Les travailleurs pétroliers chinois ont été les premiers au monde à extraire du fond de la mer de Chine méridionale " glace inflammable" - hydrate de gaz naturel, a rapporté la télévision centrale de Chine, citant le ministère des Terres et ressources naturelles Chine. Ce qui est important ici, c'est « par le bas », puisque le gaz de la « glace » est extrait en URSS depuis 1969. Les Chinois exagèrent donc un peu.

« Ce sera un événement aussi important que la révolution du schiste qui s’est produite plus tôt aux États-Unis. En conséquence, la manière dont l'énergie sera utilisée à l'avenir subira une transformation », a déclaré Li Jinfa, directeur adjoint du département de recherche géologique du ministère. Il a noté que la Chine a obtenu un « succès sans précédent » dans le développement d'un cadre théorique et de technologies dans cette direction, grâce à quoi le pays a acquis une position de leader mondial dans la production de « glace combustible ».

Les échantillons ont été récupérés à une profondeur de plus de 1,2 kilomètre ; le puits sous-marin de 200 mètres lui-même était situé à 285 kilomètres au sud-est de Hong Kong. En seulement huit jours de travail, 120 mètres cubes de « glace combustible » ont été extraits, dont la teneur en méthane est de 99,5 pour cent.

Un mètre cube d'hydrate équivaut à 164 mètres cubes de gaz naturel dans état gazeux(une voiture peut parcourir 300 kilomètres avec 100 litres d'essence, tandis qu'avec 100 litres de « glace combustible » - 50 000 kilomètres).

« Glace inflammable » est le nom familier des hydrates de gaz naturel. Ce sont des composés cristallins formés à partir d’eau et de gaz à certaines pressions et températures. Ces hydrates ressemblent à de la glace.

Des experts chinois ont découvert un gisement d'hydrates de gaz naturel dans la mer de Chine méridionale en 2007. Peu de temps après, la construction de la station minière a commencé. Il est situé en mer à 320 kilomètres de Zhuhai dans la province du Guangdong. L'entreprise a démarré ses activités le 28 mars 2017.

Les premiers échantillons de « glace combustible » ont été récupérés à une profondeur de 1 266 mètres le 10 mai. Depuis lors, l’installation en mer de Chine méridionale produit chaque jour en moyenne 16 000 mètres cubes de gaz naturel à partir d’hydrates. Comme le précise CCTV, la part de méthane dans le gaz naturel extrait des hydrates est de 99,5 pour cent.

Une production régulière d'hydrates de gaz naturel est réalisée depuis 1969 sur le champ de Messoyakha en Sibérie. On pense que c'est le premier champ où les spécialistes ont pu extraire pour la première fois du gaz naturel de la « glace combustible ».

Depuis 2012, le Japon tente d'établir la production d'hydrates de gaz naturel. Début 2012, la Japan Oil, Gas and Metals National Corp a effectué des forages d'essai de puits à 70 kilomètres au sud de la péninsule d'Atsumi. Le premier gaz naturel du champ d’hydrates a été produit en mars 2013. Le développement à grande échelle du champ devrait commencer en 2018. Dans le même temps, l’entreprise n’a pas prélevé d’échantillons d’hydrates du fond marin ; le gaz naturel, après avoir pompé l’eau, a remonté par le pipeline.

Des scientifiques japonais, ainsi que des géologues et des experts américains en énergie, lancent un projet visant à développer des réserves d'hydrates de méthane sous le pergélisol. Son emplacement est l'Alaska, dans la région du versant nord. C’est la partie la plus septentrionale, inhospitalière et reculée de cet État, mais c’est tant mieux. Ici, il est possible de réaliser des expériences ambitieuses sans risque pour l'environnement et la population, ce que les Japonais n'ont pas chez eux - ils sont donc prêts à investir généreusement dans le projet.

Le Japon est un pays dépourvu de ressources énergétiques naturelles et le plus grand importateur mondial d'hydrocarbures. Dans le même temps, les îles japonaises sont littéralement entourées de dépôts d’hydrate de méthane, appelés « glace inflammable ». Il s'agit d'une combinaison d'eau et de gaz qui s'est formée sous la pression d'une énorme masse d'eau et à une température d'environ 0 degré. Dès que vous approchez une allumette d'une poignée de glace inflammable, elle commencera à brûler doucement, comme le méthane ordinaire. Et vous pouvez récupérer la substance directement dans les fonds marins, où elle est extrêmement abondante.

Les problèmes commencent lorsque se pose la question de la production industrielle d’hydrates. Il est extrêmement instable et si vous tirez simultanément des matières premières à la surface en mètres cubes, une fuite de gaz se produira probablement. Il est impossible d’extraire du sol des tonnes d’hydrates sans perdre le gaz lui-même et sans détruire la structure de la crête sous-marine. Mais nous parlons de sur une région sismiquement active et les tsunamis d'origine humaine en plus de la fréquence annuelle catastrophes naturelles personne n’en a besoin. Les scientifiques japonais ont de l'expérience dans l'extraction du méthane, mais ils ne disposent pas d'un site approprié pour les expériences.

L’Alaska, avec son pergélisol, peut être un excellent terrain d’essai. Il a déjà été prouvé qu'il est plus pratique de fournir de la chaleur à l'intérieur des puits, d'y faire fondre l'hydrate et de pomper uniquement le méthane lui-même vers la surface. Les technologies ne sont pas très complexes ; les problèmes de livraison d'équipements dans le désert glacé et de recherche de sources d'énergie appropriées peuvent également être résolus. La question est : que faire si l’idée réussit ?

Il est toujours impossible de déplacer une station de forage terrestre jusqu'au fond marin sans de nouvelles recherches et améliorations à grande échelle - et c'est une question de politique et de confiance du public. Les États-Unis ne permettront certainement pas aux Japonais de produire librement du gaz en Alaska. Bien entendu, les Américains eux-mêmes peuvent passer de l’exploitation du schiste à l’exploitation de l’hydrate de méthane en utilisant la technologie japonaise. Surtout si l’on considère que la glace combustible contient près d’un tiers de tout le carbone présent dans les minéraux de la Terre, le reste étant constitué de pétrole, de charbon et de gaz. Mais encore une fois, même s'il n'existe pas de méthodes de production industrielle d'hydrate de méthane, il n'est pas du tout certain que cela soit rentable d'un point de vue économique par rapport à la production de gaz traditionnelle.

La glace combustible est essentiellement du gaz naturel gelé – de l’hydrate de gaz naturel – et l’une des sources d’énergie les plus récentes. De nouveaux gisements découverts en Chine révèlent une énorme source équivalente à au moins 35 milliards de tonnes de pétrole, suffisamment pour alimenter la Chine pendant 90 ans.

Les scientifiques ont découvert de la glace inflammable haute altitude sur les plateaux couverts de glace, ainsi que sous l'eau dans les sédiments marins. Les hydrates de gaz naturel sont essentiellement du méthane et de l’eau gelés et peuvent littéralement brûler, donnant un nouveau sens à la glace et au feu. Les chercheurs doivent encore étudier plus en profondeur le nouveau genre carburant avant de pouvoir être commercialisé. Le ministère américain de l'Énergie s'intéresse également à cette question, les chercheurs suggèrent que l'hydrate doit subir un changement de phase et fondre en méthane et en eau avant de pouvoir être brûlé efficacement. S'il fond tout seul à mesure que la Terre se réchauffe, le méthane pourrait être libéré dans l'atmosphère, causant potentiellement encore plus de dommages que sa simple combustion.

Un mètre cube de glace combustible contient 164 mètres cubes de gaz naturel ordinaire et est censé contenir peu d'impuretés, ce qui signifie qu'il dégagera moins de polluants lors de sa combustion.

MOSCOU, 18 janvier. /TASS/. Les mathématiciens russes ont créé un modèle pour développer les gisements de la source de gaz naturel la plus riche de la planète - les hydrates de gaz, dont la concentration est élevée dans la zone arctique, et les scientifiques de Skoltech ont proposé une technologie pour extraire le méthane des hydrates. Les experts ont expliqué à TASS comment la production de ce méthane contribuerait à réduire l'effet de serre, quels sont les avantages des nouvelles recherches et s'il existe des perspectives de développement industriel des hydrates de gaz en Russie.

Contre l'effet de serre

Les hydrates de gaz sont des composés cristallins solides de glace et de gaz ; ils sont également appelés « glace inflammable ». Dans la nature, on les trouve dans l'épaisseur du fond océanique et dans les roches du pergélisol, leur extraction est donc très difficile - les puits doivent être forés à une profondeur de plusieurs centaines de mètres, puis le gaz naturel peut être séparé des dépôts de glace et transporté. à la surface. Les travailleurs pétroliers chinois ont réussi à le faire dans la mer de Chine méridionale en 2017, mais pour ce faire, ils ont dû s'enfoncer plus de 200 mètres plus profondément dans le fond marin, malgré le fait que la profondeur dans la zone de production dépassait 1,2 km.

Les chercheurs considèrent les hydrates de gaz comme une source d'énergie prometteuse, qui peut être demandée notamment par les pays limités en autres ressources énergétiques, par exemple le Japon et Corée du Sud y. Les estimations de la teneur en méthane, dont la combustion fournit de l'énergie, dans les hydrates de gaz dans le monde varient : de 2,8 quadrillions de tonnes selon le ministère de l'Énergie de la Fédération de Russie à 5 quadrillions de tonnes selon l'Agence mondiale de l'énergie (AIE). Même les estimations minimes reflètent d’énormes réserves : à titre de comparaison, BP Corporation (British Petroleum) a estimé les réserves mondiales de pétrole à 240 milliards de tonnes en 2015.

"Selon les estimations de certaines organisations, principalement Gazprom VNIIGAZ, les ressources en méthane dans les hydrates de gaz sur le territoire de la Fédération de Russie varient de 100 à 1 000 000 milliards de mètres cubes, dans la zone Arctique, y compris les mers, jusqu'à 600 à 700 000 milliards de mètres cubes. , mais c'est très approximatif », a déclaré à TASS Evgeniy Chuvilin, chercheur principal au Centre de production d'hydrocarbures de l'Institut des sciences et technologies de Skolkovo (Skoltech).

En plus de la véritable source d'énergie, les hydrates de gaz peuvent devenir un salut contre gaz à effet de serre, ce qui arrêtera le réchauffement climatique. Les vides vidés du méthane peuvent être remplis de dioxyde de carbone.

« Selon les chercheurs, les hydrates de méthane contiennent plus de 50 % du carbone de l'ensemble des réserves mondiales connues d'hydrocarbures. Il s'agit non seulement de la source d'hydrocarbures gazeux la plus riche de notre planète, mais aussi d'un réservoir possible de dioxyde de carbone, considéré comme un gaz à effet de serre. Vous pouvez faire d'une pierre deux coups : extraire le méthane, le brûler pour produire de l'énergie et pomper à sa place la combustion qui en résulte. gaz carbonique, qui remplacera le méthane dans l'hydrate », le directeur adjoint de travail scientifique Branche de Tioumen de l'Institut de mécanique théorique et appliquée de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie Nail Musakaev.

Dans des conditions de pergélisol

Aujourd'hui, les chercheurs identifient trois principales méthodes prometteuses pour extraire les hydrates de gaz.

"Avant d'extraire le gaz des hydrates, il est nécessaire de les décomposer en composants - gaz et eau ou gaz et glace. Les principales méthodes de production de gaz peuvent être identifiées - réduire la pression au fond du puits, chauffer la formation avec eau chaude ou de la vapeur, fournissant des inhibiteurs (substances pour la décomposition des hydrates de gaz - note TASS) dans la formation", a expliqué Musakaev.

Des scientifiques de Tioumen et de Sterlitamak ont ​​créé modèle mathématique pour la production de méthane en pergélisol. Il est remarquable qu'il prenne en compte le processus de formation de la glace lors du développement du champ.

"La formation de glace a des avantages et des inconvénients : elle peut obstruer les équipements, mais, d'un autre côté, la décomposition de l'hydrate de gaz en gaz et en glace nécessite trois fois moins d'énergie que lors de la décomposition en gaz et en eau", a déclaré Musakaev.

L'avantage de la modélisation mathématique est la capacité de prédire le scénario de développement des gisements d'hydrates de gaz, notamment en évaluant l'efficacité économique des méthodes de production de gaz à partir de ces gisements. Les résultats pourraient intéresser les organisations impliquées dans la planification et l'exploration des champs d'hydrates de gaz, a noté le scientifique.

Skoltech développe également des technologies pour extraire le méthane des hydrates. En collaboration avec des collègues de l'Université Heriot-Watt d'Édimbourg, les spécialistes de Skoltech ont proposé d'extraire le méthane des hydrates de gaz en pompant de l'air dans la couche rocheuse. "Cette méthode est plus économique que celles existantes et a moins d'impact sur environnement"- a expliqué Chuvilin.

Cette méthode suppose que du dioxyde de carbone ou de l'azote est injecté dans la formation et que les hydrates de gaz sont décomposés en composants en raison de la différence de pression. "Nous menons encore des recherches méthodologiques pour tester la méthode et son efficacité. La création de la technologie est encore loin, alors que nous créons les bases physiques et chimiques de cette technologie", a souligné le scientifique.

Selon Chuvilin, la Russie ne dispose pas encore de technologies entièrement prêtes à l'emploi pour une production efficace de méthane à partir d'hydrates, car il n'existe pas de programmes ciblés pour soutenir cela. direction scientifique. Mais le développement est toujours en cours. "Les hydrates de gaz ne deviendront peut-être pas la principale ressource énergétique du futur, mais leur utilisation nécessitera certainement le développement de nouvelles connaissances", a ajouté Musakaev.

Opportunité économique

Les prévisions de développement du complexe énergétique et combustible russe jusqu'en 2035 prennent en compte l'exploration et le développement des gisements d'hydrates de gaz parmi les perspectives à long terme de production de gaz. Le document note que les hydrates de gaz ne peuvent devenir « un facteur énergétique mondial que d’ici 30 à 40 ans », mais un scénario révolutionnaire n’est pas exclu. Dans tous les cas, le développement des hydrates entraînera une redistribution globale sur le marché mondial des ressources énergétiques - les prix du gaz baisseront et les sociétés minières ne pourront maintenir leurs revenus qu'en conquérant de nouveaux marchés et en augmentant les volumes de ventes. Pour le développement massif de tels gisements, il est nécessaire de créer de nouvelles technologies, d'améliorer et de réduire le coût de celles existantes, note la stratégie.

Compte tenu de l'inaccessibilité des hydrates et de la complexité de leur extraction, les experts les qualifient de source d'énergie prometteuse, mais notent que ce n'est pas une tendance dans les années à venir - les hydrates nécessitent de nouvelles technologies encore en développement. Et dans des conditions de production de gaz naturel établies, le méthane provenant des hydrates n'est pas dans la position la plus avantageuse. À l’avenir, tout dépendra des conditions du marché de l’énergie.

Le directeur adjoint du Centre de production d'hydrocarbures Skoltech, Alexey Cheremisin, estime que le méthane des hydrates ne sera pas produit de sitôt, précisément en raison des réserves existantes de gaz traditionnel.

"Le calendrier de la production industrielle dépend à la fois de la technologie économiquement disponible pour rechercher, localiser et produire du gaz, et de facteurs de marché. Les sociétés productrices de gaz disposent de réserves suffisantes de gaz traditionnel, elles considèrent donc les technologies de production de gaz à partir d'hydrates de gaz comme base pour la production industrielle. À mon avis, la production industrielle en Fédération de Russie ne commencera pas avant 10 ans », a déclaré l'expert.

Selon Chuvilin, il existe en Russie des gisements où, dans les dix prochaines années, on pourra commencer à produire du méthane à partir d'hydrates de gaz, ce qui sera très prometteur. "Dans certains gisements de gaz du nord Sibérie occidentale Lorsque les réservoirs de gaz traditionnels sont épuisés, il est possible de développer des horizons sus-jacents, où le gaz peut également être sous forme d'hydrates. Cela est possible dans la prochaine décennie, tout dépendra du coût des ressources énergétiques », a résumé l’interlocuteur de l’agence.

Les Japonais ont ouvert cette semaine un nouveau front dans leur lutte désespérée pour faire baisser les prix mondiaux du gaz naturel. Aujourd'hui, ils sont les premiers au monde à l'extraire au large de leurs côtes à partir d'un gisement sous-marin d'une chose absolument fantastique - ce qu'on appelle. « glace combustible », le méthane s'hydrate.

Une euphorie manifestement prématurée s'est manifestée dans le pays à ce propos : l'un des parlementaires a même appelé avec passion à réfléchir à l'élaboration d'une stratégie future pour le Japon en tant que nouveau grand exportateur de gaz naturel, juste derrière la Russie en Extrême-Orient. Rappelons-nous pour ceux qui ne le savent pas - maintenant notre riche voisin insulaire Extrême Orient En général, il n'existe pratiquement aucune ressource minérale, à l'exception du charbon non rentable. Mais tout est en ordre.

L'hydrate de méthane est une combinaison de méthane et d'eau présente à des températures très élevées. basses températures et sous une forte pression. Extérieurement, cette chose ressemble à de la neige fondue ou, si vous préférez, à un sorbet. Il y a beaucoup de méthhydrate sur la planète - dans la toundra arctique, au fond ou sous le fond des océans du monde. À propos, il existe de riches gisements en Russie. Le méthane peut être séparé d'un composé avec de l'eau en augmentant la température ou en diminuant la pression. Mais c’est facile à dire : comme dans le cas du gaz de schiste, des technologies efficaces de ce type n’existent plus depuis longtemps.

La première percée a été réalisée au Canada : en 2007 et 2008, du gaz y était produit à partir de gisements d'hydrates de méthane dans la toundra. Mais l’idée s’est arrêtée là : le coût de production s’est avéré prohibitif.

Les Japonais, sans trop de bruit, travaillent activement depuis les années 80 sur le problème des hydrates de méthane, dont il s'avère qu'il y en a pas mal dans leur pays. La perspective, sinon de l’autosuffisance en gaz naturel, du moins d’une réduction significative de la dépendance asservissante totale à l’égard de ses achats à l’étranger était vertigineuse. À ce jour, les gisements adjacents au Japon dans la mer d’Okhotsk, dans la mer du Japon et au large de la côte Pacifique du pays face à l’Amérique ont déjà été largement explorés. On estime qu'il y a là-bas tellement de réserves de méthane qu'elles pourraient répondre entièrement aux besoins du Japon pendant 100 ans au niveau actuel de consommation de gaz naturel. Cent ans! En bref, le jeu en valait la chandelle, des fonds gouvernementaux ont été alloués et le gisement le plus prometteur a été reconnu comme étant situé à 70 km de la péninsule d'Atsumi, dans la partie centrale de la côte Pacifique de la principale région. île japonaise Honshu.

En février de l'année dernière, le navire de recherche unique Chikyu (Terre) y a foré quatre puits d'essai. La profondeur de l'océan dans la zone d'opération est de 1 000 mètres. Les puits ont confirmé la présence d'hydrates de méthane adaptés à la production. On estime que le champ sera en mesure de répondre pleinement aux besoins en gaz naturel du Japon pendant 10 à 11 ans.

Dans la même zone, Tikyu a foré et équipé un puits de production de 300 mètres de profondeur. Mardi dernier, du matériel y a été descendu et un incident s'est produit. événement historique- après quatre heures d'attente, une flamme orange s'est allumée sur le brûleur près du pont du navire - il s'agissait de combustion de méthane, pour la première fois dans l'histoire obtenu à partir de « glace combustible » sous-marine.

L'expérience se poursuivra pendant encore deux semaines, puis les Japonais, sur la base des données obtenues, commenceront à réfléchir plus avant. L’objectif principal est de réduire les coûts, car la production de gaz à partir d’hydrate de méthane est extrêmement coûteuse. Avec la technologie actuelle, cela coûte plus de trois fois plus cher que le gaz naturel liquéfié importé actuellement par le Japon. Cependant, le gaz de schiste était également considéré comme non rentable à une certaine époque. Jusqu'à ce que des technologies révolutionnaires soient découvertes aux États-Unis, provoquant une révolution sur le marché.

Tokyo estime également pouvoir trouver de nouvelles méthodes pour réduire considérablement les coûts. Le gouvernement s’est fixé pour objectif de développer des technologies commercialement réalisables pour exploiter les gisements d’hydrates de méthane d’ici l’exercice 2018. L'argent alloué à cet effet sur le budget est tout à fait décent.

D’ailleurs, les méthhydrates commencent désormais à être activement étudiés en Corée du Sud, qui est également dépourvue de ressources naturelles. La Chine a publié cette semaine un rapport dans lequel elle rappelle ostensiblement qu'elle se classe au troisième rang pour les réserves de méthane et au deuxième rang dans cet indicateur, derrière la Russie et le Canada. Au cours du plan quinquennal actuel (2011-15), il est prévu de commencer la production de ce gaz dans deux gisements en Chine. D'ici 2015, ils veulent l'augmenter à 30 milliards de mètres cubes par an. La production commencera ensuite dans cinq autres champs. L’objectif n’est pas caché : réduire la dépendance de la Chine à l’égard des approvisionnements étrangers en gaz naturel.

Soit dit en passant, Pékin mène depuis de nombreuses années des négociations longues et douloureuses avec la Russie sur le prix du gaz, que Moscou souhaite réellement acheminer vers la Chine. La RPC ne cède pas et estime que le temps et le développement de nouvelles technologies jouent en son faveur ; les tarifs devront encore être considérablement réduits.

Les Japonais, premier acheteur mondial de gaz naturel liquéfié, comptent également sur cela. Bien entendu, parler d’une « indépendance totale en matière de gaz » basée sur la « glace brûlante » reste une utopie. Cependant, des succès tout à fait possibles dans le développement de technologies permettant une utilisation plus ou moins rentable de l'hydrate de méthane, combinés au début de l'achat de gaz liquéfié de schiste bon marché aux États-Unis et au Canada, permettront, comme le croit Tokyo, de réduire en toute confiance les prix du gaz traditionnel. . Selon les Japonais, dans les années à venir, ils pourront réduire leurs coûts d'exploitation de cette ressource d'au moins quinze pour cent. Pour l’instant, uniquement à cause du gaz de schiste américain.

Quant à Gazprom, les Japonais sont également prêts à acheter ses produits. Mais les prix seront effectivement réduits par tous les moyens disponibles. Utiliser le facteur de schiste américain maintenant, puis, si possible, la « glace combustible ». « Il s’avère qu’il y a beaucoup de gaz naturel dans le monde et que le marché est saturé. Et cela doit être compris », m’a dit un jour un diplomate qui a dirigé le département russe du ministère japonais des Affaires étrangères.