Проблемы поиска и выделения карбоната лития из пластовых вод месторождений углеводородного сырья Нижневартовского района ХМАО-Югры
- Авторы: Бакеев Р.Б.1
-
Учреждения:
- Нижневартовский государственный университет
- Выпуск: 2024: Культура, наука, образование: проблемы и перспективы: материалы ХI Международной научно-практической конференции (г. Нижневартовск, 9–10 ноября 2023 г.)
- Страницы: 450-454
- Раздел: Секция 13. Нефть, газ: современные технологии и лучшие практики
- URL: https://journals.eco-vector.com/kultura_nvsu2023/article/view/631216
- DOI: https://doi.org/10.36906/KSP-2023/62
- ID: 631216
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Настоящая статья посвящена проблеме поиска и выделения карбоната лития из пластовых вод месторождений углеводородного сырья Нижневартовского района ХМАО-Югры. Проведен анализ текущего состояния вопроса. Сформулированы научно- технические и социальные проблемы, требующие дальнейшего решения.
Полный текст
Современная мировая экономика построена на потреблении нефти и газа. Углеводородное сырье является кровью современной экономики. Истощение ресурсной базы разрабатываемых месторождений углеводородного сырья, огромные затраты на поиск и разработку новых месторождений нефти и газа, нестабильность мировых цен на углеводородное сырье, а также проблемы мировой экологии, связанные с выбросами углекислого газа в атмосферу от потребления нефти и газа, заставляют современное общество искать альтернативные источники энергии.
Основными потребителями нефти по отраслям промышленности являются транспорт (рис. 1).
Рис. 1. Мировое потребление нефти по отраслям
(Lithium Statistics and Information | U.S. Geological Survey (англ.). www.usgs.gov.)
Общемировой тенденцией является перевод транспорта с потребления углеводородного сырья на электрическую энергию. Помимо транспортной промышленности другие виды промышленности и сфера услуг становятся важнейшими элементами потребления электрической энергии. Развитие электротехнической продукции без обеспечения емкими и мобильными источниками питания невозможно. Данным требованиям наиболее полно на данном этапе развития техники и технологий соответствуют литий-ионные аккумуляторы. Литий – главный элемент любого аккумулятора. За 30 лет спрос на него вырос многократно, а экономисты считают этот металл ключевым компонентом технологий будущего, что создает повышенный спрос на данный металл (рис. 2).
Рис. 2. Прогноз мирового спроса на литий (https://clck.ru/FX5hg)
По экспертным оценкам к 2030 году – 35 млн. (из 70 млн.) новых легковых автомобилей будут электрическими (https://clck.ru/FX5hg). Предположим, что в секторе коммерческих автомобилей ситуация будет аналогичной. В этом случае, к 2035 году половина машин на дорогах будут иметь электротягу, а потребление нефти сократится примерно на 22 миллиона баррелей в сутки. Следует отметить, что сейчас в мире добывается около93 миллионов баррелей нефти в сутки.
Стоимость Лития за последние несколько лет выросла более чем в 10 раз и стремиться к дальнейшему росту (рис. 3).
Рис. 3. (https://clck.ru/32m9QU)
Учитывая вышеизложенное можно сделать вывод о том, что рост потребности в литии в ближайшие годы увеличится кратно.
Мировой рынок лития в основном состоит из американских, азиатских и австралийских производителей. Крупнейшими производителями соединений лития являются Albemarle Corporation [en] (Виргиния, США), Sociedad Quimica y Minerade Chile [en] (Чили), Tianqi Lithium, Ganfeng Lithium (КНР) и Livent [en] (Пенсильвания, США).
В России собственная добыча лития была полностью утрачена после распада СССР, но в 2017 году Россия запустила экспериментальную установку, позволяющую добывать литий из бедных руд с небольшими затратами. По сообщению Минприроды Роснедра 18.10.2023 г. провели аукцион по Тастыгскому месторождению лития и редкоземельных металлов в Тыве. Запасы Тастыгского месторождения оцениваются в 596,3 тыс. тонн оксида лития. Так же были разыграны лицензии на Колмозерское и Полмостундровское литиевые месторождения, расположенные на Кольском полуострове. Первое получило СП «Норильского никеля» и «Росатома», второе– компания «Арктический литий». В настоящее время разведкой и разработкой технологий добычи литияначали занимаются нефтегазовые компании. Например,
«Газпром» спомощью переработки минерализованных подземных вод Ковыктинского газоконденсатного месторождения. «Татнефть» на принадлежащих компании лицензионных участках и другие нефтегазодобывающие компании.
Экспертными оценками подтверждается спрос на сырье и отсутствие его производства в России [1]. В государственном балансе запасов РФ учтено более 2350 нефтяных, нефтегазовых и нефтегазо-конденсатных месторождений, 1837 месторождений (78,9 %) являются чисто нефтяными, а остальные 491 (21,1 %) – нефтегазовыми, газонефтяными и нефтегазоконденсатными. Нефтяные месторождения открыты в недрах сорока субъектов Российской Федерации всех федеральных округов кроме Центрального.
На территории ХМАО – Югра открыто более 400 месторождений нефти и газа. На территории Нижневартовского района находиться Самотлорское месторождение нефти одно из крупнейших в мире. Площадь Самотлорского месторождения составляет1752 км2. В эксплуатации находиться 8 объектов разработки включающие большое количество пластов с содержанием нефти, газа и воды. Вся подтоварная вода содержит карбонатные соли которые являются значимой проблемой при эксплуатации оборудования (минерализация вод достигает 500 г/л), но данные по концентрации лития в подземных водах месторождений отсутствую. По экспертным оценкам содержание воды в добываемой нефти из Самотлорского месторождения составляет более 90 процентов. Самотлорское месторождение имеет развитую наземную инфраструктуру которая позволит извлекать карбонат лития без значительных капитальных вложений в создании наземной инфраструктуры.
На основании вышеизложенного возможно сформулировать следующую проблему. Проблема оценки пластовых вод месторождений углеводородного сырья в ХМАО – Югра (более узко в Нижневартовском районе, а еще более узко на Самотлорском месторождении) на наличие промышленной концентрации карбоната лития в пластовых водах месторождений.
После оценки пластовых вод месторождений углеводородного сырья в ХМАО – Югра (более узко в Нижневартовском районе, а еще более узко на Самотлорском месторождении) на наличие промышленной концентрации карбоната лития в пластовых водах месторождений возникнут следующие проблемы которые возможно сформулировать следующим образом.
- Проблема разработки технологии выделения карбоната лития из промышленной концентрации карбоната лития в пластовых водах месторождений.
- Проблема интеграции технологии выделения карбоната лития из промышленной концентрации карбоната лития в пластовых водах месторождений в эксплуатируемые объекты подготовки углеводородного сырья нефтегазовых компаний.
- Проблема адаптации технологии выделения карбоната лития из промышленной концентрации карбоната лития в пластовых водах конкретного месторождения.
- Проблемы реализации и логистики товарной продукции (поиск покупателя, упаковка, хранение и транспортировка карбоната лития).
- Проблема подготовки кадров для работ на новой технике (и) по новой технологии.
Решение данных проблем позволит решить ряд существующих проблем при разработке месторождений углеводородного сырья в ХМАО – Югра (более узко в Нижневартовском районе, а еще более узко на Самотлорском месторождении) и социальной политике региона, а именно:
- Содержание воды более 90 процентов в добываемой нефти из месторождений перестанет представлять убытки для добывающих предприятий, а станет источником прибыли.
- Месторождения на последней стадии разработки станут более рентабельными.
- За счет снижения минерализации, закачиваемой обратно в пласт подтоварной воды улучшатся коллекторские свойства пластов, следовательно, возможно и увеличение дебита скважин на месторождении.
- Увеличение прибыли недропользователей.
- Создание новых рабочих мест в регионе.
- Увеличение налоговых поступлений в бюджеты всех уровней государственной власти за счет увеличения прибыли недропользователей и создания новых рабочих мест в регионе.
- Создание новых инновационных высокотехнологичных производств, основанных на переработке карбоната лития.
- Развитие системы образования региона по новым направлениям.
- Профессиональная ориентация молодежи на новые инновационные высокотехнологичные производства.
Об авторах
Р. Б. Бакеев
Нижневартовский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: uni@nvsu.ru
ORCID iD: 0009-0007-2816-6845
канд. техн. наук
Россия, НижневартовскСписок литературы
- Литвиненко В.И., Цхадая Н.Д., Волков В.Н. Эколого-технологические основы комплексного использования пластовых вод нефтяных месторождений. Ухта: УГТУ, 2001. 59 с.
![](/img/style/loading.gif)