МИРОВОЙ РЫНОК ГЕЛИЯ |
При большом разнообразии областей применения гелия развитие гелиевой промышленности в настоящее время связано в первую очередь с исследованиями в области атомной энергии и космического пространства. |
По состоянию на конец XX в. в космонавтике и ракетной технике использовалось около 20% потребляемого гелия (без учета использования в дыхательных смесях), для приготовления дыхательных смесей, в том числе для атмосферы обитаемых космических аппаратов — 3-4%, в низкотемпературной энергетике — 11–12%, в машиностроении (сварка и пр.)— около 18%, в металлургии, медицине и воздухоплавании — по 5%, в остальных областях — по 1–2%. Ожидается, что в долгосрочной перспективе резко увеличится потребление гелия в атомной энергетике — как минимум до 15%, для создания дыхательных смесей — до 17–18%, в медицине — до 8%. Памятник гелию в США Как следствие, в остальных областях при росте абсолютного потребления гелия его относительное потребление несколько снизится. В ядерной и термоядерной энергетике, энергетических и других системах с использованием явления сверхпроводимости, медицине, создании дыхательных смесей и т.д. гелий нельзя заменить другими веществами. В России гелий в уникальных концентрациях содержится в природном газе месторождений Восточной Сибири и Республики Саха (Якутия). С началом освоения углеводородов в этих регионах актуализируется задача его извлечения, утилизации и сбыта. В связи с этим представляется целесообразным рассмотреть состояние сырьевой базы и добывающей промышленности основных перспективных поставщиков гелия на мировой рынок. Сырьевая база гелия в мире Оценки ресурсов и запасов гелия в мире опираются на огромный аналитический материал. В США оценки ресурсов и запасов газа, в том числе содержащегося в нем гелия, выполняются регулярно на государственном уровне Бюро минеральных ресурсов. Эта организация, обобщив результаты анализа более чем 21000 проб газов из месторождений в 26 странах, выполнила оценку запасов и ресурсов газа не только в США, но и в мире. В России оперативный подсчет запасов открытых и разведываемых месторождений производится ежегодно. Результаты подсчета запасов проходят экспертизу и утверждение в Государственной комиссии по запасам (ГКЗ). Вместе с тем ряд стран, особенно развивающиеся страны, не ведут учет запасов и ресурсов гелия. Под гелийсодержащими свободными газами в настоящей статье понимаются газы с концентрацией гелия свыше 0,02%. Они, в свою очередь, разделены на четыре группы: • бедные (концентрация гелия 0,02–0,05%); При оценке запасов и ресурсов гелия весьма богатые и уникально богатые гелийсодержащие газы объединены в одну группу. Классификация построена с учетом коммерческой практики в США и России. По степени достоверности оценки запасы и ресурсы гелия в США разделены на категории. Содержательно эти категории идентичны категориям запасов и ресурсов природного газа и отличаются от последних лишь названиями. Выявленные запасы (reserves identified) газа разделяются на «доказанные» (proved) и «вероятные» (probable), а ресурсы (resources) — на «возможные» (possible) и «прогнозные» (speculative). Выявленные запасы гелия делятся на «измеренные» (measured) и «установленные» (indicated). Невыявленные (undiscovered) ресурсы — на «гипотетические» (hipothetical) и «прогнозные» (speculative). В России запасы природного газа и гелия разделяют на категории А, B, C1, С2, а ресурсы — на категории С3, Д1 и Д2. В настоящее время в МПР России, Минпромэнерго России и ГКЗ ведется работа по уточнению классификации запасов и ресурсов, с тем чтобы приблизить ее к международным стандартам. Основная часть мировых запасов гелия (65%) сосредоточена в России и США. При этом достоверность подсчета и качество запасов в США в настоящее время выше, чем в России. В оценку для США в составе доказанных запасов входит свыше 95% газов с концентрацией гелия свыше 0,35, в том числе около 1 млрд м3 в хранилище Клиффсайд с концентрацией гелия 70%. За последние 10 лет запасы гелия в мире практически не изменились. Это связано с тем, что одновременно с истощением сырьевой базы природного газа в США происходил прирост запасов гелия в России, прежде всего в Восточной Сибири. В период 1994–2003 гг. объем выявленных запасов этого сырья в США снизился более чем на 40%. За исключением двух крупнейших месторождений природного газа с высокими концентрациями гелия (Райли Ридж на юго-западе штата Вайоминг и Хьюготон в штате Техас), запасы большинства месторождений гелийсодержащего природного газа в США истощены. Запасы гелия в Нидерландах снизились с 0,7 до 0,6 млрд м3, в Польше — с 0,8 до 0,3 млрд м3. Кроме России, в последнее время прирост запасов гелия (с 2,1 до 3,0 млрд м3) имел место в Алжире, что связано с расширением геологоразведочных работ на углеводороды в этой стране и открытием ряда крупных гелийсодержащих месторождений природного газа. Увеличение запасов гелия отмечено также в Катаре. Сырьевая база гелия в России Основные гелиевые газогеохимические провинции России связаны с нефтегазоносными бассейнами Восточно-Европейской и Сибирской платформ. Из разведанных в России месторождений природного газа в качестве источника гелия могут рассматриваться 176 объектов. Гелий учитывается в растворенном газе при содержании не менее 0,035%, в свободном (включая газ газовых шапок) — не менее 0,05%. На 01.01.2003 г. объем запасов гелия в России по категориям А+В составлял 322,6 млн м3, по категориям А+В+С1 — 9075,5 млн м3, С2 — 7894,8 млн м3. Основное количество запасов гелия сосредоточено в Сибирском федеральном округе (ФО) — более 50% (около 4490 млн м3) всех запасов гелия в России. Кроме того, значительными запасами этого газа располагает Дальневосточный ФО, прежде всего Республика Саха (Якутия) - 3169 млн м3 (35% общероссийского показателя). По 7% всех запасов гелия в России приходится на Приволжский ФО (главным образом на Оренбургскую область) и Южный ФО (прежде всего на Астраханскую область). В распределенном фонде недр находится 61,67% запасов гелия категорий А+В+С1. Остаток запасов, утвержденных ГКЗ и ЦКЗ, составляет 5426,3 млн м3 (59,79% разведанных запасов, учтенных балансом). |
Ковыктинское газоконденсатное месторождение По сравнению с 2001 г. запасы категорий А+В+С1 уменьшились на 27,3 млн м3, С2 - на 5,1 млн м3. Начальные запасы 16 основных месторождений гелия в России (с начальными извлекаемыми запасами категорий А+В+С1 более 30 млн м3) составляли 9403 млн м3. Объемы добычи и потери газа с начала разработки находятся на уровне 673 млн м3. В настоящее время на этих месторождениях сосредоточено более 96% всех запасов гелия в России. К крупнейшим гелиевым месторождениям России относятся: • Ковыктинское в Иркутской области — объем разведанных запасов категорий А+В+С1 — 3381 млн м3, • Собинское в Эвенкийском АО — 795 млн м3, В отличие от Сибирского, Приволжского и Южного федеральных округов, где гелий сосредоточен преимущественно в свободном газе, в Дальневосточном ФО, прежде всего в Республике Саха (Якутия), этот газ находится в газовых шапках. Более 80% всего гелия в России, находящегося в растворенном состоянии в газе, приходится на Приволжский ФО, главным образом на Оренбургское месторождение. В стратиграфическом отношении запасы гелия Южного, Приволжского и Сибирского федеральных округов приурочены в основном к палеозойским продуктивным отложениям. В Республике Саха (Якутия) запасы этого газа сосредоточены в докембрийских отложениях. В целом на долю палеозоя приходится более 58% всех запасов гелия в России, докембрия — около 42%. Почти все выявленные запасы гелия связаны с углеводородными газами и лишь 36,4 млн м3, (0,4% учтенных запасов по категориям А+В+С1) — с азотными. Все месторождения азотного газа расположены на территории Приволжского ФО в Республиках Удмуртской и Башкортостан. Содержание гелия в азотном газе изменяется в интервале 0,044—0,146%. Продуктивными являются среднекаменно-угольные отложения. Газы месторождений Оренбургской и Астраханской областей достаточно бедные и содержат в среднем 0,05% гелия, азотные газы месторождений Республик Удмуртской и Башкортостан — 0,1–0,2%. Природные и попутные газы месторождений Саратовской и Самарской областей, Республики Коми содержат 0,3—0,4% гелия, однако его общие запасы относительно невелики. Газы Западной Сибири небогаты гелием (0,01–0,02%), поэтому они неперспективны для промышленного извлечения гелия, несмотря на их колоссальные запасы. Производство гелия в мире В настоящее время крупномасштабное производство гелия в мире сосредоточено на 16 заводах: • на территории США — 13, В 2003 г. производство гелия в мире составило 110 млн м3, в том числе в США — 87 млн м3, Алжире — 16 млн м3, России — более 6 млн м3, Польше — около 1 млн м3, С 1994 по 1999 г. производство гелия в мире увеличилась с 109,5 до 137,0 млн м3, в первую очередь за счет роста добычи в США. Однако за последние 5 лет производство гелия в этой стране значительно сократилось, что связано с закрытием федеральной программы по гелию, приватизацией этой отрасли и сокращением сырьевой базы гелия в США. В 1994–2003 гг. значительно возросло производство гелия в Алжире, где этот показатель вырос с 2 до 16 млн м3, Завод по производству гелия в Техасе, США Особенностью функционирования мировой гелиевой промышленности является монополизация рынка этого продукта США (79%) и Алжиром (15%). В значительно меньшей степени располагает производственными мощностями Россия (5% мирового показателя) и Польша (менее 1%). Небольшие заводы по производству гелия во Франции, Нидерландах, Австралии, Китае не влияют на общую ситуацию гелиевого рынка. Такое положение обусловлено резкой неравномерностью в распределении ресурсов и запасов гелия между странами, а также степенью и темпами развития наукоемких технологий. Доминирующее положение на мировом рынке гелия занимают США. Интерес правительства этой страны к гелию возник еще во время первой мировой войны, когда в армии и авиации США оценили свойства инертного «аэростатного» газа. Участие Горного бюро в программе по гелию началось в 1925 г. с момента принятия Закона о гелии. Согласно этому закону Горное бюро было уполномочено отстроить и эксплуатировать заводы по экстракции и очистке гелия. Первый завод был введен в эксплуатацию в 1929 г. в Амарильо, штат Техас. Потребности в гелии резко возросли во время второй мировой войны, и было построено еще 4 завода. Частные предприятия по экстракции и очистке гелия появились после принятия поправок к Закону о гелии в 1960 г., в соответствии с которыми министр внутренних дел получил полномочия (затем эти полномочия перешли к Горному бюро) заключать долгосрочные контракты на покупку и консервацию гелия и дальнейшее его хранение в хранилище Клиффсайд вблизи Амарильо. Закон от 1960 г. предписывал министру внутренних дел координировать работу предприятий по экстракции и очистке гелия, а также систем его хранения и транспортировки. По этому закону Горное бюро получило право реализации долгосрочной программы консервации гелия. В соответствии с разработанной программой правительство США должно было покупать гелий у частных компаний на основе долгосрочного 22-летнего контракта.Для реализации закупок у Министерства финансов был взят заем на сумму 252 млн дол. с расчетом, что деньги будут возвращены после будущих продаж гелия. С декабря 1962 г. по ноябрь 1973 г. по этой программе ежегодно консервировалось около 100 млн м3, гелия. В результате четыре частные компании, добывающие природный газ, построили 5 заводов по экстракции гелия и заключили 22-летние контракты с Горным бюро. В 1973 г. было решено, что количества запасенного гелия хватит на ближайшие 100 лет, и контракты на покупку гелия у частных компаний были расторгнуты. Правительство продолжало участвовать в гелиевом бизнесе США, владея трубопроводом, подземным хранилищем в Клиффсайде, а также очистными заводами. 9 октября 1996 г. Президент США подписал Закон о приватизации гелия. По этому закону правительство США должно было прекратить производство и продажу чистого гелия. Горное бюро было распущено, и все ответственности по гелию были переданы Управлению по землеустройству. По Закону о приватизации гелия правительство предложило на продажу гелий-сырец из хранилища с таким расчетом, чтобы до 1 января 2015 г. были проданы количества, превышающие 170 млн м3, Гелий должен быть продан по ценам, которые бы гарантировали выплату займа Министерству финансов (заем вырос до 1,4 млрд дол.) и таким образом, чтобы гелиевый рынок не был разрушен. В связи со вступлением в силу Закона о приватизации гелия (1996 г.) этот газ стал активно извлекаться частными операторами из хранилища, вместе с этим закачка обратно в пласт стала неуклонно сокращаться. С 1996 по 2003 г. возврат частным операторам гелия из хранилища увеличился с 22 до 50 млн м3/год. В этот же период поступления гелия в государственное резервное хранилище сократились с 37 до 18 млн м3, сокращения закачки в частные хранилища составили около 10 млн м3. В конечном итоге с 2000 г. суммарная закачка гелия в хранилища стала превышать отбор этого газа. В 2001–2003 гг. ежегодный отбор составлял уже 25–26 млн м3, (в 1995 г. закачка составляла 30 млн м3, ). Из заводов по производству гелия в США 5 находятся в Канзасе, 4 — в Техасе и по одному — в Колорадо, Юте и Вайоминге. |
Производство гелия в России В России гелий извлекается из природных и попутных нефтяных газов с низким его содержанием (0,04–0,12%). До недавнего времени он вырабатывался на пяти заводах: Оренбургском гелиевом заводе (ОГЗ), Московском ГПЗ, Сосногорском ГПЗ, Миннибаевском ГПЗ и Отрадненском ГПЗ. Основным поставщиком гелия являлся ОГЗ, производительность остальных заводов была невелика. Так, в 1986 г. было извлечено порядка 7,7 млн м3 гелия, в том числе: из природных газов • на ОГЗ — 7,1 млн м3, На гелиевом заводе ООО «Газпром добыча Оренбург»производится 100% российского гелия В настоящее время гелий извлекается только на ОГЗ; другие заводы из-за нехватки сырья, снижения концентрации гелия в перерабатываемом газе, а также из-за износа оборудования остановлены. Сырьевой базой для ОГЗ является Оренбургское газоконденсатное месторождение с содержанием гелия в газе —0,055%. На ОГЗ начиная с 1977 г. были введены в строй 6 установок для получения гелия, каждая производительностью 3 млрд м3/год по перерабатываемому газу (1,5 млн м3/год по гелию). Дополнительной продукцией завода являются этановая фракция и широкая фракция легких углеводородов. Добыча гелиеносных газов на Оренбургском и других близко расположенных месторождениях постоянно снижается. Для сохранения постоянных объемов переработки газа на Оренбургском газохимическом комплексе на него в последнее время начали подавать дополнительно газ Карачаганакского газоконденсатного месторождения, содержащий лишь 0,01% гелия. Извлекать гелий из этого газа нерентабельно. В 2003 г. добыча гелия на Оренбургском месторождении составила 6,1 млн м3, при этом ежегодные потери при добыче природного газа составляют сопоставимую величину. Газодобывающие регионы с развитой инфраструктурой не утилизируют либо утилизируют не в полном объеме гелий, содержащийся в добываемом природном газе. Общая добыча и потери гелия с начала разработки газовых месторождений в России составляют более 860 млн м3. Из них на Оренбургскую область приходится около 70%. Затраты на производство гелия почти обратно пропорциональны его концентрации в перерабатываемом природном газе. В перерабатываемом в России газе концентрация гелия в 8–15 раз ниже, чем в США, поэтому при примерно сходных технологии и технической оснащенности гелиевых заводов себестоимость гелия в России в среднем в 10 раз выше. Себестоимость гелия также зависит от комплексности переработки (дополнительное извлечение этана, тяжелых углеводородов, серы и др.), производительности установок, количества исходных загрязняющих примесей в газе, месторасположения завода, местных условий газопотребления и газотранспорта. Ориентировочные энергозатраты на выделение гелия из газов, содержащих 0,02; 0,05; 0,35% гелия, составляют 250, 100 и 18 кВт • ч/м3 соответственно. Без строительства новых заводов выработка гелия будет неуклонно снижаться. Дальнейшее развитие его производства должно осуществляться на базе богатых гелиеносных месторождений Иркутской области, Красноярского края и Республики Саха (Якутия). Содержание гелия в составе газов этих территорий находится в пределах от 0,15 до 0,6%. Объемы и сфера потребления гелия напрямую зависят от состояния экономики государства, уровня развития в нем техники и технологии. Текущее кризисное состояние российской экономики не дает возможности осваивать новые гелиеемкие производства и технологии, конверсия в оборонной промышленности привела к снижению спроса на военных производствах. В 1993 г. был пущен ожижитель гелия на ОГЗ, где до этого на 6 установках производился только газообразный гелий. Сейчас здесь работает 5 установок по производству газообразного гелия и 3 ожижителя производительностью 500 л/ч каждый. Часть жидкого гелия идет на внутренний рынок, другая часть (около 4 млн м3) в жидкой форме экспортируется в Европу через крупнейшие криогенные компании BOC (США) и MESSER (Германия). Потенциал производства гелия в России Потенциал производства гелия в России определяется уровнем и структурой его запасов, в свою очередь зависящих от объема запасов месторождений природного газа и содержания гелия в природном газе. Содержание гелия в природном газе определяет экономическую целесообразность его утилизации. В целом по России потенциал ежегодной добычи гелия по крупнейшим месторождениям с начальными извлекаемыми запасами категорий А+В+С1 более 30 млн м3оценивается в 380–390 млн м3. На месторождениях Эвенкийского АО и Иркутской области этот показатель может составить около 170 млн м3, Республики Саха (Якутия) — около 180 млн м3. Содержание гелия на этих месторождениях варьируется от 0,19–0,26% на Среднеботуобинском (газовая шапка) и Ковыктинском месторождениях до 0,58–0,67 на Собинском и Среднеботуобинском (свободный газ). В Южном ФО достаточно высоким потенциалом ежегодной добычи гелия (23,4 млн м3) характеризуется Астраханское газоконденсатное месторождение (Астраханская область). Однако его отличают и наиболее низкие показатели содержания гелия в природном газе (0,02–0,023%) среди крупнейших гелийсодержащих месторождений России. В настоящее время добыча гелия в России ведется только в Приволжском ФО на Оренбургском месторождении. Потенциал месторождения по гелию используется только на 45%. Остальная часть сырья не утилизируется. Другие месторождения округа характеризуются незначительным потенциалом добычи и низким содержанием гелия в природном газе. Потенциальные возможности и прогноз производства гелия в мире Потенциальные возможности мирового производства гелия определяются наличием сырьевой базы этого газа, инфраструктуры по добыче и транспортировке природного газа и перспективами ее создания в мире (поскольку основная часть гелия сосредоточена в природном газе), конъюнктурой мирового рынка гелия. Как уже было сказано выше, в настоящее время основные запасы гелия сосредоточены в США, России, Алжире и Катаре — в перспективе именно эти страны будут основными игроками на мировом рынке гелия. Прогнозные объемы добычи гелия будут определяться параметрами реализуемых и перспективных проектов. На сегодняшний день основная добыча гелия в США производится на месторождениях Райли Ридж (штат Вайоминг) и Хьюготон (штат Техас). Остальные гелийсодержащие месторождения природного газа практически истощены и утилизация гелия на них не представляется целесообразной. Ежегодное производство гелия в штате Техас составляет около 60 млн м3, в штате Вайоминг — около 25 млн м3. Разработка месторождения Хьюготон находится на завершающей стадии с падающей добычей. Вместе с падением добычи газа здесь сокращается и производство гелия. Исходя из естественных закономерностей добывающих отраслей и условий разработки газовых месторождений ежегодное падение добычи гелия на месторождении Хьюготон может составить 2–3% в год. |
Добыча гелия на месторождении Райли Ридж в ближайшие 15 лет стабилизируется на современном уровне. В связи с этим суммарная добыча гелия в США может составить в 2010 г. — 73 млн м3, 2015 г. — 64 млн м3, 2020 г. — 57 млн м3, 2030 г. — 44 млн м3. Завод по производству гелия в Скикде, Алжир Алжир располагает третьими по величине доказанными запасами гелия в мире. За последнее десятилетие они выросли почти в 2 раза. В настоящее время функционирует завод по извлечению гелия в Арзеве мощностью 17 млн м3. В связи с перспективами увеличения добычи природного газа принято решение о строительстве аналогов завода в Скикде. Мощности первой и второй очередей составят по 7,5 млн м3/год. Реализация первой очереди была запланирована на 2005 г., второй — на 2007 г. Таким образом, общий объем экспорта алжирского гелия на мировой рынок за период 2007–2030 гг. будет составлять более 32 млн м3/год. В перспективе к крупнейшим производителям гелия в мире присоединится Катар. Эта страна входит в четверку по объемам доказанных запасов гелия в мире. С 2005 г. гелий начал поступать на рынок Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) с катарского гелиевого завода в Рас Лаффане проектной мощностью 14–15 млн м3/год. После 2015–2020 гг. возможно строительство второго комплекса по извлечению и переработке гелия в стране мощностью 15–20 млн м3. В связи со значительным истощением сырьевой базы гелия в Польше после 2005–2007 г. ожидается остановка гелиевого завода в Одолянове. С началом реализации крупномасштабной добычи природного газа в Восточной Сибири и Республике Саха (Якутия) Россия может стать крупнейшим поставщиком гелия на мировой рынок, в первую очередь — в страны АТР. С учетом перспективного уровня спроса на рынке АТР поставки гелия из России могут составить в 2010 г. — 9 млн м3, 2020 г. — 35 млн м3, 2030 г. — более 90 млн м3. Основные ресурсы и запасы гелия сконцентрированы в России, Катаре, США и Алжире, однако перспективы значительного расширения добычи имеются только в России и Катаре. По своим характеристикам (степень концентрации гелия в природном газе) ресурсы и запасы гелия в Восточной Сибири и Республике Саха (Якутия) имеют преимущества по сравнению с Катаром и Алжиром. Для обеспечения долгосрочных экономических интересов Российской Федерации, энергетической и технологической безопасности страны необходимо организовать в Восточной Сибири систему производства, хранения и поставок гелия на внутренний и международный рынки. В качестве первоочередного проекта можно реализовать проект комплексного освоения уникального Ковыктинского газоконденсатного месторождения, включающего добычу и переработку газа, создание инфраструктуры извлечения, хранения и поставок гелия. В современной ситуации Правительство РФ могло бы сформировать комплекс мер по регулированию добычи и использования гелийсодержащего природного газа, включая внешнеэкономические отношения. Государство имеет административные и законодательные рычаги для того, чтобы, во-первых, организовать создание федерального хранилища либо системы хранилищ гелия, обязав недропользователей включить затраты по их формированию в проекты разработки месторождений гелийсодержащего газа, во-вторых, обязать недропользователей через лицензионные соглашения осуществлять выделение, хранение и сбыт гелия на внутреннем и внешнем рынках, обеспечив соответствующие налоговые преференции. Источники информации 1. Analyses of Natural Gases, 1996–1997. Bureau of Land Management, Technical Note 404, 2000. С анализом российского рынка гелия Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок газообразного и жидкого гелия в России». Автор: |