Лекция №6

газ
Уголь и горючие сланцы
Ядерная энергия

энергии были химическая энергия древесины, потенциальная энергия воды на плотинах,

кинетическая энергия ветра и лучистая энергия солнечного света. За последние 50 лет общий объем используемых в мире энергоресурсов вырос с 4 до 14,6 млрд. тут (тонн условного топлива).
Количество энергии, используемое в настоящее время человечеством в дополнение к силе человеческих мускулов огромно – не менее 60*109 Дж на одного жителя Земли, что эквивалентно сжиганию 2 т угля или 10 баррелей нефти. Но это количество ничтожно мало по сравнению с солнечной энергией, попадающей ежедневно на поверхность планеты – 1,5*1022 Дж. Проблема энергии, как ресурса не в ее общем возможном количестве, а в том в каких количествах и из каких источников её получает человечество, исходя из своих возможностей и предпочтений. Только чуть более 20% энергии поступает из возобновляемых источников (гидроэлекторостанции, ветровые, гидротермальные, приливные и т.д.установки) и от атомных станций, основная же энергия поступает от невозобновляемых источников, особенно горючих ископаемых

уголь, нефть и природный газ. И в 20 веке основной

прирост количества используемой в мире энергии обеспечивается за счет использования нефти и газа. На сегодняшний день мировое хозяйство попало в достаточно жесткую зависимость от горючих ископаемых.

более чистых видов энергии, таких, как солнечная, геотермальная, энергия ветра

и энергия термоядерного синтеза.

национального продукта (ВНП) сопровождается увеличением потребления энергии, но энергоемкость ВНП

(отношение использованной энергии к ВНП) в промышленно развитых странах постоянно снижается, а в развивающихся – возрастает.

газ, горючие сланцы)
2. Ядерное топливо (уран, торий, литий, дейтерий)
3. Внутреннее

тепло Земли (геотермальная энергия)
4. Энергия Солнца (энергия потоков ветра, океанских течений, волн, биотопливо)
5. Гравитационная энергия (приливная энергия, энергия падающей воды)

газ, которые относятся к каустобиолитам.

в сравнительно небольшой группе развивающихся и переходных стран. Так, доля

США в общемировом потреблении нефти составляет 25,4 %, тогда как их удельный вес в мировой добыче – всего 9,9 %. А развитые страны Северо-Восточной Азии (Япония, Южная Корея, Тайвань), вообще не добывая нефти, потребляют 11 % ее мирового производства.

место в мировом энергетическом балансе. Сегодня существует перспектива, что природный

газ может оттеснить нефть на второй план. Ведь если эмиссионное загрязнение при производстве энергии на основе нефти в два раза с лишним меньше, чем при использовании торфа или угля, то природный газ, в свою очередь, в три раза чище, чем нефть

что и для нефти. Так, хотя США и являются одним

из двух мировых лидеров по добыче газа (21,7 % от мирового объема), но потребляют они больше (26,3 %). Еще больше от импорта природного газа зависят 15 стран Европейского союза, которые потребляют 15,2 %, хотя добывают только 8,3 % от мирового уровня.

При этом доли нефти и газа составят к 2020г. соответственно

29% и 26%, а к 2050г. – 20% и 27%. Долевое снижение обусловлено предполагаемым интенсивным использованием биомассы (рост к 2050 г. с 11 до 15%) и «нетопливной» энергетики – ядерной (с 2% в общем объеме первичных ТЭР – до 6%), возобновляемой (с 3% до 17%).

к нефтяному ряду каустобиолитов. Нефтяной ряд включает: нефть и ее

производные (озокериты, асфальты и др.), газы, т.е. вещества, образование и условия залегания которых связаны с процессами миграции. Этот ряд относится к эпигенетичным каустобиолитам.
Миграционные каустобиолиты представляют собой систему сложных природных растворов, которые не смешиваются с природными водами и поэтому находятся в недрах в газообразном, жидком, полужидком и твердом состоянии

породах. Нефть и газ занимают пустоты в терригенных и карбонатных

породах. Вместе с нефтью и газом в пустотном пространстве находится вода.
Пустотное пространство пород представлено порами, кавернами, трещинами, биопустотами (внутриформенные и межформенные).
Пустоты могут быть изолированными и объединенными в общую систему каналами разной протяженности, сечения, формы, генезиса и т.д., и определяют емкость порового пространства и его способность фильтровать флюиды при перепаде давления.

отдавать их при разработке, называют коллекторами. Когда углеводороды попадают в

замкнутое пространство (ловушку) они образуют залежь. Залежи классифицируются по составу флюидов:
1. Нефтяные
2. Нефтяные с газовой шапкой
3. Нефтегазовые
4. Газовые с нефтяной оторочкой
5. Газоконденсатные
6. Газоконденсатно-нефтяные
7. Газовые

и характеризуется относительным единством: условий накопления пород, формирования коллекторов, флюидоупоров,

накопления и преобразования органического вещества, формирования гидродинамической системы - называют нефтегазоносным комплексом. А совокупность залежей, контролируемых единым структурным элементом, и заключенных в недрах одной и той же площади формирует месторождение нефти и газа

наиболее существенные следующие:
1. Число залежей, объединяемых в месторождение;
2. Генезис и

морфология структурных форм, образующих
месторождение.
3. Генетическое положение месторождения;
4. Фазовое состояние УВ систем;
5. Запасы нефти и газа.

- категории А, В и С1
предварительно оцененные - категория

С2.

Ресурсы по степени их обоснованности подразделяются на перспективные (С3) и прогнозные (D1 и D2).

в первую очередь благодаря своей энергетической ценности. Авторитетные специалисты и

эксперты полагают, что к середине XXI в., несмотря на продолжающийся поиск альтернативных источников энергии, в мировом топливно-энергетическом балансе снова будет преобладать уголь

застойных пресноводных водоёмах. Первоначальной стадией образования углей является торф –

низкосортный горючий материал с низкой теплотворной способностью.

отработкой наиболее богатых и сравнительно неглубоко залегающих пластов. Многие старые

шахты закрываются как убыточные. Первое место по добыче угля занимает Китай, за ним следуют США, Австралия и Россия. Значительное количество угля добывается в Германии, Польше, ЮАР, Индии, на Украине и в Казахстане.

Азию и Европу, континенты Южного полушария сравнительно бедны углем. Три

четверти мировых запасов, составляющих по приближенной оценке 10 трлн. т, приходятся на страны бывшего СССР, США и КНР

газа, его запасы не безграничны. В конце 20 века мировое

потребление угля составляло более 2,3 млрд. т в год. В отличие от потребления нефти, потребление угля существенно увеличилось не только в развивающихся, но и в промышленно развитых странах. По существующим прогнозам, запасов угля должно хватить еще на 420 лет. Но если потребление будет расти нынешними темпами, то его запасов не хватит и на 200 лет.

годов велись поиски альтернативных источников энергии, которые могли бы заменить

нефть. В Канаде, например, открытым способом разрабатывались битуминозные пески (нефтеносные пески, в которых после улетучивания легких фракций остаются тяжелые нефти, битум и асфальт).

на тепловых и быстрых нейтронах. Реакторы на тепловых нейтронах, как

более простые, получили во всём мире, в том числе и в СССР, наибольшее распространение. К моменту создания первой АЭС в СССР уже были разработаны физические основы цепной реакции деления ядер урана в реакторах на тепловых нейтронах; был выбран тип реактора — канальный, гетерогенный, уран-графитовый (теплоноситель — обычная вода).

реакторов-размножителей запасов урана хватит не менее чем на 6000 лет.

По-видимому, это ценная альтернатива ядерным реакторам сегодняшнего поколения.

утечке) разрушения защитной оболочки реактора,
радиоактивные выбросы (низкого уровня) в

атмосферу,
транспортировка радиоактивных материалов
длительное хранение радиоактивных отходов.

термоядерного синтеза. Такую энергию можно получать за счет образования тяжелых

ядер из более легких. Этот процесс называется реакцией ядерного синтеза. Как и при делении ядер, небольшая доля массы преобразуется в большое количество энергии. Энергия, излучаемая Солнцем, возникает в результате образования ядер гелия из сливающихся ядер водорода.

Дж. Иначе говоря, 1м3 морской воды в принципе может дать

столько же энергии, как и 200 т нефти-сырца. Таким образом, мировой океан представляет собой практически неограниченный источник энергии.

баланса и более 15 % производимой электроэнергии. По прогнозам МАГАТЭ

к 2050 г. доля ядерной энергетики в мировом энергобалансе может повыситься до 20-30 %.