Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting di http://www.allbest.ru/

BADAN ANGKUTAN KERETA API FEDERAL

Institusi Pendidikan Negeri

Pendidikan Profesi Tinggi

Cabang Universitas Transportasi Negeri Irkutsk

Institut Transportasi Kereta Api Krasnoyarsk

Departemen OPD

Abstrak dengan topik:

"Minyak dan gas alam"

Diselesaikan oleh: mahasiswa gr. S-08-2

Golovko M.O.

Diperiksa oleh: Urbaev A.O.

Krasnoyarsk 2010

Penambangan minyak dan gas

Minyak adalah cairan berminyak alami yang mudah terbakar yang terdiri dari campuran hidrokarbon dari berbagai struktur. Minyak dan gas yang mudah terbakar terdapat di perut bumi baik secara bersama-sama maupun sendiri-sendiri.

Gas alam yang mudah terbakar terdiri dari gas hidrokarbon - metana, etana, propana. produksi penyulingan minyak gas

Minyak dan gas yang mudah terbakar terakumulasi dalam batuan berpori yang disebut reservoir. Reservoir yang baik adalah formasi batupasir yang tertanam pada batuan kedap air, seperti lempung atau serpih, yang mencegah keluarnya minyak dan gas dari reservoir alami. Kondisi yang paling menguntungkan untuk pembentukan endapan minyak dan gas terjadi ketika lapisan batupasir dibengkokkan menjadi lipatan dengan lengkungan menghadap ke atas. Dalam hal ini, bagian atas kubah tersebut diisi dengan gas, di bawahnya adalah minyak, dan bahkan lebih rendah lagi adalah air.

Para ilmuwan banyak berdebat tentang bagaimana deposit minyak dan gas yang mudah terbakar terbentuk. Beberapa ahli geologi - pendukung hipotesis asal usul anorganik - berpendapat bahwa ladang minyak dan gas terbentuk sebagai akibat dari rembesan karbon dan hidrogen dari kedalaman bumi, kombinasinya dalam bentuk hidrokarbon dan akumulasi pada batuan reservoir.

Para ahli geologi lain, sebagian besar percaya bahwa minyak, seperti batu bara, muncul dari bahan organik yang terkubur jauh di bawah sedimen laut, tempat keluarnya cairan dan gas yang mudah terbakar. Ini adalah hipotesis organik tentang asal usul minyak dan gas yang mudah terbakar. Kedua hipotesis ini menjelaskan sebagian fakta, namun membiarkan sebagian lainnya tidak terjawab.

Perkembangan lengkap teori pembentukan minyak dan gas yang mudah terbakar masih menunggu peneliti selanjutnya.

Kelompok endapan minyak dan gas, seperti endapan batubara fosil, membentuk cekungan gas dan minyak. Biasanya, mereka terbatas pada palung kerak bumi tempat terjadinya batuan sedimen; mereka mengandung lapisan reservoir yang baik.

Negara kita sudah lama mengetahui tentang cekungan minyak Kaspia, yang pengembangannya dimulai di wilayah Baku. Pada tahun 20-an, cekungan Volga-Ural ditemukan, yang disebut Baku kedua. Pada tahun 50-an, cekungan minyak dan gas Siberia Barat terbesar di dunia ditemukan. Selain itu, cekungan besar juga dikenal di wilayah lain di negara ini - dari tepi Samudra Arktik hingga gurun di Asia Tengah. Mereka umum ditemukan di benua dan di bawah dasar laut. Minyak, misalnya, diekstraksi dari dasar Laut Kaspia.

Rusia menempati salah satu tempat pertama di dunia dalam hal cadangan minyak dan gas. Keuntungan besar dari mineral ini adalah transportasinya yang relatif mudah. Melalui pipa, minyak dan gas diangkut ribuan kilometer ke pabrik, pabrik dan pembangkit listrik, di mana mereka digunakan sebagai bahan bakar, sebagai bahan mentah untuk produksi bensin, minyak tanah, minyak dan industri kimia.

Penambangan minyak dan gas. Bagaimana sumur dibor

Sejarah produksi dan penyulingan minyak sangat menarik. Seperti banyak sumber bahan organik lainnya, bahan ini diketahui banyak orang kuno. Penggalian di tepi sungai Efrat menemukan bahwa 6000-4000 SM. e. minyak digunakan sebagai bahan bakar. Ada informasi bahwa kami menggunakan minyak di Kaukasus 2000 tahun yang lalu. Sejarawan Arab Istarhi, yang hidup pada abad ke-10, bersaksi bahwa sejak zaman kuno, alih-alih menggunakan kayu bakar, penduduk Baku membakar tanah yang direndam dalam minyak. Minyak telah lama diekspor dari Baku sebagai bahan penerangan.

Namun, pengeboran sumur dan produksi minyak industri dimulai jauh kemudian. Pada 50-60an abad XX. Minyak dan gas menempati posisi terdepan di antara bahan bakar fosil.

Minyak dan gas lebih mudah dan murah untuk diproduksi dibandingkan batu bara. Pengeboran merupakan pekerjaan utama dalam produksi minyak dan gas. Berbeda dengan, katakanlah, batu bara atau bijih besi, minyak dan gas tidak perlu dipisahkan dari massa di sekitarnya dengan mesin atau bahan peledak, dan tidak perlu diangkat ke permukaan bumi dengan ban berjalan atau troli. Segera setelah sumur mencapai formasi penghasil minyak, minyak, yang dikompresi di kedalaman oleh tekanan gas dan air tanah, dengan sendirinya mengalir ke atas dengan kekuatan.

Saat minyak mengalir ke permukaan, tekanannya berkurang dan sisa minyak di kedalaman berhenti mengalir ke atas. Kemudian air mulai dipompa melalui sumur yang khusus dibor di sekitar ladang minyak. Air memberi tekanan pada minyak dan mendorongnya ke permukaan melalui sumur yang baru dihidupkan kembali. Dan kemudian tiba saatnya ketika hanya air yang tidak dapat membantu lagi. Kemudian pompa diturunkan ke dalam sumur minyak dan minyak mulai dipompa keluar.

Penyimpanan dan transportasi

Mengangkut minyak dan gas ke kilang, pabrik kimia, dan pembangkit listrik sangatlah mudah. Minyak diangkut melalui kereta api dan jalan raya dengan tangki, dan melalui laut dan samudera dengan kapal tanker minyak. Namun dalam banyak kasus, minyak dan gas dapat diangkut ke jarak berapa pun melalui pipa.

Jaringan pipa minyak dan gas - jalan raya yang terbuat dari pipa baja yang diletakkan dangkal di dalam tanah - membentang sepanjang puluhan ribu kilometer.

Namun menyimpan minyak dan gas lebih sulit dibandingkan menyimpan batu bara dan bijih.

Untuk menyimpan minyak bumi dan produk minyak bumi yang diperoleh darinya, seperti bensin, perlu dibuat tangki logam khusus. Bentuknya seperti kaleng raksasa. Dinding tangki penyimpanan minyak dicat dengan cat aluminium berwarna perak yang memantulkan sinar matahari dengan baik, sehingga minyak dan produk minyak bumi tidak memanas. Penyimpanan gas memerlukan wadah yang tertutup rapat dan kedap gas. Untuk memastikan bahwa gas memakan ruang sesedikit mungkin selama penyimpanan (dan selama transportasi melintasi lautan dan samudera), gas tersebut dicairkan, didinginkan hingga suhu 160 ° C ke bawah. Gas cair disimpan dalam tangki yang terbuat dari paduan aluminium tahan lama dan baja khusus. Dindingnya dibuat ganda, dan di antara dinding itu ditaruh bahan yang tidak menghantarkan panas dengan baik, sehingga gas tidak memanas.

Namun fasilitas penyimpanan gas terbesar lebih nyaman dan lebih murah untuk dibangun di bawah tanah. Dinding fasilitas penyimpanan gas bawah tanah merupakan lapisan batuan yang tidak dapat ditembus. Untuk mencegah batu-batuan ini jatuh dan runtuh, maka dilakukan beton. Ada beberapa cara untuk menyimpan gas cair di bawah tanah. Dalam beberapa kasus, tempat penyimpanannya berupa rongga, bukaan tambang, yang letaknya cukup dalam. Dalam kasus lain - lubang, lubang, ditutup dengan tutup logam tertutup, atau, lebih baik dikatakan, atap.

Diposting di Allbest.ru

Dokumen serupa

Asal usul minyak, pembentukan endapan. Peralatan yang diperlukan untuk pengeboran sumur. Mengangkut minyak dan gas ke kilang dan pembangkit listrik. Keunikan penyulingan minyak. Ekstraksi gas terlarut di wilayah Tomsk.

abstrak, ditambahkan 27/11/2013


Informasi dasar tentang ladang minyak dan gas, metode pembentukannya dan ciri-ciri eksplorasi mineral. Area penerapan dan mode pengoperasian berbagai jenis sumur yang digunakan untuk produksi. Pengumpulan lapangan dan persiapan minyak, gas dan air.

laporan latihan, ditambahkan 21/07/2012


Informasi sejarah tentang minyak. Geologi minyak dan gas, sifat fisik. Komposisi unsur minyak dan gas. Penerapan dan pentingnya minyak secara ekonomi. Teori anorganik tentang asal usul hidrokarbon. Teori organik tentang asal usul minyak dan gas.

tugas kursus, ditambahkan 23/01/2013


Pekerjaan persiapan untuk pembangunan rig pengeboran. Fitur mode pengeboran menggunakan metode putar dan turbin. Metode produksi minyak dan gas. Metode mempengaruhi zona lubang dasar. Mempertahankan tekanan reservoir. Pengumpulan dan penyimpanan minyak dan gas di lapangan.

tugas kursus, ditambahkan 06/05/2013


Landasan geologi pencarian, eksplorasi dan pengembangan ladang minyak dan gas. Minyak: komposisi kimia, sifat fisik, tekanan saturasi, kandungan gas, faktor gas lapangan. Proses teknologi produksi minyak dan gas alam.

tes, ditambahkan 22/01/2012


Posisi administratif perusahaan NGDU "Surgutneft" dan struktur organisasinya. Karakteristik geologi dan lapangan singkat dari ladang minyak. Peralatan dan teknologi produksi minyak dan gas. Penyebab dan metode untuk mendeteksi masalah dalam pengoperasian sumur.

laporan latihan, ditambahkan 12/06/2015


Sejarah produksi minyak lepas pantai. Geografi simpanan. Jenis rig pengeboran. Pengeboran sumur minyak dan gas dalam kondisi Arktik. Karakteristik produksi minyak lepas pantai di Rusia. Bencana platform, kecelakaan besar pada platform produksi minyak.

tugas kursus, ditambahkan 30/10/2011


Metode pencarian dan eksplorasi ladang minyak dan gas. Tahapan pekerjaan pencarian dan eksplorasi. Klasifikasi deposit minyak dan gas. Masalah dalam mencari dan mengeksplorasi minyak dan gas, pengeboran sumur. Justifikasi untuk meletakkan sumur eksplorasi yang menggambarkan.

tugas kursus, ditambahkan 19/06/2011


Penyebab dan tingkat keparahan akibat kecelakaan selama produksi gas dan minyak di landas laut. Desain platform semi-submersible. Skema injeksi sumur bawah air. Fitur produksi minyak lepas pantai. Karakteristik rig pengeboran semi-submersible Glomar Arctic IV.

abstrak, ditambahkan 11/10/2015


Sejarah kemunculan dan ciri-ciri perkembangan ladang minyak dan gas. Metode pengumpulan, penyiapan, metode pengangkutan dan penyimpanan gas dan minyak, produk pengolahannya. Memastikan keamanan teknis dan lingkungan selama transportasi.

Gas alam murni tidak berwarna dan tidak berbau. Untuk mendeteksi kebocoran melalui penciuman, sejumlah kecil zat yang memiliki bau tidak sedap yang kuat (kubis busuk, jerami busuk, telur busuk) (disebut bau) ditambahkan ke dalam gas. Paling sering, etil merkaptan digunakan sebagai pewangi (16 g per 1000 meter kubik gas alam).

Untuk memudahkan pengangkutan dan penyimpanan gas alam, gas tersebut dicairkan dengan cara didinginkan pada tekanan tinggi.

Properti fisik

Perkiraan karakteristik fisik (tergantung komposisi; dalam kondisi normal, kecuali dinyatakan lain):

Sifat gas yang berwujud padat di kerak bumi

Dalam sains, telah lama diyakini bahwa akumulasi hidrokarbon dengan berat molekul lebih dari 60 berada di kerak bumi dalam bentuk cair, dan yang lebih ringan berada dalam bentuk gas. Namun, ilmuwan Rusia A. A. Trofim4uk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu. F. Makogon, V. G. Vasiliev menemukan sifat gas alam dalam kondisi termodinamika tertentu untuk berubah menjadi keadaan padat di kerak bumi dan membentuk endapan gas hidrat Fenomena ini diakui sebagai penemuan ilmiah dan dimasukkan ke dalam Daftar Negara Penemuan Uni Soviet di bawah No. 75 dengan prioritas sejak tahun 1961.

Gas berubah menjadi padat di kerak bumi, bergabung dengan air formasi pada tekanan hidrostatik (hingga 250 atm) dan suhu yang relatif rendah (hingga 295°K). Endapan gas hidrat memiliki konsentrasi gas per satuan volume media berpori yang jauh lebih tinggi dibandingkan ladang gas konvensional, karena satu volume air, ketika masuk ke keadaan hidrat, mengikat hingga 220 volume gas. Zona endapan gas hidrat terkonsentrasi terutama di daerah permafrost, serta di bawah dasar Samudra Dunia.

Ladang gas alam

Deposit besar gas alam terkonsentrasi di lapisan sedimen kerak bumi. Menurut teori asal muasal minyak biogenik (organik), minyak terbentuk sebagai hasil penguraian sisa-sisa organisme hidup. Gas alam diyakini terbentuk di sedimen pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi dibandingkan minyak. Konsisten dengan hal ini adalah kenyataan bahwa ladang gas seringkali berlokasi lebih dalam dibandingkan ladang minyak.

Gas diekstraksi dari kedalaman bumi menggunakan sumur. Mereka berusaha menempatkan sumur secara merata di seluruh wilayah ladang. Hal ini dilakukan untuk memastikan penurunan tekanan reservoir yang seragam di dalam reservoir. Jika tidak, aliran gas antar area ladang, serta penyiraman dini pada deposit, mungkin terjadi.

Gas keluar dari kedalaman karena formasi tersebut berada di bawah tekanan berkali-kali lipat lebih besar dari tekanan atmosfer. Jadi, gaya penggeraknya adalah perbedaan tekanan antara reservoir dan sistem pengumpulan.

Lihat juga: Daftar negara berdasarkan produksi gas

Persiapan gas alam untuk transportasi

Pabrik untuk persiapan gas alam.

Gas yang berasal dari sumur harus disiapkan untuk transportasi ke pengguna akhir - pabrik kimia, rumah boiler, pembangkit listrik tenaga panas, jaringan gas kota. Perlunya penyiapan gas disebabkan oleh adanya di dalamnya, selain komponen sasaran (komponen yang berbeda ditargetkan untuk konsumen yang berbeda), juga pengotor yang menyebabkan kesulitan dalam pengangkutan atau penggunaan. Jadi, uap air yang terkandung dalam gas, dalam kondisi tertentu, dapat membentuk hidrat atau, mengembun, terakumulasi di berbagai tempat (misalnya, tikungan pipa), mengganggu pergerakan gas; Hidrogen sulfida menyebabkan korosi parah pada peralatan gas (pipa, tangki penukar panas, dll.). Selain penyiapan gasnya sendiri, perlu juga penyiapan jalur pipa. Unit nitrogen banyak digunakan di sini, yang digunakan untuk menciptakan lingkungan inert di dalam pipa.

Gas disiapkan menurut berbagai skema. Menurut salah satu dari mereka, unit pengolahan gas terpadu (CGTU) sedang dibangun di sekitar lapangan, di mana gas dimurnikan dan dikeringkan dalam kolom serapan. Skema ini telah diterapkan di ladang Urengoyskoe.

Jika gas tersebut mengandung helium atau hidrogen sulfida dalam jumlah besar, maka gas tersebut diproses di pabrik pengolahan gas, tempat helium dan belerang dipisahkan. Skema ini telah diterapkan, misalnya di ladang Orenburg.

Transportasi gas alam

Saat ini, moda transportasi utama adalah pipa. Gas di bawah tekanan 75 atm dipompa melalui pipa dengan diameter hingga 1,4 m. Saat gas bergerak melalui pipa, ia kehilangan energi potensial, mengatasi gaya gesekan antara gas dan dinding pipa, dan antar lapisan gas. , yang hilang dalam bentuk panas. Oleh karena itu, pada interval tertentu perlu dibangun stasiun kompresor (CS), dimana gas ditekan hingga 75 atm dan didinginkan. Pembangunan dan pemeliharaan pipa ini sangat mahal, namun demikian ini adalah metode pengangkutan gas jarak pendek dan menengah yang termurah dalam hal investasi awal dan organisasi.

Selain transportasi pipa, kapal tanker gas khusus banyak digunakan. Ini adalah kapal khusus di mana gas diangkut dalam keadaan cair dalam wadah isotermal khusus pada suhu dari −160 hingga −150 °C. Sementara rasio kompresinya mencapai 600 kali lipat, tergantung kebutuhan. Oleh karena itu, untuk mengangkut gas dengan cara ini, perlu dilakukan peregangan pipa gas dari lapangan hingga pantai laut terdekat, membangun terminal darat yang jauh lebih murah dibandingkan pelabuhan konvensional, mencairkan gas dan memompanya ke kapal tanker, dan kapal tanker itu sendiri. Kapasitas tipikal kapal tanker modern adalah antara 150.000 dan 250.000 m³. Cara pengangkutan ini jauh lebih ekonomis dibandingkan dengan cara pipa, mulai dari jarak ke konsumen gas cair lebih dari 2000-3000 km, karena biaya utama bukanlah pengangkutan, melainkan operasi bongkar muat, namun memerlukan investasi awal yang lebih tinggi. infrastruktur daripada metode pipa. Keuntungannya juga mencakup fakta bahwa gas cair jauh lebih aman selama transportasi dan penyimpanan dibandingkan gas terkompresi.

Pada tahun 2004, pasokan gas internasional melalui pipa berjumlah 502 miliar m³, gas cair - 178 miliar m³.

Ada juga teknologi transportasi gas lainnya, misalnya menggunakan tangki kereta api.

Ada juga proyek untuk menggunakan kapal udara atau dalam keadaan gas hidrat, namun perkembangan ini tidak digunakan karena berbagai alasan.

Ekologi

Dari sudut pandang lingkungan, gas alam merupakan jenis bahan bakar fosil yang paling bersih. Ketika dibakar, jumlah zat berbahaya yang dihasilkan jauh lebih kecil dibandingkan dengan jenis bahan bakar lainnya. Namun, pembakaran berbagai bahan bakar yang dilakukan manusia dalam jumlah besar, termasuk gas alam, selama setengah abad terakhir telah menyebabkan sedikit peningkatan karbon dioksida di atmosfer, yang merupakan gas rumah kaca. Berdasarkan hal ini, beberapa ilmuwan menyimpulkan bahwa terdapat bahaya efek rumah kaca dan, sebagai konsekuensinya, pemanasan iklim. Sehubungan dengan hal tersebut, pada tahun 1997, beberapa negara menandatangani Protokol Kyoto untuk membatasi efek rumah kaca. Pada tanggal 26 Maret 2009, Protokol ini telah diratifikasi oleh 181 negara (negara-negara ini secara kolektif menyumbang lebih dari 61% emisi global).

Langkah selanjutnya adalah implementasi, pada musim semi tahun 2004, program global alternatif yang tidak terucapkan untuk mempercepat mengatasi dampak krisis tekno-ekologis. Dasar dari program ini adalah penetapan harga yang memadai untuk sumber daya energi berdasarkan kandungan kalori bahan bakarnya. Harganya ditentukan berdasarkan biaya energi yang diterima pada konsumsi akhir per unit pengukuran pembawa energi. Dari Agustus 2004 hingga Agustus 2007, rasio sebesar $0,10 per kilowatt-jam direkomendasikan dan didukung oleh regulator (harga minyak rata-rata $68 per barel). Sejak Agustus 2007, rasio tersebut telah direvaluasi menjadi $0,15 per kilowatt-jam (biaya rata-rata minyak adalah $102 per barel). Krisis keuangan dan ekonomi telah membuat penyesuaiannya sendiri, namun rasio ini akan dipulihkan oleh regulator. Kurangnya pengendalian di pasar gas menunda penetapan harga yang memadai. Biaya rata-rata gas pada rasio yang ditentukan adalah $648 per 1000 m³.

Aplikasi

Bus bertenaga gas alam

Gas alam banyak digunakan sebagai bahan bakar di gedung perumahan, swasta dan apartemen untuk pemanas, pemanas air dan memasak; sebagai bahan bakar mobil (sistem bahan bakar gas mobil), rumah boiler, pembangkit listrik tenaga panas, dll. Sekarang digunakan dalam industri kimia sebagai bahan baku untuk produksi berbagai bahan organik, misalnya plastik. Pada abad ke-19, gas alam digunakan pada lampu lalu lintas pertama dan untuk penerangan (lampu gas digunakan)

Catatan

Tautan

• Komposisi kimia gas alam dari berbagai bidang, nilai kalornya, kepadatannya

Gas alam, yang biasa kita gunakan di dapur, adalah kerabat dekat minyak. Sebagian besar terdiri dari metana dengan campuran hidrokarbon yang lebih berat (etana, propana, butana). Dalam kondisi alami, ia juga sering mengandung pengotor gas lain (helium, nitrogen, hidrogen sulfida, karbon dioksida).

Komposisi khas gas alam:

Hidrokarbon:

• Metana – 70-98%
• Etana – 1-10%
• Propana – hingga 5%
• Butana – hingga 2%
• Pentana – hingga 1%
• Heksana – hingga 0,5%

Kotoran:

• Nitrogen – hingga 15%
• Helium – hingga 5%
• Karbon dioksida – hingga 1%
• Hidrogen sulfida – kurang dari 0,1%

Gas alam tersebar luas di perut bumi. Dapat ditemukan pada ketebalan kerak bumi pada kedalaman beberapa sentimeter hingga 8 kilometer. Sama seperti minyak bumi, gas alam, dalam proses migrasi di kerak bumi, jatuh ke dalam perangkap (lapisan permeabel dibatasi oleh lapisan batuan kedap air), sehingga terbentuklah ladang gas.

Lima ladang gas terbesar di Rusia:

• Urengoyskoe (gas)
• Yamburgskoe (kondensat minyak dan gas)
• Bovanenkovskoe (kondensat minyak dan gas)
• Shtokmanovskoe (gas kondensat)
• Leningradskoe (gas)

Gas alam (hidrokarbon) sering menjadi satelit ladang minyak. Biasanya ditemukan dalam minyak dalam bentuk terlarut, dan dalam beberapa kasus terakumulasi di bagian atas ladang, membentuk apa yang disebut tutupan gas. Untuk waktu yang lama, gas yang dilepaskan selama produksi minyak, yang disebut gas ikutan, merupakan bagian yang tidak diinginkan dalam proses ekstraksi. Paling sering itu hanya dibakar dengan obor.

Hanya dalam beberapa dekade terakhir umat manusia telah belajar untuk memanfaatkan sepenuhnya semua manfaat gas alam. Keterlambatan pengembangan jenis bahan bakar yang sangat berharga ini sebagian besar disebabkan oleh kenyataan bahwa transportasi gas dan penggunaannya dalam industri dan kehidupan sehari-hari memerlukan tingkat perkembangan teknis dan teknologi yang cukup tinggi. Selain itu, gas alam, bila bercampur dengan udara, membentuk campuran yang mudah meledak, sehingga memerlukan peningkatan tindakan pengamanan saat menggunakannya.

Aplikasi Gas

Beberapa upaya untuk menggunakan gas dilakukan pada abad ke-19. Gas lampu, demikian sebutannya saat itu, berfungsi sebagai sumber penerangan. Ladang gas belum dikembangkan pada saat itu, dan gas yang dihasilkan bersama minyak digunakan untuk penerangan. Oleh karena itu, gas tersebut sering disebut gas minyak bumi. Misalnya, Kazan telah lama diterangi dengan gas minyak tersebut. Itu juga digunakan untuk menerangi St. Petersburg dan Moskow.

Saat ini, gas memainkan peran yang semakin signifikan dalam sektor energi dunia. Kisaran penerapannya sangat luas. Ini digunakan dalam industri, dalam kehidupan sehari-hari, di rumah ketel, pembangkit listrik tenaga panas, sebagai bahan bakar motor untuk mobil dan sebagai bahan baku dalam industri kimia.

Gas dianggap sebagai bahan bakar yang relatif bersih. Ketika gas dibakar, hanya karbon dioksida dan air yang dihasilkan. Pada saat yang sama, emisi karbon dioksida hampir dua kali lebih sedikit dibandingkan dengan pembakaran batu bara dan 1,3 kali lebih sedikit dibandingkan dengan pembakaran minyak. Belum lagi jika minyak dan batu bara dibakar, jelaga dan abu tetap ada. Karena gas merupakan bahan bakar fosil yang paling ramah lingkungan, gas menempati posisi dominan di sektor energi kota-kota besar modern.

Bagaimana gas diproduksi

Sama seperti minyak bumi, gas bumi diproduksi menggunakan sumur-sumur yang tersebar merata di seluruh area ladang gas. Produksi terjadi karena adanya perbedaan tekanan pada formasi yang mengandung gas dan pada permukaan. Di bawah pengaruh tekanan reservoir, gas didorong melalui sumur ke permukaan, di mana ia memasuki sistem pengumpulan. Selanjutnya, gas disuplai ke pabrik pengolahan gas yang kompleks, di mana gas tersebut dimurnikan dari kotoran. Jika jumlah pengotor dalam gas yang dihasilkan tidak signifikan, maka dapat segera dikirim ke pabrik pengolahan gas, melewati pabrik pengolahan yang kompleks.

Bagaimana gas diangkut?

Gas diangkut terutama melalui pipa. Volume utama gas diangkut melalui pipa gas utama, dimana tekanan gas dapat mencapai 118 atm. Gas mencapai konsumen melalui distribusi dan jaringan pipa gas in-house. Pertama, gas melewati stasiun distribusi gas, dimana tekanannya diturunkan menjadi 12 atm. Kemudian disuplai melalui pipa distribusi gas ke titik kendali gas, dimana tekanannya diturunkan lagi, kali ini menjadi 0,3 atm. Setelah itu, gas tersebut sampai ke dapur kita melalui pipa gas di dalam rumah.

Seluruh infrastruktur distribusi gas yang sangat besar ini benar-benar merupakan gambaran besarnya. Ratusan bahkan ratusan ribu kilometer pipa gas, menjerat hampir seluruh wilayah Rusia. Jika seluruh jaringan pipa gas ini direntangkan menjadi satu jalur, maka panjangnya akan cukup untuk menjangkau Bumi ke Bulan dan sebaliknya. Dan ini hanya sistem transportasi gas Rusia. Jika kita berbicara tentang seluruh infrastruktur transportasi gas global, maka kita akan berbicara tentang jaringan pipa sepanjang jutaan kilometer.

Karena gas alam tidak berbau atau berwarna, untuk mendeteksi kebocoran gas dengan cepat, gas tersebut diberi bau yang tidak sedap secara artifisial. Proses ini disebut bau dan terjadi di stasiun distribusi gas. Senyawa yang mengandung belerang, seperti ethanethiol (EtSH), biasanya digunakan sebagai bahan pemberi bau, yaitu zat yang berbau tidak sedap.

Konsumsi gas bersifat musiman. Di musim dingin, konsumsinya meningkat, dan di musim panas konsumsinya menurun. Untuk memuluskan fluktuasi musiman dalam konsumsi gas, fasilitas penyimpanan gas bawah tanah (UGS) sedang dibangun di dekat pusat industri besar. Ini mungkin berupa ladang gas yang sudah habis, diadaptasi untuk penyimpanan gas, atau gua garam bawah tanah yang dibuat secara artifisial. Di musim panas, kelebihan gas yang diangkut dikirim ke fasilitas penyimpanan gas bawah tanah, dan di musim dingin, sebaliknya, kemungkinan kurangnya kapasitas sistem perpipaan dikompensasi dengan mengambil gas dari fasilitas penyimpanan.

Dalam praktik dunia, selain pipa gas, gas alam sering diangkut dalam bentuk cair melalui kapal khusus - pengangkut gas (methane carrier). Dalam bentuk cair, volume gas alam berkurang 600 kali lipat, sehingga nyaman tidak hanya untuk transportasi, tetapi juga untuk penyimpanan. Untuk mencairkan gas, gas didinginkan hingga suhu kondensasi (-161,5 °C), menyebabkannya berubah menjadi cair. Itu diangkut dalam bentuk dingin ini. Produsen utama gas alam cair adalah Qatar, Indonesia, Malaysia, Australia dan Nigeria.

Prospek dan tren

Karena ramah lingkungan dan terus meningkatkan peralatan dan teknologi, baik dalam produksi maupun penggunaan gas, bahan bakar jenis ini menjadi semakin populer. BP, misalnya, memperkirakan pertumbuhan permintaan gas lebih cepat dibandingkan jenis bahan bakar fosil lainnya.

Meningkatnya permintaan akan gas menyebabkan pencarian sumber gas baru yang seringkali tidak konvensional. Sumber tersebut mungkin:

• Gas dari lapisan batubara
• gas serpih
• Gas hidrat

♦ Gas dari lapisan batubara Penambangan baru dimulai pada akhir tahun 1980an. Hal ini pertama kali dilakukan di AS, dimana kelayakan komersial dari jenis penambangan ini telah terbukti. Di Rusia, Gazprom mulai menguji metode ini pada tahun 2003, memulai uji coba produksi metana dari lapisan batubara di Kuzbass. Produksi gas dari lapisan batubara juga dilakukan di negara lain - Australia, Kanada dan Cina.

♦ gas serpih. Revolusi serpih dalam produksi gas yang terjadi di Amerika Serikat dalam dekade terakhir tidak pernah lepas dari halaman depan majalah. Perkembangan teknologi pengeboran horizontal memungkinkan ekstraksi gas dari serpih dengan permeabilitas rendah dalam volume yang menutupi biaya ekstraksi. Fenomena pesatnya perkembangan produksi shale gas di Amerika Serikat mendorong negara lain untuk mengembangkan kawasan tersebut. Selain Amerika Serikat, pekerjaan aktif pada produksi shale gas sedang dilakukan di Kanada. Tiongkok juga memiliki potensi besar untuk mengembangkan produksi gas serpih skala besar.

♦ Gas hidrat. Sebagian besar gas alam berada dalam bentuk kristal dalam bentuk gas hidrat (metana hidrat). Cadangan gas hidrat dalam jumlah besar terdapat di lautan dan zona permafrost di benua. Saat ini perkiraan cadangan gas dalam bentuk gas hidrat melebihi gabungan cadangan minyak, batu bara, dan gas konvensional. Pengembangan teknologi yang layak secara ekonomi untuk ekstraksi gas hidrat sedang dilakukan secara intensif di Jepang, Amerika Serikat dan beberapa negara lain. Jepang, yang kekurangan cadangan gas tradisional dan terpaksa membeli sumber daya jenis ini dengan harga yang sangat tinggi, memberikan perhatian khusus pada topik ini.

Gas alam memiliki masa depan yang cerah sebagai bahan bakar dan sumber unsur kimia. Dalam jangka panjang, bahan bakar ini dianggap sebagai jenis bahan bakar utama yang akan digunakan selama transisi sektor energi dunia menuju sumber daya yang lebih bersih dan terbarukan.

Gas alam

Gas alam adalah campuran gas yang terbentuk di perut bumi selama penguraian zat organik secara anaerobik.

Gas alam merupakan sumber daya mineral. Gas alam dalam kondisi reservoir (kondisi terjadinya di perut bumi) berbentuk gas - dalam bentuk akumulasi terpisah (deposit gas) atau dalam bentuk gas cap ladang minyak dan gas, atau dalam bentuk terlarut. nyatakan dalam minyak atau air. Dalam kondisi standar (101,325 kPa dan 20°C), gas alam hanya berwujud gas. Gas alam juga dapat berbentuk kristal dalam bentuk gas alam hidrat.

Sir Humphry Davy (ahli kimia) pada tahun 1813 menyimpulkan dari analisisnya bahwa gas fireamp adalah campuran metana CH4 dengan sejumlah kecil nitrogen N2 dan karbon dioksida CO 2 - yaitu, komposisinya secara kualitatif identik dengan gas yang dilepaskan dari rawa-rawa.

Bagian utama dari gas alam adalah metana (CH4) - dari 92 hingga 98%. Gas alam mungkin juga mengandung hidrokarbon yang lebih berat - homolog metana:

• · etana (C2H6),
• · propana (C3H8),
• · butana (C4H10).

Serta zat non-hidrokarbon lainnya:

• hidrogen (H2),
• hidrogen sulfida (H2S),
• karbon dioksida (CO2),
• nitrogen (N2),
• helium (Dia)

Gas alam murni tidak berwarna dan tidak berbau. Untuk memudahkan pendeteksian kebocoran gas, ditambahkan sedikit pengharum – zat yang memiliki bau tidak sedap yang kuat (kubis busuk, jerami busuk, telur busuk). Paling sering, tiol digunakan sebagai pewangi, misalnya etil merkaptan (16 g per 1000 meter kubik gas alam).

Deposit besar gas alam terkonsentrasi di lapisan sedimen kerak bumi. Menurut teori asal muasal minyak biogenik (organik), minyak terbentuk sebagai hasil penguraian sisa-sisa organisme hidup. Gas alam diyakini terbentuk di cangkang sedimen pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi daripada minyak. Konsisten dengan hal ini adalah kenyataan bahwa ladang gas seringkali berlokasi lebih dalam dibandingkan ladang minyak.

Rusia (Lapangan Urengoy), Iran, sebagian besar negara Teluk Persia, Amerika Serikat, dan Kanada memiliki cadangan gas alam yang sangat besar. Di antara negara-negara Eropa, perlu diperhatikan Norwegia dan Belanda. Di antara negara-negara bekas Uni Soviet, Turkmenistan, Azerbaijan, Uzbekistan, dan Kazakhstan (Ladang Karachaganak) memiliki cadangan gas yang besar.

Pada paruh kedua abad ke-20 di Universitas. I.M. Gubkin menemukan hidrat gas alam (atau hidrat metana). Belakangan ternyata cadangan gas alam di negara bagian ini sangat besar. Mereka terletak di bawah tanah dan sedikit cekungan di bawah dasar laut.

Metana dan beberapa hidrokarbon lainnya tersebar luas di luar angkasa. Metana merupakan gas ketiga terbanyak di alam semesta, setelah hidrogen dan helium. Dalam bentuk es metana, ia berpartisipasi dalam struktur banyak planet dan asteroid yang jauh dari Matahari, namun akumulasi tersebut, pada umumnya, tidak diklasifikasikan sebagai endapan gas alam, dan belum ditemukan penerapan praktisnya. Hidrokarbon dalam jumlah besar terdapat di mantel bumi, namun hidrokarbon juga tidak menarik perhatian.

Penerapan gas alam

Gas alam banyak digunakan sebagai bahan bakar di gedung perumahan, swasta dan apartemen untuk pemanas, pemanas air dan memasak; sebagai bahan bakar mobil (sistem bahan bakar gas mobil), rumah boiler, pembangkit listrik tenaga panas, dll. Sekarang digunakan dalam industri kimia sebagai bahan baku untuk produksi berbagai bahan organik, misalnya plastik. Pada abad ke-19, gas alam digunakan pada lampu lalu lintas pertama dan untuk penerangan (lampu gas digunakan)

Apa yang kita ketahui tentang hidrokarbon? Mungkin sesuatu dari kurikulum kimia sekolah, dan kata “metana” muncul secara berkala di media... Apa yang kita ketahui tentang gas alam, selain sifat eksplosifnya? Apa kegunaan lain dari gas alam selain untuk memasak dan memanaskan bangunan tempat tinggal? Apa yang baru dalam dunia konsumsi energi dan keamanan energi?

Properti dasar

Mari kita mulai dengan fakta bahwa ungkapan terkenal tentang bau gas di apartemen atau di jalan tidak sepenuhnya benar. Cairan yang disuplai ke apartemen kami untuk memasak atau memanaskan air tidak memiliki rasa atau bau. Apa yang kami rasakan tidak lebih dari suatu bahan tambahan khusus yang diperlukan untuk mendeteksi kebocoran gas. Inilah yang disebut bau; ditambahkan di stasiun yang dilengkapi peralatan khusus dengan proporsi berikut: 16 mg per seribu meter kubik gas.

Komponen utama gas alam tentu saja adalah metana. Kandungannya dalam campuran gas sekitar 89-95%, komponen sisanya adalah butana, propana, hidrogen sulfida dan yang disebut pengotor - debu dan komponen tidak mudah terbakar, oksigen dan nitrogen. Persentase kandungan metana tergantung pada jenis deposit.

Energi gas alam yang dilepaskan selama pembakaran satu meter kubik bahan bakar disebut nilai kalor. Nilai ini merupakan salah satu nilai awal dalam semua urusan perancangan fasilitas gas, dan nilai yang berbeda dijadikan dasar di berbagai negara. Di Rusia, perhitungan dilakukan berdasarkan nilai kalori yang lebih rendah; di negara-negara Barat, seperti Perancis dan Inggris, berdasarkan nilai kalori tertinggi.

Berbicara tentang daya ledak gas alam, perlu disebutkan konsep-konsep seperti batas ledakan dan konsentrasi berbahaya. Gas meledak ketika konsentrasinya di dalam ruangan berkisar antara 5 hingga 15% volume. Jika konsentrasinya lebih rendah, gas tidak terbakar; jika konsentrasinya lebih dari 15%, maka campuran gas-udara terbakar dengan tambahan pasokan udara. Konsentrasi berbahaya biasanya disebut 1/5 dari batas ledakan bawah, yaitu 1%.

Dasar-dasar jenis dan kegunaan gas alam

Butana dan propana telah menemukan aplikasinya sebagai bahan bakar mobil (gas cair). Propana juga digunakan untuk mengisi ulang korek api. Etana sangat jarang digunakan sebagai bahan bakar, karena merupakan bahan mentah untuk produksi polietilen. Asetilena sangat mudah terbakar dan digunakan dalam pengelasan dan pemotongan logam. Kita telah membahas penggunaan gas alam, atau lebih tepatnya, metana; gas ini digunakan sebagai bahan bakar yang mudah terbakar dalam kompor, pemanas air, dan ketel uap.

Jenis gas alam yang dihasilkan

Berdasarkan jenis gas yang dihasilkan, lapangan dibedakan menjadi gas atau ikutan. Perbedaan utama di antara keduanya adalah persentase kandungan hidrokarbon. Di ladang gas kandungan metananya sekitar 80-90%, di ladang ikutan atau biasa disebut ladang “minyak”, kandungannya tidak lebih dari 50%. 50% sisanya adalah minyak yang dipisahkan dari gas. Salah satu kelemahan terbesar gas dari ladang terkait adalah pemurnian wajibnya dari berbagai kotoran. Produksi gas alam juga dikaitkan dengan produksi helium. Deposit semacam itu cukup langka; helium dianggap sebagai gas optimal untuk mendinginkan reaktor nuklir. Belerang, yang dilepaskan dari hidrogen sulfida yang diekstraksi sebagai pengotor dalam gas alam, juga digunakan untuk keperluan industri.

Alat utama ekstraksi gas alam adalah rig pengeboran. Ini adalah menara berkaki empat yang tingginya sekitar 20-30 meter. Sebuah pipa dengan bor di ujungnya digantungkan padanya. Pipa ini membesar seiring bertambahnya kedalaman sumur; selama proses pengeboran, ditambahkan cairan khusus ke dalam sumur agar batuan yang hancur tidak menyumbatnya.

Cairan ini disuplai menggunakan pompa khusus. Tentu saja, biaya gas alam sudah termasuk biaya pengoperasian dan pembangunan sumur produksi gas. Dari 40 hingga 60% dari biaya adalah biaya ini.

Bagaimana gas bisa sampai ke kita?

Jadi, setelah meninggalkan lokasi produksi, gas alam yang telah dimurnikan masuk ke stasiun kompresor pertama, atau disebut juga stasiun induk. Hal ini paling sering terletak di dekat deposit. Di sana, dengan bantuan instalasi, gas bertekanan tinggi masuk ke pipa gas utama. Untuk mempertahankan tekanan tertentu, stasiun dipasang pada pipa gas utama. Karena dilarang memasang pipa dengan kategori tekanan ini di dalam kota, cabang dipasang di depan setiap kota besar. Hal ini, pada gilirannya, tidak meningkatkan, namun menurunkan tekanan darah. Sebagian dikonsumsi oleh konsumen gas besar - perusahaan industri, pabrik, rumah boiler. Dan bagian lainnya menuju ke stasiun rekahan hidrolik - Di sana tekanannya turun lagi. Di manakah penggunaan gas alam yang paling kita kenal dan pahami? Ini adalah pembakar kompor.

Sudah berapa lama dia bersama kita?

Penggunaan aktif gas alam dimulai pada pertengahan abad ke-19, setelah penemuan pembakar gas. Apalagi penggunaan awalnya belum sepenuhnya kita kenal sekarang. Awalnya digunakan untuk menerangi jalan.

Di Uni Soviet, hingga akhir tahun 30-an abad terakhir, belum ada industri gas yang mandiri. Deposit gas ditemukan secara kebetulan, hanya selama eksplorasi minyak. Penggunaan aktif gas alam dimulai pada masa Perang Patriotik Hebat. Kelangkaan bahan bakar akibat hilangnya sebagian ladang batubara dan minyak memberikan dorongan yang kuat bagi berkembangnya industri gas. Setelah perang berakhir, industri gas secara aktif berkembang dan secara bertahap menjadi salah satu industri yang paling hemat energi.

Tidak ada alternatif lain

Mungkin bukti terbaik mengenai keunggulan gas alam sebagai sumber energi yang paling nyaman adalah kinerja Moskow. Sambungan gas memungkinkan penghematan harian satu juta meter kubik kayu bakar, 0,65 juta ton batu bara, 150 ribu ton minyak tanah, dan jumlah yang hampir sama. m gas. Hal ini diikuti dengan gasifikasi bertahap di seluruh negeri dan pencarian ladang minyak baru. Belakangan, ditemukan cadangan gas yang sangat besar di Siberia, yang masih dieksploitasi hingga saat ini.

Penggunaan industri

Pemanfaatan gas alam tidak hanya sebatas untuk memasak – meski secara tidak langsung digunakan untuk menyuplai panas ke bangunan tempat tinggal. Sebagian besar rumah boiler perkotaan besar di Rusia bagian Eropa menggunakan gas alam sebagai bahan bakar utama.

Gas alam juga semakin banyak digunakan dalam industri kimia sebagai bahan baku produksi berbagai zat organik. Semakin banyak raksasa otomotif yang mengembangkan kendaraan berbahan bakar alternatif, termasuk hidrogen dan gas alam.

Hanya gas yang patut disalahkan

Dari sudut pandang lingkungan, gas alam dapat disebut sebagai salah satu jenis bahan bakar organik yang paling aman. Namun, koneksi gas ke banyak bidang kehidupan manusia dan pembakaran selanjutnya telah menyebabkan peningkatan kandungan di atmosfer. Jika tidak, proses ini disebut “efek rumah kaca”. Dan ini mempunyai dampak yang sangat negatif terhadap iklim planet kita. Namun, teknologi dan tingkat produksi baru baru-baru ini telah mengurangi tingkat emisi ke atmosfer sebanyak mungkin. Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa gas adalah salah satu jenis bahan bakar yang paling aman.