Вестник МГТУ. 2016, №1.1.

Вестник МГТУ, том 19, № 1/1, 2016 г. стр. 70–81 71 Так, в 2008 г. общее мировое потребление энергии составило 474 ЭДж (474·10 18 Дж или 132000 ТВт ⋅ ч). В будущем эти цифры будут только расти: в частности, если потребление электроэнергии на душу населения в США характеризуется показателем 10,8 МВт ⋅ ч, то, например, в Китае и других странах оно составляет лишь 2 МВт ⋅ ч. Поэтому неизбежен рост объемов используемых энергоносителей (в том числе горючего газа), что предполагает и совершенствование технологий их разработки. Район и объекты исследования Проведенные геолого-разведочные работы показали, что нефтегазовые перспективы России в XXI в. связаны с освоением шельфа ее арктических морей, где по оценкам различных специалистов находится свыше 100 млрд т углеводородов в нефтяном эквиваленте. В частности, по мнению С. Богданчикова (ОАО "НК "Роснефть"), на Арктическом шельфе России сосредоточено до 80 % ее всех потенциальных углеводородных ресурсов. При этом наиболее изученной является территория Западной Арктики – шельфы Баренцева, Печорского и Карского морей 2 . Так, по данным Министерства природных ресурсов, начальные извлекаемые ресурсы углеводородов в этом регионе составляют величину 62 млрд т.у.т. Необходимо отметить, что большинство из 13 открытых в западной части Арктики углеводородных месторождений относятся к крупным, а несколько – даже к уникальным объектам. Остальной российский Север в геологическом отношении еще практически мало изучен. Тем не менее было установлено, что начальные извлекаемые углеводородные ресурсы моря Лаптевых составляют 3,7 млрд т.у.т., Восточно-Сибирского моря – 5,6 млрд т.у.т. и Чукотского моря – 3,3 млрд т.у.т. Но есть и нетрадиционные (к тому же – неконвенционнные, т. е. не подлежащие обязательному согласованию с другими странами при их разработке) углеводороды – газовые гидраты. По различным экспертным оценкам, в газогидратных залежах содержится примерно 20000–21 000 трлн м 3 метана, т. е. потенциальные запасы метана в газогидратах оцениваются величиной 2·10 16 м 3 . Газовые гидраты являются единственным пока все еще не разрабатываемым, но весьма перспективным источником природного газа на Земле, который может составить реальную конкуренцию традиционным углеводородам: в силу наличия огромных ресурсов, широкого распространения на планете, неглубокого залегания и весьма концентрированного состояния (1 м 3 природного метаногидрата содержит около 164 м 3 метана в газовой фазе и 0,87 м 3 воды). Однако для эффективного их освоения необходимо обоснование и разработка принципиально новых технологий, обеспечивающих контролируемое разрушение газогидратных клатратов (ячеек). Обсуждение и результаты В настоящее время исследовательские работы по аквальной газогидратной тематике ведут Россия, Норвегия, США, Канада, Германия, Нидерланды, Япония, Китай, Индия и даже Южная Корея. Так, Южная Корея планирует начать бурение для добычи метана из залежей газовых гидратов шельфа в Японском море 3 . Первое месторождение газовых гидратов (со 130-метровой мощностью газоносного пласта) в данном районе обнаружено в 135 км к северо-востоку от южнокорейского портового города Пхохан. Большинство природных газов (CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , CO 2 , N 2 , H 2 S, изобутан и т. п.) образуют гидраты или клатраты – кристаллические структуры, в которых газ находится в окружении молекул воды (рис. 2), удерживаемых вместе низкой температурой и высоким давлением окружающей водной среды. Их образование и объемы определяются постоянной дегазацией мантии Земли. Если газы попадают в почву, то там они частично ассимилируются и разлагаются многочисленными микроорганизмами, а большей частью – депонируются земной атмосферой. Рис. 2. Упаковка метана в газогидратах 2 Криогенные газовые гидраты в субмаринной мерзлоте. URL: http://www.myshared.ru/slide/98762. 3 Корея начнет бурение в поисках газогидратов [Электронный ресурс]. URL: http://www.gas- journal.ru/online/foreign.php?ELEMENT_ID=18670.