Пн. Апр 22nd, 2024

Согласно информации с сайта Digiconomist, сеть биткоина в год использует 77,78 ТВт⋅ч электроэнергии. Это примерно соответствует электропотреблению стран таких как Чили, Казахстан или Бельгия. Углекислотные выбросы от глобальной добычи криптовалюты составляют 36,95 млн тонн, что можно приравнять к выбросам Новой Зеландии.

С самого начала своего существования, индустрия майнинга стремится уменьшить негативное влияние на окружающую среду. Исследование Центра альтернативных финансов Кембриджского университета показывает, что 76% майнеров используют энергию из возобновляемых источников, таких как солнечная, ветровая и гидроэнергия.

В рамках некоторых проектов для получения электроэнергии используются уникальные источники, такие как геотермальная энергия и энергия, полученная от газовых электростанций, работающих на ассоциированный газ.

Ассоциированный газ является продуктом нефтедобычи и обычно возвращается обратно в землю для поддержания давления в пласте или отправляется на газоперерабатывающие заводы. В 2020 году, «Газпром нефть» запустил проект, использующий ассоциированный газ на месторождении имени Александра Жагрина в Ханты-Мансийском автономном округе. Компания подключила мобильный контейнер с вычислительным оборудованием к газовой электростанции и предложила майнерам использовать полученную энергию для добычи криптовалют.

В статье мы подробнее рассказываем о том, как функционируют фермы для добычи криптовалюты возле нефтяных скважин и какое значение это имеет для нефтяных компаний.

Откуда в нефти газ и что с ним можно делать

Нефть является самым востребованным природным ресурсом на глобальном уровне. Согласно данным Организации Объединенных Наций, в 2019 году экспортеры нефти продали 292 млрд тонн этого сырья на общую сумму $3,35 трлн.

Из нефти изготавливают бензин, авиационное и морское топливо, асфальт, пластик, синтетические материалы, вазелин и различные лекарства. Например, бензол, выделяемый из нефти, используется в производстве аспирина и парацетамола.

В процессе производства используется так называемая «товарная» нефть, которая предварительно проходит очистку. Критерии для этого типа сырья указаны в стандарте ISO 3735:1999. Согласно этому стандарту, в товарной нефти допускается содержание воды и примесей не более 1%.

Товарную нефть получают из так называемой пластовой жидкости, которая является смесью нефти, воды, растворенного газа и частиц горных пород. Именно такое сырье извлекают из скважин нефтяные компании.

После извлечения пластовой жидкости на поверхность, ассоциированный газ расширяется в сотни раз. В среднем из одного кубического метра пластовой жидкости можно получить 0,58 м³ нефти, 0,35 м³ воды, 0,07 м³ примесей и 62 м³ ассоциированного газа.

При добыче одного кубического метра пластовой жидкости на месторождении в Ханты-Мансийском автономном округе получают следующее:

Процесс извлечения товарной нефти из пластовой жидкости включает в себя несколько этапов очистки. Первоначально пластовую жидкость разделяют на нефть, ассоциированный газ и воду при помощи сепарационных установок. После этого нефть отправляют на дополнительную очистку и затем транспортируют по трубопроводу.

Очищенную в результате сепарации воду используют для создания избыточного давления в скважине, в то время как ассоциированный газ утилизируют или используют на специализированных электростанциях.

Ассоциированный нефтяной газ (АНГ) состоит из углеводородов С1-С10, диоксида углерода (CO₂), кислорода (O₂), азота и водяного пара.

Метан (CH4) является основным компонентом природного газа. АНГ имеет схожий с метаном состав, однако из-за большого количества других компонентов его подготовка к транспортировке является более сложной задачей.

Доля метана в АНГ может достигать 82%, что делает невозможным его выброс в атмосферу. Метан — это взрывоопасный парниковый газ. Согласно Межправительственной группе экспертов по изменению климата ООН (IPCC), парниковый эффект метана превышает парниковый эффект диоксида углерода (CO2) в 84 раза.

Таким образом, нефтяные компании вынуждены немедленно утилизировать или переработать ассоциированный газ после его сепарации от нефти. Это происходит следующим образом:

Ассоциированный нефтяной газ направляют на перерабатывающие заводы, где он очищается от сероводорода, тяжелых фракций и водяного пара. В результате этих операций получают сухой отбензиненный газ, который аналогичен природному газу. Однако такой подход не является экономически целесообразным для отдаленных месторождений, где транспортировка газа становится нерентабельной.

Подход, при котором ассоциированный газ возвращается в пласт для повышения добычи нефти, экологически безопасен, но не подходит для всех месторождений. Этот метод требует сложной инфраструктуры, включающей оборудование для очистки газа, компрессоры, специализированные скважины для его ввода в пласт и ёмкости для хранения.

Альтернативный вариант — генерация электричества из ассоциированного газа для обеспечения нужд добычи. Но тут может возникнуть проблема — не всегда энергии, полученной из ассоциированного газа, хватает для удовлетворения потребностей нефтедобычи.

Самый дешевый и наименее экологический способ — сжигание ассоциированного газа в факелах. Это приводит к выбросам в атмосферу сажи, углекислого газа и до 4,5% метана, способствуя усилению парникового эффекта.

В 2012 году Российское правительство ввело систему штрафов за сжигание более 5% ассоциированного газа. Это привело к сокращению объемов сжигаемого газа до 17,9% в 2019 году по сравнению с 24,4% в 2006 году. Однако, Россия по-прежнему вносит значительный вклад в глобальные выбросы, отвечая за 15% сжигаемого в мире ассоциированного газа.

В 2018 году крупнейшие нефтяные компании в мире сожгли 145 млрд м³ ассоциированного газа, что равносильно годовому потреблению всех стран Африки. Общая стоимость сожженного газа составила $16 млрд.

В 2019 году российские компании добыли 94,1 млрд м³ ассоциированного газа, из которых 17,1% (16,84 млрд м³) было сожжено в факелах. Этот объем превышает годовое потребление газа в Швеции в 16 раз.

Процесс добычи криптовалюты с использованием попутного газа: разбираемся, как это работает.

В 2015 году Всемирный банк запустил инициативу по полному прекращению сжигания попутного газа к 2030 году. На сегодняшний день к данной инициативе присоединились нефтяные компании из 32 стран, включая Россию.

Крупные компании, занимающиеся добычей нефти, находятся на пути к выполнению поставленной цели. В частности, компании Equinor из Норвегии и «Газпром нефть» из России эффективно используют до 95% попутного газа. Однако, полностью отказаться от сжигания попутного газа пока не получается.

Проблема возникает на новых месторождениях, где отсутствует инфраструктура для переработки и транспортировки попутного газа. В России к тому же не хватает газоперерабатывающих заводов: их общая мощность составляет 188 млрд м³ газа в год, при том, что за полгода в стране добывается 340 млрд м³ газа.

Однако, нефтяники могут извлекать из попутного газа электроэнергию и продавать ее. «Газпром нефть» предполагает, что потенциальными клиентами могут стать майнинговые фермы.

«Энергию, полученную из попутного газа, можно использовать для питания дата-центров и майнинговых ферм. Это поможет повысить эффективность использования ресурсов, особенно в удаленных регионах Сибири и Арктики, где транспортировка попутного газа с месторождений нецелесообразна», говорит Александр Калмыков, руководитель центра технологии блокчейн «Газпром нефти».

В 2020 году «Газпром нефть» начала проект по эффективному использованию попутного газа на месторождении имени Александра Жагрина в Ханты-Мансийском автономном округе. Компания построила газовую электростанцию и предложила майнерам использовать получаемую энергию для добычи криптовалют.

Майнеры помогают утилизировать попутный газ, а также оплачивают использование электроэнергии. Это экологически более благоприятно по сравнению с угольными электростанциями и выгодно, так как компания предлагает электроэнергию по льготным ценам.

Первым пользователем электроэнергии, полученной из переработанного газа, стала компания Vekus. Она поставила на месторождение контейнер с 150 ASIC-устройствами Antminer S9 для экспериментального майнинга. За месяц эти устройства использовали 49 500 кубометров попутного газа и добыли 1,8 биткоинов.

«Большую часть затрат на майнинг составляют расходы на электроэнергию, поэтому Vekus всегда ищет доступные и надежные источники электроэнергии. Мы были рады принять предложение «Газпром нефти» и начать пилотный проект на одном из их месторождений,» говорит финансовый директор Vekus, Юрий Кудряшов.

В рамках этого пилотного проекта «Газпром нефть» предоставила электроэнергию, полученную из переработанного попутного газа, по цене ниже 3 рублей за кВт⋅ч — это дешевле, чем электроэнергия из сети. В цену были включены услуги Vekus: оформление документов, доставка и установка оборудования, монтаж инженерных сетей, установка высокоскоростного интернета. Кроме того, Vekus обеспечивал обслуживание ASIC-устройств и сбор статистических данных.

«Доставка оборудования занимает небольшое количество времени. Больше всего времени требуется на подготовку необходимой документации, согласование плана действий с нефтяниками, установку оборудования и подключение к электросетям месторождения. При этом приходится решать проблемы, которые в городе не встречаются: настройка интернета, строительство ангара для защиты оборудования от пыли и организация быта для персонала, обслуживающего контейнер», отмечает Юрий Кудряшов.

В 2020 году тарифы на электроэнергию для юридических лиц. Майнеры могут приобрести ASIC-устройства у Vekus или передать компании свое оборудование. Vekus занимается его доставкой на месторождение, установкой в контейнеры и подключением к электросети и интернету.

В компьютерном контейнере могут работать ASIC-устройства или видеокарты общей мощностью до 1 МВт. По оценкам Vekus, один контейнер может вместить 350 устройств Antminer S19. В этом случае он будет использовать 200–250 тысяч м³ попутного газа в месяц. Полученная мощность может привести к добыче до 8 биткоинов в месяц.

Электростанции на попутном газе мощностью до 1 МВт⋅ч могут обеспечить:

Работу 300 ASIC-майнеров Antminers S19 Pro и добычу 0,2 биткоина в день; Одновременную зарядку 10 автомобилей Tesla Model X; Питание двигателей двух головных вагонов метро «Яуза».

Где еще используют попутный газ для майнинга? Примеры из Канады и США

Первая конференция ООН по вопросам окружающей среды, которая прошла в Стокгольме в 1972 году, привела к созданию 26 принципов устойчивого развития, включая эффективное использование истощаемых ресурсов и сокращение выбросов вредных и парниковых газов.

После принятия Стокгольмской декларации, компании, добывающие нефть, начали уменьшать количество сжигаемого ассоциированного газа. К 1990 году в Норвегии, Канаде и 33 штатах США были введены полные или частичные ограничения на его сжигание. Согласно данным Всемирного банка, с 1996 по 2018 год объем сжигаемого ассоциированного газа уменьшился на 37%.

В некоторых случаях превращение ассоциированного газа в сухой отбензиненный газ нерентабелен. Для нефтяных компаний проще заплатить штраф за сжигание попутного газа на отдаленных месторождениях, чем перевозить его на большие расстояния.

Майнинг на ассоциированном газе может быть решением проблемы транспортировки сырья: потребители используют электроэнергию прямо на месторождениях. В настоящее время несколько проектов используют попутный газ для майнинга:

Американский стартап Crusoe Energy устанавливает фермы для майнинга рядом с месторождениями в Северной Дакоте. Они ожидают, что использование ASIC-устройств вместе с газовыми генераторами в США снизит выбросы CO2 при майнинге на 20 тысяч тонн в год. Канадская майнинговая компания Upstream разрабатывает мобильные фермы для майнинга, оборудует их газотурбинными генераторами и доставляет на нефтяные месторождения в Канаде и США. В 2019 году владелец нефтяных скважин в Альберте установил фермы Upstream и перешел на 100% переработку попутного газа. Американская майнинговая компания EZ Blockchain производит мобильные фермы для майнинга биткоинов из грузовых контейнеров. Они устанавливают ASIC-майнеры внутрь и оборудуют контейнеры генераторами. Компания утверждает, что такие фермы можно использовать в любом месте с доступом к дешевой электроэнергии, включая удаленные нефтяные месторождения. Использование ассоциированного газа для добычи криптовалюты в США и Канаде – инициатива майнинговых компаний. «Газпром нефть» стала первой нефтедобывающей компанией, которая предложила майнерам использовать электростанции на ассоциированном газе.

В ближайшем будущем «Газпром нефть» планирует расширить этот пилотный проект на другие свои месторождения.

Заключение

К концу 2020 года «Газпром нефть» впервые достигла уровня полезного использования ассоциированного газа на уровне 95% на всех своих активах, за исключением новых месторождений. Реализованные меры привели к снижению углеродного следа компании в ее проектах.

Нефтедобывающие компании ищут инновационные пути для повышения степени использования попутного газа. Одним из этих способов стало майнинг криптовалют, используя энергию ассоциированного газа. В течение месяца экспериментального майнинга, участники проекта «Газпром нефти» утилизировали 49,5 тысяч кубических метров попутного газа, использовали 170 миллионов кВт⋅ч и добыли 1,8 BTC.

На нефтяных месторождениях к электростанциям можно подключить любые вычислительные системы, включая суперкомпьютеры, рендер-фермы и дата-центры. При использовании этой модели нефтяные компании могут эффективно утилизировать ассоциированный газ, в то время как IT-компании и майнинговые компании получают доступ к энергии по доступной стоимости.

От admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

PHP Code Snippets Powered By : XYZScripts.com