеры вытесняется в напорный трубопровод.

Сразу после Второй мировой войны добыча нефти стремительно рванула вверх, но долго такое положение сохраняться не могло и уже к 1970 году обозначилось замедление. Энергетические кризисы 1970-х годов с резким повышением цен на нефть и рецессия начала 1980-х временами снижали ее потребление, а заодно и добычу.

С учетом стремительного роста населения в этот же период кривая графика «e» выглядела примерно так: с 1945 по 1979 год — экспоненциальный рост с небольшим замедлением в последнее десятилетие, затем период «плато» (с небольшими колебаниями график двинулся параллельно горизонтальной оси).

Суть «Олдувайской теории» заключается в том, что нахождение графика в режиме «плато», когда значение «e» остается более-менее постоянным, не может длиться бесконечно. Население Земли продолжает быстро расти, при этом все бóльшая его часть перемещается из аграрного общества в индустриальное. Чем больше людей обитает в городах, пользуется личными автомобилями, домашней бытовой техникой, общественным транспортом, тем больше требуется энергии на обеспечение их личных нужд. В один совсем не прекрасный момент значение параметра «е» неизбежно начнет падение, причем очень резко. Согласно расчетам Ричарда С. Данкана, история современной индустриальной цивилизации будет в конечном итоге описана графиком в форме холма с почти одинаковыми склонами, между которыми располагается «плато». Период стремительного роста затрат энергии на душу населения (1930−1979) сменится столь же, а может быть, даже более быстрым падением. Ориентировочно к 2030 году значение «e» сравняется со значением этого же параметра столетней давности, что будет обозначать конец индустриального общества. Таким образом (если расчеты верны), уже при жизни нынешних поколений человечество совершит исторический регресс и отправится в своем историческом развитии назад, к каменному веку. Вот при чем здесь Олдувайское ущелье.

Согласно биологической теории происхождения нефти, исходным материалом для нее был отмирающий планктон. Со временем органические осадки накапливались, превращались в углеводородную массу, ее покрывали все новые и новые слои донных отложений. Под действием тектонических сил образовывались складки и полости из покрывающей породы. В этих полостях скапливались образовавшиеся нефть и газ.

Нефтяные запасы Америки

Большие месторождения нефти разбросаны в Соединённых Штатах и провинциях Канады.

Прадхо-Бей

Добывающие платформы ресурсного бассейна расположены на северном склоне Аляски (США). Ежегодно этот нефтегазоносный регион приносит 12-13 миллионов тонн нефти, а сосредоточено в регионе около 3,15 млрд. тонн.

Тайбер

Большие запасы морского шельфа (более 1,59 млрд. тонн) в подводном шельфе Мексиканского залива. Нефть добывается британскими, американскими и бразильскими компаниями.

Альберт

Около 95% нефтяных запасов Канады расположены в этой провинции страны. Ежедневно Канада добывает до 3,2 млн. баррелей нефти (это 7 место в мире по добыче).

Еще одна североамериканская страна Мексика является крупным игроком в мировом нефтяном рынке. Мексика добывает ежедневно 2,5-2,9 млн. баррелей.

Кантарел

Мексиканский залив – нефтяная жила Америки. Запасы оценивают примерно в 5 миллиардов тонн. Это самое крупное нефтяное скопление в заливе.

Боливар Костал

Группа гигантских нефтяных месторождений в Венесуэле, насчитывающих более 8,25 млрд. тонн. Это 3-е крупное мировое месторождение «черного золота».

Кирикири-Хуселин

Еще одно довольно крупное венесуэльское месторождение с запасами чуть более миллиарда тонн.

Аналогично Венесуэле крупными запасами владеет и Бразилия.

Комплекс Марлин

Находится в Атлантическом океане. Объем разведанных запасов составляет чуть больше четырех миллиардов тонн ресурса.

Космические затраты

«То, что происходит там, является морским эквивалентом космической программы, – считает Роберт Брюс, американский писатель и журналист, специализирующийся в вопросах энергетики. – И все это финансируется из частных источников».

Суммы, которые здесь задействованы, могут кому угодно вскружить голову. В общей сложности компании, занимающиеся разведкой и добычей, только за один год тратят более 1 млрд долларов. Нефтяная компания Shell, например, платит 63 млн фунтов за права на разведку на площади 13 тыс. кв. км у восточного побережья Канады. Это не было бы возможным без обширных данных о наличии углеводородов, но все же во многом самым ярким предложением в пресс-релизе, объявляющем о заключении сделки, было следующее: «Shell заявил о том, что еще предстоит определить, содержат его новые участки нефть или природный газ». Сколько бы Shell заплатил, если бы знал наверняка?

Сланцевая нефть

Одним из самых больших достижений и методов добычи нефти, который доминировал в новостях в последние годы как в положительном, так и в негативном ключе, являлась технология гидравлического разрыва пласта, или фрэкинг. В сущности, это способ высвобождения углеводородов, заключенных в сланцевых породах, с помощью чрезвычайно мощных водяных насосов, создающих давление до 14 т/кв. м. Гидроразрыв пласта впервые был использован в Канзасе в сороковых годах прошлого века, но лишь в последнее время благодаря многочисленным улучшениям стоимость добычи нефти данным способом упала настолько, что технология стала экономически жизнеспособной. Полезные ископаемые, ранее считавшаяся неизвлекаемыми, теперь находится в пределах нашей досягаемости.

Нигде эти достижения не эксплуатируются с большим энтузиазмом, чем в США. В течение шести лет количество баррелей, добытых из формации Баккена, сланцевого месторождения, занимающего площадь около 518 тыс. кв. км, простирающейся от Монтаны до Северной Дакоты, увеличилось в 100 раз – от 6 тыс. до 600 тыс. в день – и сделало Северную Дакоту вторым по величине производителем нефти в Соединенных Штатах после Техаса. Население главного города штата Уиллистона за последние 10 лет выросло в три раза. Сюда устремились водители грузовиков и рабочие нефтепромыслов со всех концов страдающей от рецессии страны. В Северной Дакоте открываются новые предприятия и новые отделения больниц, за которыми следует инфраструктура, стонущая под тяжестью притока населения. Группы экологов проводят громогласные кампании против фрэкинга, утверждая, что данная технология загрязняет подземные источники воды, вызывает локальные землетрясения и вредит окружающей среде большим количеством токсичных стоков.

Сторонники фрэкинга настаивают на том, что эти опасности можно в значительной степени ограничить. И они указывают на огромные преимущества революционного метода. Бум в Северной Дакоте и быстрое превращение Соединенных Штатов из нетто-импортера энергоносителей в нетто-экспортера уменьшили зависимость страны от энергоресурсов Ближнего Востока. Предприятия нефтяной промышленности Китая, России и Аргентины, впечатленные результатами США, сами начинают внедрять эту технологию. Компания Linc Energy объявила о планах добычи 233 млрд баррелей нефти из сланцевых пород в австралийской глубинке.

Поиск углеводородов: сейсмические суда

Что касается вопроса о том, где именно расположены залежи нефти, то поиск ответов происходит постоянно. Геологи, по крайней мере, знают, где ее не стоит искать. Углеводороды образуются из крохотных разложившихся растений, водорослей и бактерий, которые существуют до уровня континентального шельфа, но никогда не выходят за него, поэтому нефтяное бурение посреди океана будет бессмысленным.

Ближе к земле, однако, т. н. сейсмические суда тянут от 10 до 20 кабелей, каждый по 15 км в длину, акустически зондируя пространство на наличие нефтяных и газовых месторождений. «Вместе с тем, что они перемещают, они являются крупнейшими техногенными объектами на Земле», – говорит Робин Уокер, вице-президент по маркетингу компании WesternGeco, которая владеет несколькими такими судами. И они действительно огромны. Самое большое из них, Ramform Sterling, принадлежит не WesternGeco, а норвежской PGS и несет на своем борту 400 тонн высокочувствительного электронного оборудования, размещенного на площади 830 футбольных полей.

Каждое сейсмическое судно для создания в воде акустических импульсов сжатым воздухом использует пневмопушку. Звуковые волны затем отражаются от подводных камней и собираются сейсмической косой, снабженной подводными микрофонами. Изучая эти данные, геологи составляют карты месторождений и устанавливают, чем они заполнены – нефтью, газом или просто водой.

В семидесятых годах сейсмические суда представляли собой переделанные рыболовецкие лодки, а технология была только двумерной. Сегодня они строятся специально, стоят до 200 млн долларов США и используют трехмерную визуализацию, что значительно улучшило их точность. Этот метод не является непогрешимым. Иногда кабели безнадежно путаются. «Это самая большая в мире тарелка спагетти, – говорит Уокер. – Требуется несколько недель, чтобы их распутать. Но все же уровень сложности захватывает дух».

В ожидании пика

Термин peak oil вошел в употребление благодаря американскому геофизику Кингу Хабберту, который создал математическую модель жизненного цикла нефтяного месторождения. Выражением этой модели стал график, получивший название «кривая Хабберта». График имеет вид колокола, что подразумевает экспоненциальный рост добычи на первоначальном этапе, затем кратковременную стабилизацию и, наконец, столь же резкое снижение добычи вплоть до момента, когда на получение барреля нефти приходится затратить энергию, эквивалентную тому же баррелю. То есть до той точки, когда дальнейшая эксплуатация месторождения не имеет коммерческого смысла. Хабберт попытался применить свой метод для анализа явлений более крупного масштаба- например, жизненного цикла добычи в целых нефтепроизводящих странах. В результате Хабберту удалось предсказать наступление пика нефтедобычи в США в 1971 году. Теперь сторонники теории скорого наступления «пик-ойла» во всем мире оперируют «кривой Хабберта» в попытках предсказать судьбу мировой добычи. Сам ученый, ныне покойный, считал, что «пик-ойл» придется на 2000 год, однако этого не случилось.

Грязные альтернативы

В виду возможного падения добычи нефти в мире разрабатываются как технологии более полного извлечения нефти из уже освоенных месторождений, так и методы добычи нефти из нетрадиционных источников. Одним из таких источников могут стать битуминозные песчаники. Они представляют собой смесь песка, глины, воды и нефтебитума. Основные разведанные запасы нефтебитума находятся сегодня в США, Канаде и Венесуэле. Пока промышленное извлечение нефти из битуминозных песчаников ведется только в Канаде, однако согласно некоторым пргнозам уже в 2015 г мировая добыча превысит 2,7 млн. баррелей в день. Из трех тонн битуминозного песка, можно получить 2 барреля жидких углеводородов, однако при существующих ценах на нефть такое производство нерентабельно. В качестве другого важнейшего источника нетрадиционной нефти называют горючие сланцы. Горючие сланцы внешне похожи на уголь, но имеют более высокую воспламеняемость из-за содержания битуминозного вещества кероген. Основные ресурсы горючих сланцев — до 70% — сосредоточены в США, около 9% приходится на долю России. Из тонны сланцев получают от 0,5 до 2 баррелей нефти, при этом остается свыше 700 кг пустой породы. Как и в случае с получением жидкого топлива из угля, производство нефти из сланцев очень энергоемко и крайне неэкологично.

Вместе с тем в мире существует достаточно авторитетная организация, называющая себя «Ассоциацией по исследованию пиков нефти и газа» (ASPO). Ее представители считают своей задачей как прогнозирование пиков, так и распространение информации о возможных угрозах, которые принесет с собой необратимое падение производства самых востребованных в мире горючих ископаемых. Карты спутывает отчасти то, что данные по запасам и добыче нефти и газа в разных странах мира имеют зачастую оценочный характер, так что «пик-ойл» нетрудно и проглядеть. Например, по некоторым оценкам, «пиковым» мог быть уже оставшийся далеко позади 2005 год.

Гадания на кофейной гуще, которыми занимается ASPO («может быть, «пик-ойл» уже был, а может быть, будет в наступающем году…»), порой создают соблазн причислить эту организацию к милленаристским сектам, которые ничтоже сумняшеся регулярно переносят сроки наступления конца света еще на чуть-чуть.

Но есть два соображения, которые удерживают от этого соблазна. Во‑первых, и увеличивающийся спрос на нефть, и растущее население, и уменьшение разведанных запасов — это объективные реалии нашего мира. А во-вторых, коль скоро нефть — это серьезнейший фактор существования цивилизации, то любые технократические прогнозы обязательно подкорректирует «человеческий фактор», ну, или проще, — политика.

Россия на финише

В конечном итоге глобальный «пик-ойл» сложится из пиков добычи, пройденных крупнейшими нефтепроизводящими странами. И похоже, о пике добычи в России уже можно говорить как о реальности. Во всяком случае еще в прошлом году об этом заявил вице-президент компании «Лукойл» Леонид Федун, сообщив, что, по его мнению, добыча нефти в ближайшие годы стабилизируется на уровне 460−470 млн тонн в год, а в дальнейшем «в лучшем случае будет медленное падение, в худшем — довольно существенное». В том же духе высказывалось и руководство «Газпрома». Как пояснил в интервью «ПМ» заведующий отделом оценки перспектив нефтегазоносности и лицензирования Европейской части РФ ВНИГНИ Борис Соловьев, основная проблема, с которой сталкивается сегодня нефтяная отрасль, — это постепенное снижение производительности гигантских месторождений нефти, освоенных еще в советское время, при том что вновь вводимые месторождения не сопоставимы по масштабам с тем же Самотлором. Если Самотлорское месторождение имеет 2,7 млрд тонн разведанных и извлекаемых запасов, то одно из наиболее перспективных на сегодня Ванкорское месторождение (Красноярский край) обладает такими запасами в объеме 260 млн тонн. Разведка новых месторождений находится сегодня в руках крупных нефтяных компаний и ведется недостаточно интенсивно, так как, по всей видимости, это не является приоритетом их бизнес-интересов. С другой стороны, ряд потенциально интересных с точки зрения разведки нефти районов, таких как шельф северных морей, при нынешних ценах на нефть не смогут быть рентабельными в силу сложных природных условий.

Горизонтальное бурение

Нефтяной бум также подпитывается новыми, более аккуратными методами бурения. Изобретение горизонтального способа означает, что место на поверхности находится в нескольких километрах от цели. Компании могут бурить вниз, а затем повернуть в сторону, чтобы добраться до нужной точки. Вышка, расположенная в открытом море на расстоянии 500 км от берега, может проходить породу на 7 км вниз и на 7 км в сторону и выйти точно в требуемое место. Короче говоря, это означает, что практически невозможно пробурить сухую скважину. Например, в 2011 г. успешность бурения достигла успеха в 99% случаев.

На сколько хватит нефти?

Кроме обильных месторождений углеводородов в Северной Америке, России, Саудовской Аравии и других странах-производителях Ближнего Востока, существуют значительные нетронутые залежи в Южной Америке, Африке и Арктике: не миллиарды баррелей, а триллионы. Таким образом, задаваться вопросом о том, что будет, когда закончится нефть, пока рано. Напротив, согласно отчету Гарвардского университета, мир идет к перенасыщению углеводородами.

75-страничное исследование эксперта и бывшего топ-менеджера Eni Леонардо Моджери, в котором проанализирована разработка и эксплуатация нефтяных месторождений всего мира, предсказывает 20-процентный рост глобальной добычи к 2020 году.

В частности, в докладе особо выделены:

• глубоководные залежи в бразильском бассейне Сантус, которые, как полагают, содержат как минимум 150 млрд баррелей нефти;
• венесуэльские залежи «сверхтяжелой» нефти битуминозных песков Ориноко, оцениваемых в 1,2 триллиона баррелей;
• нефтеносные песчаники Канады;
• бассейн Кванза в Анголе,
• а также месторождения Баккен и Три-Форкс в Северной Дакоте и Монтане в Соединенных Штатах, которые, по словам Моджери, могут стать эквивалентом стран Персидского залива.

И причина этого бума? Технологическая революция, которая трансформирует способы поиска и добычи нефти.

«Сегодня промышленность в состоянии увидеть то, чего раньше не видела, и найти то, чего раньше не находила, – говорит Джеральд Шотман, директор по технологиям компании Shell, базирующейся в Гааге. – Но также мы в состоянии больше получить из этих запасов, более разумно подходя к тому, как мы поступаем с ними».

Телеобращение Картера

Вечером 18 апреля 1977 года президент США Джимми Картер пригласил телевизионных журналистов в Овальный кабинет Белого дома и зловеще объявил американскому народу о том, что он сегодня хочет поговорить на неприятную тему о беспрецедентной проблеме в истории Соединенных Штатов. Он говорил о самой большой после войны угрозе национальной безопасности.

Беспрецедентной проблемой, о которой шла речь, была энергия. Или, скорее, ее нехватка. По словам 39-го президента Соединенных Штатов, нефтяной кризис вызвал необходимость сбалансировать спрос на энергоносители из-за быстрого сокращения ресурсов. Истощились запасы углеводородов, составлявшие 75% всех источников энергии страны. Президент даже назвал время, когда закончится нефть – это должно было произойти в ближайшие 6–7 лет.

Выступление Картера было встречено без энтузиазма. Американцы не оценили апокалиптическое послание, а еще меньше — его видение выхода из этой ситуации с назидательным требованием коллективной моральной поддержки. Но вряд ли кто-либо сомневался в приведенных фактах.

И все же президент США ошибался. Данные по запасам нефти и природного газа оказались неверными. Энергоресурсы не только не были на исходе, они были если не бесконечными, то непостижимо огромными. Никто не знал этого тогда, но сегодня об этом знают многие.