Идея форсунок Шухова лежит в основе всех современных горелок, предназначенных для жидкого, газообразного или пылевидно-угольного топлива.
В. Шухов создал также первый нефтепровод. Он предложил новую схему процесса расщепления нефти и сконструировал соответствующую аппаратуру. Ему удалось существенно усовершенствовать и конструкцию глубинного насоса.
Важная и до сих пор не решенная до конца проблема, которой небезуспешно занимался наш знаменитый ученый-конструктор, - утилизация попутного газа. Ведь нефтяные залежи обычно сопровождаются газоносными пластами/ В. Шухов долгое время работал в Баку, где с давних времен вокруг загорающихся газов, просачивающихся из земных недр, воздвигались храмы огнепоклонников. Остатки одного из таких храмов с естественным "вечным огнем" сохранились неподалеку от Баку в селении Сураханы - там сейчас создан музей.
И вот В. Шухов в 1880 году предложил использовать попутный газ, выходящий из нефтяных скважин, для интенсификации добычи нефти - газ собирают и компрессором закачивают обратно в скважину. Он пробулькивает через нефть, увлекая ее за собой. В результате она поднимается из скважины с гораздо большей скоростью.
Таков принцип газлифта, который через столетие после открытия В. Шухова все еще недостаточно активно внедряется в практику нефтедобычи.
Если же закачивать в скважину воздух, то может образоваться гремучая смесь, нефть окисляется, происходит осмоление.
К сожалению, у нас много попутного газа идет на ветер, сжигается в факелах. А по своему составу он намного ценнее природного газа. И почему бы не переработать его целиком или хотя бы направлять обратно в нефтеносные пласты?
В некоторых странах законодательно запрещено разрабатывать нефтяные месторождения, если не обеспечивается утилизация попутного газа. У нас поставлена задача покончить с расточительством ценнейшего продукта к 1990 году.
Однако на многих месторождениях в ряде районов мира газ продолжают сжигать. Так, в алжирской части Сахары на нефтяных вышках чуть ли не через каждые пять километров круглые сутки горят яркие факелы. Белые аисты из наших краев прилетают здесь на свои африканские зимовки по ночам, когда пламя хорошо видно.
Восходящие потоки нагретого воздуха облегчают перелет.
Редкий случай, когда бесхозяйственность идет на пользу животному миру!
Незаменима нефть для химических предприятий. При нагревании под давлением в присутствии катализаторов из нее получают этилен, пропилен, ацетилен, бензол, фенол, а из них, в свою очередь, синтетические волокна, пластмассы, каучук, капролактам, фармацевтические препараты, моющие средства, синтетические жиры, синтетические белки, парфюмерные изделия и многое другое.
Легкие фракции идут на производство растворителей для пищевой и лакокрасочной промышленности.
В принципе эти продукты можно синтезировать из углерода, водорода и кислорода, но обойдется такой синтез гораздо дороже. Нефть как исходное сырье еще долго будет оставаться вне конкуренции.
Ископаемое углеводородное сокровище необходимо всем - химикам, медикам, пищевикам. Его требуется все больше и больше для многих отраслей народного хозяйства. А больше остальных его используют ныне энергетики. На всех нефти уже явно не хватает, к тому же все чаще нефтяные залежи консервируются в сберкассе природы для будущих поколений, которые распорядятся богатством разумнее и выгоднее, чем мы. И энергетики должны волей-неволей не делать ставку только на жидкое топливо. Поэтому взоры их обратились на "голубое золото" - природный газ.
Газ вместо нефти
Разведанных запасов газа в мире хватит на 40- 50 лет при его ежегодной добыче около 1500 кубических километров. Этого достаточно для того, чтобы в ближайшие годы отчасти решить первую и важнейшую проблему энергетики замещение нефти другими видами топлива. Возможно, на больших глубинах в недрах земли скрыто очень много "голубого топлива". В последние годы это предположение получило практическое подтверждение. Так, при глубоководном бурении из подводных скважин иногда извлекается метановый гидрат. Это вещество, имеющее консистенцию льда, состоит из молекул метана, заключенных в трехмерной решетке молекул воды. Для образования гидратов необходимы достаточно высокие давления и температуры лишь в несколько градусов выше нуля. Как правило, подобные условия встречаются на морском дне на более чем километровой глубине. Однако запасы метанового гидрата трудно поднять на поверхность из-под морского дна и заманчивее добраться до лежащего под ними газообразного метана. Согласно некоторым оценкам метановые залежи содержат около миллиарда кубических километров газа! Весь вопрос в том, что, даже если метановые месторождения под морским дном действительно существуют, их эксплуатация обойдется весьма недешево.
Есть еще одна кладовая метана, и довольно неожиданная - в угольных месторождениях. По мнению некоторых специалистов, здесь "голубого топлива" больше, чем в чисто газовых залежах. Для горняков метан - самый опасный враг, от подземных взрывов уже погибло несколько десятков тысяч шахтеров. Чтобы поскорее избавиться от нежелательного летучего спутника угля, горняки применяют систему дегазации: в угольном пласте бурят специальные скважины, через которые газ выводят на поверхность. Вероятно, только в Донецком и Карагандинском бассейнах запасы метана достигают 80 кубических километров. Однако всего в стране из угольных пластов добывается только около 2 кубических километров газа.
Основная причина недостаточного использования газа угольных месторождений - очень неравномерная его подача. Чтобы ее выровнять, предлагается закольцевать газопроводами шахты, подмешивать к угольному газу настоящий природный. Но пока достаточно экономичного способа извлечения угольного метана не найдено.
У нас есть значительные запасы газа. Только в Западной Сибири подготовлены к освоению Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье и другие месторождения, запасы которых превышают 27 000 кубических километров.
Естественно, что такие большие запасы сказываются и на стоимости добычи, которая минимум в два раза меньше, чем извлечение эквивалентного количества нефти. Но успокаиваться нельзя. Мы уже подошли к рубежу, когда величина разведанных запасов становится сравнимой по порядку величины с добычей. В 1985 году мы добывали около 650 кубических километров газа и в соответствии с Основными направлениями экономического и социального развития на 1986-1990 годы и на период до 2000 года уже к 2000 году будем извлекать из западносибирских подземных кладовых до 1000 кубических километров "голубого топлива" в год. Следовательно, надо не расточительствовать с расходованием "голубого золота". Ведь газ, как и нефть, ценнейшее химическое сырье, наше национальное богатство.
Кроме того, стоимость добычи газа в последние пятилетки возросла в несколько раз и продолжает увеличиваться. Если в 1965 году для обеспечения годового прироста добычи в тысячу кубических метров требовалось капиталовложений 47 рублей, то в 1970 году они достигли 100 рублей, а к 1980 году - 165 рублей.
Причины роста затрат те же, что и в нефтяной промышленности увеличение глубины добычи и удале? - ность от обжитых районов. Очень дорого, например, обходится транспортировка природного газа по газопроводам с западносибирского Севера в европейскую часть страны. Развивая добычу газа, уже сейчас нужно принимать меры по его экономии и спланировать оптимальную стратегию добычи.
Газовиками накоплен богатый опыт, позволяющий определить оптимальные темпы наращивания и масштабы производства. Начало нашей газовой промышленности - 30-е годы. Тогда были открыты первые крупные месторождения в Среднем Поволжье. Затем началась разработка украинских, северокавказских и среднеазиатских месторождений. И наконец, подошла очередь главных кладовых страны - северных районов Западной Сибири.
Энергетической программой СССР предусмотрено опережающее развитие газопромыслового хозяйства. В одиннадцатой пятилетке, с 1981 по 1985 год, построено 44 тысячи километров газовых магистралей. С севера Тюменской области в центр страны протянуты шесть магистральных газопроводов. В их числе известный всему миру газопровод Уренгой - Помары - Ужгород длиной почти 4,5 тысячи километров. Он был построен двадцатитысячным отрядом строителей за год - почти втрое быстрее нормативного срока. В сходных климатических условиях американские фирмы смогли построить трансаляскинский нефтепровод длиной всего 1280 километров только за три года.
Казалось, строительство сложнейшего газопровода Уренгой - Помары Ужгород - это предел человеческих и технических возможностей. Но масштабы добычи газа должны расти. Нужно двигаться дальше.
17 августа 1969 года нефтегазоразведочная экспедиция обнаружила мощные газоконденсатные месторождения в Ямбурге. В январе 1982 года в устье речки с труднозапоминающимся названием Нюдя-Монготоепока прибыл первый автотракторный поезд. Из-за штормов, резгих отливов и приливов, мелей благоприятный период навигации длится чуть более месяца. Поэтому там нелегко организовать морские перевозки. Ямбург - одно из таких самых северных и трудных месторождений страны.
