CC BY
203
УДК 553.982
НЕФТЕГАЗОВЫЕ РЕСУРСЫ АРКТИЧЕСКОГО СЕКТОРА
Ирина Германовна Ященко
Институт химии нефти СО РАН, 634021, Россия, г. Томск, пр. Академический, 4, кандидат геолого-минералогических наук, заведующая лабораторией «Научно-исследовательский информационный центр с музеем нефтей», тел. (3822)49-18-11, e-mail: sric@ipc.tsc.ru
Галина Владимировна Нестерова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории электромагнитных полей, тел. (383)330-49-53, e-mail: NesterovaGV@ipgg.sbras.ru
Проведен сравнительный анализ физико-химических свойств нефтей Североамериканского, Скандинавского и Российского секторов Арктики. Анализ распределения запасов нефтей по арктической территории и акватории показал, что Российский сектор гораздо богаче нефтяными запасами, чем Североамериканский и Скандинавский. Проведен сравнительный анализ физико-химических свойств тяжелых и вязких нефтей России в Арктической зоне.
Ключевые слова: Арктика, нефтегазовые ресурсы, физико-химические свойства нефти, сера, парафины, смолы, асфальтены.
OIL-GAS RESOURCES OF ARCTIC SECTOR
Irina G. Yashchenko
Institute of Petroleum Chemistry SB RAS, 634021, Russia, Tomsk, 4 Akademichesky Prospect, Ph. D., Head of the Laboratory, tel. (3822)49-18-11, e-mail: sric@ipc.tsc.ru
Galina V. Nesterova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 3 Koptyug Prospect, Ph. D., Senior Researcher of the Laboratory of Electromagnetic fields, tel. (383)330-49-53, email: NesterovaGV@ipgg.sbras.ru
The comparative analysis is of the physic-chemical properties of oil of the North American sector, Scandinavian sector and Russian sector of Arctic. Analysis of the distribution of oil reserves in the Arctic territories and shelf zone showed that the Russia zone is much richer than the oil reserves of the North American sector and Scandinavian sector. A comparative analysis of the physic-chemical properties of heavy and viscous oils Russia in Arctic territories.
Key words: Arctic, oil-gas resources, physic and chemical properties oil, sulfur, waxes, resins, asphaltenes.
Интерес, проявляемый сегодня арктическими (Россия, США, Канада, Норвегия и Дания от имени Гренландии) и неарктическими государствами к освоению природных ресурсов Арктики, огромен [1-4]. В минерально-сырьевой базе Арктики выделяют главную в ресурсно-экономическом отношении группу полезных ископаемых - углеводороды (УВ). Целью работы является сравнитель-
ный анализ физико-химических свойств нефтей Североамериканского, Скандинавского и Российского секторов Арктики. Территория Арктической зоны с границами секторов и с наложением карты нефтегазоносного районирования представлена на рис. 1. Россия занимает одно из ведущих мест в мире среди арктических стран по своим запасам нефтегазового сырья. В табл. 1 приведены данные о количестве месторождений и доли ресурсов в каждом из рассматриваемых секторов Арктики - Североамериканском, Скандинавском и Российском. Информация о количестве месторождений основана на сведениях из базы данных по химии нефти Института химии нефти СО РАН [5].
] нефтегазоносные бассейны месторождения Арктическая зона
Рис. 1. Карта расположения углеводородных ресурсов в Арктике
Таблица 1
Распределение количества месторождений и ресурсов углеводородов по
территории Арктической зоны
Арктическая зона Нефтегазоносные бассейны Количество месторождений УВ Доля ресурсов УВ, %
Североамериканский сектор Арктического склона Аляски, Бофорта, Западно-Канадский, При-лабрадорский, Сведруп 165 18,50
Скандинавский сектор Западно-Шотландский, Норвеско-морский, Хаттон, Центрально-Европейский, Шетландско-Фарерский 91 8,30
Российский сектор Анадырско-Наваринский, Баренце-во-Карский, Восточно-Арктический, Енисейско-Анабарский, Западно-Сибирский, Лено-Вилюйский, Лено-Тунгусский, Пенжинский, Притихо-океанский, Тимано-Печорский, Усть-Индигирский, Южно-Чукотский 731 73,20
Как видно из табл. 1, количество месторождений в Российском секторе превышает количества месторождений в Североамериканском и Скандинавском секторах в 4 и 8 раз соответственно. Доля российских ресурсов УВ также велика и составляет почти 3/4 мировых арктических ресурсов.
Данные об изменении показателей физико-химических свойств арктических нефтей территории того или иного сектора приведены в табл. 2, в которой в скобках приведены диапазоны изменения показателей. Статистический анализ данных табл. 2 показывает, что средние значения показателей отличаются и обнаруживают особенности изменения на территориях рассматриваемых секторов Арктической зоны, а именно: нефти, приуроченные к территории Североамериканского сектора, по сравнению с нефтями Скандинавского и Российского секторов являются самыми тяжелыми, содержат значительно больше серы, асфальтенов (на порядок и более) и меньше парафинов. Нефти Российского сектора отличаются тем, что в среднем относятся к классу легких, но в то же время характеризуются высокой вязкостью и высоким содержанием тяжелых металлов, особенно никеля. Нефти Скандинавского сектора являются наиболее качественными - средней плотности, маловязкие, с наименьшим содержанием серы, асфальтенов и металлов, но повышенным содержанием парафинов.
Таблица 2
Физико-химические свойства нефтей Арктической зоны
Показатель Североамериканский сектор Скандинавский сектор Российский сектор
Плотность, г/см3 0,8839 (0,7600-0,9660) 0,8471 (0,5430-1,0006) 0,8374 (0,5430-1,0006)
Вязкость при 20 °С, мм2/с 31,93 (0,45-129,00) 7,89 (0,75-22,66) 397,48 (0,10-55617,58)
Вязкость при 50 °С, мм2/с 29,71 (1,26-83,00) 5,54 (3,04-10,90) 16,49 (0,30-131,00)
Содержание серы, мас. % 0,89 (0,01-2,60) 0,36 (0,02-1,00) 0,62 (0,01-9,16)
Содержание парафинов, мас. % 1,26 (0,10-4,18) 5,82(1,60-9,00) 4,94 (0,01-43,60)
Содержание асфальтенов, мас. % 11,17 (0,40-32,00) 0,48(0,19-1,00) 1,56 (0,01-31,68)
Газосодержание, м3/т 119,62 (30,30-292,50) 187,45 (74,90-300,00) 137,45 (1,25-1670,00)
Содержание ванадия, мас. % 0,0039 (0,00003-0,0061) 0,0002 (0,00001-0,0008) 0,0039 (0,00003-0,049)
Содержание никеля, мас. % 0,0014 (0,00005-0,0022) 0,0001 (0,00007-0,0008) 0,0066 (0,00001-0,4454)
Российская Арктическая зона, в соответствии с нормативными документами, включает часть Республики Саха (Якутия), регионы Мурманской и Архангельской областей, архипелаг Новая Земля Архангельской области, территории Таймырского, Ненецкого, Ямало-Ненецкого и Чукотского АО, части Республики Карелии и Республики Коми, а также земли и острова и прилегающие к ним внутренние морские воды, территориальное море и континентальный шельф (рис. 1). Общая площадь этой зоны превышает 30 % территории России [3].
Российская Арктика является регионом особых геополитических, экономических, оборонных, научных и социально-экономических интересов Российской Федерации. Арктическая зона России - это последний (после новых районов и новых нефтегазовых комплексов Западной и Восточной Сибири) крупный
нефтегазовый резерв государства, требующий очень серьезной подготовки в ближайшие 10-15 лет. Оценка перспектив нефтегазоносности территорий и акваторий Российской Арктики приведена в табл. 3.
Как видно из табл. 3, роль ресурсов УВ Российской Арктики в общем балансе топливно-энергетических ресурсов страны столь велика, что в дальнейшем без их освоения страна не сможет успешно существовать и развиваться. В то же время нефти обширных северных и восточных территорий и акваторий северных морей, являясь территориями со сложными горно-геологическими условиями в районах распространения вечной мерзлоты, являются трудноиз-влекаемыми.
Таблица 3
Ресурсы углеводородов территории и акватории Российской Арктики [2]
Территории и акватории Начальные извлекаемые ресурсы нефти, конденсата, газа попутного и свободного
Нефть, млрд. т Газ попутный, млрд. м3 Газ свободный, трлн. м3 Конденсат, млн. т Всего УВ, млрд. т
Территории 51,2 2876,0 94,6 1378,0 150,1
Акватории 19,4 2553,8 107,6 6325,2 135,7
Всего 70,6 5429,8 202,2 7703,2 286,0
Особо следует сказать о больших запасах тяжелых и вязких нефтей Арктики. Эти нефти могут оказаться весьма эффективными для производства арктических масел и дорожных битумов [2]. Таковыми являются нефти уникальных и крупных по своим запасам месторождений: Русское, Северо-Комсомольское, Новопортовское, Комсомольское, Вынгапуровское, Западно-Мессояхское, Та-зовское в Западно-Сибирском бассейне, Наульское, Ярегское, Медынское-Море, Приразломное, Сюрхаратинское, Торавейское в Тимано-Печорском бассейне, Оленекское в Лено-Тунгусском бассейне и т. д. [5, 6]. Как видно из табл. 4, физико-химические свойства тяжелых нефтей в зависимости от вязкости имеют значимые отличия в содержании парафинов, асфальтенов и тяжелых металлов, но в то же время являются среднесернистыми, среднесмолистыми, обеднены содержанием нефтяного газа.
Оценка перспектив нефтегазоносности Российской Арктики требует значительных уточнений и корректировок, т.к. геолого-геофизическая изученность северных территорий и акваторий очень низкая. По мнению специалистов, оценка ресурсов нефти Российского сектора может быть гораздо выше и может быть сопоставима с ресурсами бассейнов Ближнего Востока [2]. Об этом может свидетельствовать открытие в Карском море компанией Роснефть уникального месторождения Победа. По результатам комплекса исследований проб пластовых флюидов, бурового шлама и образцов керна, выполненного ОАО «Томск-НИПИнефть», подтверждены прогнозные оценки качества нефти. Эта сверхлегкая нефть и превосходит эталонную нефть марки Brent. Установлено, что плотность нефти составляет 0,808-0,814 г/см3. При этом массовое содержание серы в нефти месторождения Победа составляет всего 0,02. Кроме того, эта нефть характеризуется высоким выходом светлых фракций - 60-70 % и низким содержанием смол - 1,5 %.
Таблица 4
Физико-химические свойства тяжелых нефтей с различной вязкостью Российской Арктики
Показатель Тяжелые нефти (плотность более 0,88 г/см3)
Вязкие (вязкость при 20 °С более 35 мм2/с) Мало- и средневязкие (вязкость при 20 °С менее 35 мм /с)
Плотность, г/см3 0,9237 0,9080
Вязкость при 20 °С, мм /с 939,19 19,63
Вязкость при 50 °С, мм /с 63,69 8,70
Содержание серы, мас. % 1,68 1,48
Содержание парафинов, мас. % 3,50 2,17
Содержание смол, мас. % 9,66 7,46
Содержание асфальтенов, мас. % 4,12 1,45
Газосодержание, м3/т 25,22 38,15
Содержание ванадия, мас. % 0,0033 0,0160
Содержание никеля, мас. % 0,0179 -
Таким образом, показано, что по объемам запасов нефти и газа Арктическая зона России гораздо богаче нефтегазоносных территорий других зон Арктики. Российская Арктика - регион особых интересов России, регион концентрации всех аспектов национальной безопасности, в том числе ресурсного, с главной составляющей - углеводородами, что и определяет особую актуальность и значимость исследований условий залегания углеводородного сырья, его физико-химических и геохимических свойств для разработки новых технологий добычи, транспортировки и переработки в экологически сложных районах территории и акватории Арктики.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Асхабов А.М., Бурцев И.Н., Кузнецов С.К., Тимонина Н.Н. Арктический вектор геологических исследований: нефтегазовые и минерально-сырьевые ресурсы // Вестник Института геологии Коми НЦ Уро РАН. - 2014. - № 9. - С. 3-10.
2. Конторович А.Э. Энергоресурсы Российского сектора Арктики, главные направления и методы их освоения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. Научная сессия Общего собрания членов РАН 16 декабря 2014 г. / Российская академия наук. - М.: Наука, 2014. - С. 31-39.
3. Бортников Н.С. Стратегические минеральные ресурсы российской Арктики и проблемы их освоения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. Научная сессия Общего собрания членов РАН 16 декабря 2014 г. / Российская академия наук. - М.: Наука, 2014. - С. 40-47.
4. Каминский В.Д., Супруненко О.И., Смирнов А.Н. Минерально-сырьевые ресурсы арктической континентальной окраины России и перспективы их освоения // Арктика. Экология и экономика. - 2014. - № 3. - С. 52-61.
5. Ященко И.Г., Полищук Ю.М. Трудноизвлекаемые нефти: физико-химические свойства и закономерности размещения / Под ред. А.А. Новикова. - Томск: В-Спектр, 2014. - 154 с.
6. Polishchuk Yu.M., Yashchenko I.G. Heavy oils: Regularities of spatial distribution // Neftyanoe Khozyaistvo. Oil Industry. - 2006. - № 2. - P. 110-113.
© И. Г. Ященко, Г. В. Нестерова, 2015
