Нефть и природный газ
Нефть и природный газ, подобно углю, находятся в осадочных породах и состоят главным образом из химических соединений, называемых углеводородами. Компоненты нефти и газа, образовавшиеся одними из первых, имеют высокие молекулярные массы, подобные массам компонентов твердого материала, от которого они произошли, и представляют собой очень вязкие нефти. По мере роста температуры и давления большие молекулы непрерывно разрушаются на более легкие и более подвижные. Однако элементарный химический состав нефти и природного газа изменился не сильно и остался в пределах сравнительно узкого ряда химических смесей (см. табл.)
| Элемент | Нефть, % | Природный газ, % |
| Углерод | 82,2-87,0 | 65 – 80 |
| Водород | 11,.7 – 14,7 | 1 – 25 |
| Сера | 0,1 – 5,5 | Следы – 0,2 |
| Азот | 0,1 – 1,5 | 1 – 15 |
| Кислород | 0,1 – 4,5 | - |
Энергетический эквивалент оцененных потенциальных ресурсов нефти составляет 1,5·1022 Дж и газа 1,1 ·1022 Дж. (Данные Всемирной энергетической конференции).
Из имеющихся сведений о ресурсах нефти и газа можно вывести ряд важных заключений.
Во-первых, ресурсы нефти и газа, так же как и угля распространены на земном шаре очень неравномерно.
Во-вторых, регионы, которые сейчас являются главными производителями нефти и газа, обладают и наибольшим потенциалом для новых открытий.
В-третьих, при сохранении существующей скорости роста потребления, все ресурсы нефти и газа могут иссякнуть через несколько десятилетий.
Когда из скважины выкачивается нефть, не менее 60% ее первоначального количества остается в недрах. Особенно густая нефть называется тяжелой или более обыденно – битумом, гудроном. Многие гудроны так вязки, что могут извлекаться только шахтным способом с последующей переработкой на поверхности. Открыты достаточно большие залежи битуминозных песков (Канада, США, СНГ, Венесуэла). По мнению многих специалистов, потенциал тяжелой нефти и битуминозных песков будет примерно равен потенциалу сырой нефти вместе с природным газом, однако потребуется принципиально новые более энергоемкие технологи их добычи.
На территории Украины можно выделить следующие нефтегазоносные регионы:
- Восточный (Днепровско - Донецкая впадина и северо – западная часть Донбасса;
- Западный (Волынско – Подольская плита, Прикарпатье и Закарпатье);
- Южный (Причерноморье, Крым и границы исключительной (морской) экономической зон Черного и Азовского морей).
Государственным балансом Украины учтены запасы нефти, газа и газового конденсата за 323 – я месторождениями : 138 283 тыс. т нефти, 1117936 млн.м3 газа и 79 483 тыс т. конденсата. Основное количество месторождений (191 шт) располагаются в Восточном регионе, 9 – в Западном, 36 – в Южном.
Ежегодно добыча углеводородов за последние годы в среднем 4 млн.т. нефти и конденсата 18-20 млрд. м3 газа, что равно приблизительно 10 и 20 % от потребности страны соответственно.
Нерешенной проблемой остается увеличение извлечения нефти. На месторождениях Днепровско -Донецкой впадины, уровень извлечения нефти достиг только 30% против 45,5% проектных ,а в Предкарпатском прогибе 16.4 и 22,6 % соответственно. Объемы остаточных геологических запасов нефти в Украине составляет более 800 млн.т. Увеличение извлечения лишь на 1 % дает возможность получить дополнительно 8 млн. т нефти. Необходимо отметить , что Украина владеет огромными объемами нетрадиционных источников углеводородов. Так объемы шахтного метода составляют 11 трл. м3, природного газа у газогидротах Черного моря 7-10 трлн. м3.
Одним из ископаемых органических топлив являются горючие сланцы, ресурсы которых превышают даже угольные, хотя большая их часть вряд ли станет осваиваться. Если органический материал, содержащийся во всех сланцах мира, преобразовать и использовать в качестве топлива, то такие ресурсы могли бы обеспечить, по меньшей мере, 1026 Дж энергии, а возможно и больше.
При переработке сланцев используется энергия на их добычу и нагревание. На переработку 1 т сланцев потребуется затратить столько энергии, сколько её получается при сжигании 40 л. нефти или эквивалентного количества газа, поэтому обычные сланцы не могут рассматриваться в качестве потенциального энергетического ресурса до тех пор, пока не будут найдены новые или улучшены старые способы извлечения энергии из этих пород. Несомненный интерес представляют только те сланцы, которые при переработке 1т сырья могут дать более 40 л нефтяного эквивалента.
Большие месторождения таких сланцев, расположенные в Эстонии, дают 320 л. нефтяного эквивалента на 1т сырья.
Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев в мире оценены в 650 трлн. т ( 26 трлн.т сланцевой смолы). Основные ресурсы – около 430 – 450 трлн.т ( 24-25 трлн.т сланцевой смолы) сосредоточены в США ( штаты Колорадо, Юта, Вайоминг) и связаны с формацией Грин-Ривер. Большие запасы горючих сланцев есть в Бразилии, КНР, меньшие – в Болгарии, Украине, Великобритании, Германии, Франции, Испании, Австрии, Канаде, Австралии, Италии, Швеции, на территории бывшей Югославии.
В Украине исследования по определению геологического строения и запасов месторождений сланцев продолжаются. Но также месторождения как Болтинское (Кировоградская обл.) – 3,4 млрд.т., Карпатские сланцевые месторождения (1500 млрд.) говорят о перспективах использования этого нетрадиционного источника энергии. Огромные запасы сланцев имеются на Юзовской площадке (Харьковская и Донецкая обл.).