MG 1999/2


Lietuvos nafta ir dujos, jų panaudojimo galimybės

Dr. ONA ZDANAVIČIŪTĖ

Nafta, palyginti su kitais gamtoje randamais organiniais junginiais, yra sudėtingiausia daugiakomponentė (joje vienu metu yra skystų, kietų ir dujinių sudėtinių dalių) sistema, sudaryta iš angliavandenilių, azoto ir deguonies junginių. Be to, naftoje  randama mažiausiai 40 rūšių mikroelementų, kurių koncentracija maždaug prilygsta litosferos klarkui (skaičius, reiškiantis elemento paplitimą Žemės plutoje). Anksčiau  manyta, kad naftoje yra visų teoriškai galimų angliavandenilių izomerų – molekulių, kurios susideda iš tokio pat skaičiaus vienodų atomų, bet turi skirtingą struktūrą ir savybes. Tyrimai, atlikti Amerikos, Rusijos ir Prancūzijos naftos institutuose, įrodė, kad naftoje gali būti šimtai ir net tūkstančiai cheminių junginių ir jų izomerų, tačiau jie sudaro tik nedidelį teoriškai galimų izomerų kiekį. Pvz., angliavandenilio C13H28 galimų izomerų  yra 802, angliavandenilio C14H20  - jau net 1858.
Tankis, klampumas, optinis aktyvumas, benzino ir šviesiųjų frakcijų, taip pat kietų parafinų ir sieros kiekis - tai pagrindiniai naftos fiziniai ir cheminiai parametrai, pagal kuriuos galima spręsti ne tik apie naftos kokybę, bet ir apie naftos telkinių formavimosi ypatybes, jos kilmę bei dabartines naftos slūgsojimo sąlygas. Naftos tankis gali kisti nuo 760 iki 1000 kg/m3, bet vadinamosios normalios, nepakitusios naftos tankis kinta kur kas mažesniu diapozonu, - nuo 800 iki 870 kg/m3. Kuo ilgesnį geologinį laikotarpį naftos sankaupos egzistuoja gamtoje, tuo didesnė tikimybė, kad pirminė naftos cheminė sudėtis, veikiant fiziniams, cheminiams ir biologiniams procesams, yra pasikeitusi. Šių procesų poveikis didėja arba mažėja, tai priklauso nuo tektoninio teritorijos stabilumo. Pvz., mažėjant telkinių slūgsojimo gyliui, nafta vis aktyviau yra veikiama oksidacijos ir bakterijų ardomojo poveikio procesų ir pagaliau gali būti visiškai suardyta. Teritorijai grimztant, paprastai didėja temperatūra ir slėgis, ir tai nulemia naftos krekingą, dėl to nafta tampa lengvesnė, joje nuolatos gausėja dujinių angliavandenilių. Naftos krekingo galutinėje stadijoje atsiranda dujinių angliavandenilių (daugiausia metano) ir pirobitumo. Temperatūros riba, iki kurios gali egzistuoti naftos telkiniai, yra laikoma 150oC, nors kiekviename naftingame baseine ši riba gali  šiek tiek skirtis. Vakarų Kanadoje ši temperatūros riba yra 93-104oC, Norvegijoje - 150oC, Kalifornijoje - 175-204oC.
Naftos telkinių išsidėstymas Lietuvos teritorijoje parodytas 1 pav. Pagal naftos pagrindinių uolienų, kolektorių, naftosparų bei naftos telkinių paplitimą Lietuvoje skiriami kambro, ordoviko ir silūro naftingieji kompleksai. Be to, šiek tiek naftos prietakų gauta ir iš devono bei išdūlėjusio kristalinio pamato nuogulų. Kambro naftingasis kompleksas yra pagrindinis Lietuvos teritorijoje, su juo susijusi didžioji dalis aptiktų naftos telkinių. Šis naftingasis kompleksas yra sudarytas iš smiltainio sluoksnių, kurie yra atskirti argilito ir molio tarpsluoksnių, o jų storis kinta nuo 100 m Vidurio Lietuvoje iki 300 m – akvatorijoje. Kambro uolienų kraigas nugrimzdęs nuo -1400 m Vidurio Lietuvoje iki -2500 m akvatorijoje. Dauguma kambro uolienose esančių naftos telkinių  yra išsidėstę siaurose 3–5 km, rečiau platesnėse juostose tektoninių pakopų pakeltose prielūžinėse zonose. Svarbiausios iš jų - Gargždų ir Telšių naftos susikaupimo zonos.
Ordoviko naftingąjį kompleksą sudaro karbonatinės seklaus šelfo nuogulos, kurių storis yra nuo 50 iki 60 m Vidurio Lietuvoje ir iki 200 m šiaurės vakarinėje Lietuvos dalyje. Ordoviko uolienų kraigas slūgso nuo -500 m iki -1050 m sausumoje ir iki -2300 m Baltijos jūros akvatorijoje. Surasta tik viena naftos sankaupa Kybartų plote.
Silūro naftingasis kompleksas vienas storiausių Baltijos įduboje, drauge ir Lietuvoje. Uolienų storis kinta nuo 300 m Vidurio Letuvoje iki 900 m Baltijos jūros akvatorijoje. Ta pačia kryptimi didėja ir jo kraigo absoliutiniai gyliai, nuo 500 m iki 1200 metrų. Gerų kolektorinių savybių uolienos paplitusios Vidurio Lietuvoje.
Lietuvos nafta, slūgsanti kambro, ordoviko ir silūro nuogulose, yra labai įvairi savo fiziniais ir cheminiais parametrais. Naftos tankis, vienas iš bendriausių fizinių parametrų, kinta nuo 810 iki 889 kg/m3. Naftos tankis mažėja, didėjant naftos slūgsojimo gyliui. Benzinų kiekis Lietuvos naftoje pakankamai didelis ir svyruoja nuo 8 iki 34 procentų. Visų telkinių naftai būdingas padidėjęs kietų parafinų kiekis, kuris vidutiniškai sudaro 2-3 procentus. Padidėjusį kietų parafinų kiekį paprastai turi paleozojaus nuogulose slūgsanti nafta, taip pat telkiniai, išsidėstę dideliame gylyje, aukštesnėje temperatūroje. Dervų ir asfaltenų esama nuo 3,1 iki 20,9 proc., naftos tankiui kintant nuo 810 iki 889 kg/m3. Ordoviko ir silūro uolienose esančios naftos sudėtyje yra nuo 11,3 iki 19,1 proc. dervų. Dažnai sekliai slūgsančių telkinių naftoje yra daugiau dervų - tai rodo jos oksidaciją. Lietuvos naftai būdingas mažas sieros kiekis. Daugiausia jos nustatyta Kybartų ploto ordoviko nuogulų naftoje - 0,4 procento. Kituose tirtuose naftos pavyzdžiuose sieros mažiau - 0,03-0,26 procento.
Pagal grupinę angliavandenilių sudėtį visos Baltijos įdubos telkinių naftai būdingas padidėjęs metaninių angliavandenilių kiekis. Metaniniai angliavandeniliai vidutiniškai sudaro 71,06 proc., nafteniniai – 20,0 proc., aromatiniai – 8,9 procento.
Mikroelementai naftoje yra susiję su dervomis ir asfaltenais, todėl, deginant daug mazuto, atsiranda aplinkos apsaugos problemų ir būtinybė apsaugoti nuo korozijos naudojamą įrangą. Dauguma šiluminių elektrinių, naudojančių sieringą mazutą, kartu su dūmais per parą į orą išmeta iki tūkstančio kilogramų vanadžio pentoksido (V2O5), o jų krosnių pelenuose vanadžio daugiau nei rūdose, turinčiose pramoninę reikšmę. Mikroelementų Lietuvos naftoje labai mažai, todėl jos produktų naudojimas nesukelia didesnių rūpesčių.
Naftos prietekos Lietuvoje gautos ne tik iš kambro, silūro ir ordoviko nuogulų, bet ir iš žemiau slūgsančių išdūlėjusių kristalinio pamato uolienų (gręž. Girkaliai-2). Ši nafta  lengva (tankis 815–827 kg/m3), žemos virimo pradžios temperatūros (42oC) ir yra labiau pakitusi nei kambro uolienų nafta. Naftoje iš kristalinio pamato uolienų gausu asfaltenų - 8,8 procento.
Nedidelis nuosėdų klojimosi greitis visoje Baltijos įduboje, skirtingi Žemės plutos judesiai sudarė sąlygas lėtam naftos telkinių formavimuisi, o kartais ir anksčiau susidarusių naftos telkinių ardymui. Įrodyta, kad Lietuvoje rasti naftos telkiniai formavosi ilgą geologinį laikotarpį, pasipildydami naujomis naftos porcijomis per horizantalią migraciją ir vertikalius lūžius.
Kambro terigeninių darinių telkinių režimas yra vandens spūdinis, o naftos prietakos labai įvairios. Didžiausia naftos prietaka (128,7 m3 per parą) gauta Vilkyčių telkinyje. Kituose telkiniuose naftos prietaka kinta nuo 2,9 iki 45,9 m3  per parą. Sluoksnio slėgis visuose telkiniuose šiek tiek didesnis arba artimas hidrostatiniam. Sluoksnio temperatūra siekia 74,5-88oC. Ištirpusių dujų naftoje nedaug - 33,7-3,8 m3/t. Dujos, gaunamos kartu su nafta, daugiausia sudarytos iš angliavandenilių dujų, iš jų vyrauja metanas - 37 procentai. Kadangi naftos išgaunama tik kai kuriuose gręžiniuose, o naftos verslovė įrengta tik Genčių telkinyje, tai visos gaunamos dujos yra deginamos fakeluose. Reikia tikėtis, kad ateityje Genčių verslovė apdoros daugiau iš Lietuvos gelmių išsiurbtos naftos ir drauge daugiau išgautų dujų bus panaudota.
Lietuvoje nafta ir jos produktai yra viena importuojamo kuro rūšių. Tik nedidelę kuro balanso dalį pastaruoju metu sudarė mūsų šalyje pradedama eksploatuoti nafta. Naftos paieškos giliaisiais gręžiniais buvo pradėtos vykdyti jau 1958 m., o pirmasis pramoninis naftos telkinys (Pietų Šiūparių) buvo aptiktas prieš 30 metų. Nuo to laiko iki šiol Vakarų Lietuvoje surasta 15 naftos telkinių kambro nuogulose, iš kurių 10 yra naftos telkinių balanse. Trys nepramoniniai naftos telkiniai yra aptikti silūro rifogeninėse uolienose ir vienas ordoviko uolienose. Išgaunamų naftos išteklių suma atrastuose telkiniuose sudaro 5,1 mln. t naftos, o tai sudaro 6–8 proc.  prognozinių naftos išteklių sausumoje ir akvatorijoje. Pagal paskutinį Geologijos instituto naftos geologijos skyriaus darbuotojų įvertinimą (1997 01 01) sausumoje suminiai prognoziniai naftos ištekliai sudaro apie 64 mln. t išgaunamos naftos, o jūroje - apie 81 mln. t  išgaunamos naftos.
Pagrindiniai naftos ištekliai – 53 proc. aukščiau minėtųjų prognozuojami kambro smiltainiuose, mažiau – 41 proc. silūro rifogeniniuose ir karbonatiniuose dariniuose, dar mažiau – 6 proc. ordoviko klintyse. Reikia pažymėti, kad jūroje jau surasta 8,2 mln. t išgaunamos naftos struktūroje D6, kuri yra apie 23 km į pietvakarius nuo Nidos – Rusijos Baltijos jūros šelfo dalyje. Naftos išteklių kiekis Lietuvos akvatorijoje priklausys nuo to, kaip bus nustatytos ribos su Rusija ir Latvija. Latvijos ir Lietuvos akvatorijos zonoje yra struktūra E24. Latvių specialistai prognozuoja, kad joje galėtų būti aptikta nuo 2,4 iki 30 mln. m3 naftos išgaunamų išteklių. Mūsų nuomone, naftos ištekliai neturėtų būti dideli.
Naftos bandomasis eksploatavimas Lietuvoje buvo pradėtas 1990 metais. Šiuo metu naftos darbus Lietuvoje vykdo AB “Geonafta” bei dvi UAB. Tai bendra įmonė su Švedijos naftos kompanija “Svenska Petroleum Exploration”, vadinama “Genčių nafta”, kuri vykdo naftos gavybą Genčių telkinyje, ir bendra Lietuvos ir Danijos įmonė “Minijos nafta”. Ši įmonė eksploatuoja Vilkyčių ir Pietų Šiūparių telkinius. UAB “Minijos nafta”, be jau minėtų eksploatuojamų telkinių, dar priklauso Pocių, Dieglių ir Sakučių telkiniai. Visos šios trys įmonės buvo pavaldžios Energetikos ministerijai, o šiuo metu yra pavaldžios Ūkio ministerijai. Vakarų Lietuvos pramonės ir finansų korporacijos įmonė “Manifoldas” 1998 m. gavo licenciją Klaipėdos plotui su teise eksploatuoti Vėžaičių naftos telkinį. Visa geologinė informacija yra Lietuvos Respublikos nuosavybė, o ja disponuoja Lietuvos Geologijos tarnyba, priklausanti Aplinkos ministerijai. Pastaroji taip pat kuruoja visus gamtosaugos klausimus. Naftos telkinių paplitimo dėsningumų tyrimą, išteklių prognozavimą ir naujų telkinių paieškos mokslinį pagrindimą atlieka Geologijos instituto naftos geologijos sektoriaus kolektyvas.
AB ”Geonafta” 1997 m. Lietuvos Respublikos Vyriausybės nutarimu buvo įtraukta į privatizuojamų įmonių sąrašą skelbiant tarptautinį konkursą. Privatizavimo parengiamieji darbai vyksta, bet galutiniai sprendimai dėl bendrovės privatizavimo, matyt, bus priimti šių metų ketvirtame ketvirtyje. AB ”Geonafta” nedidelė, bet patraukli, vakarietiško tipo naftos kompanija, turinti gerus specialistus ir neblogą gręžimo įrangą. 2 pav. apačioje parodyta naujai įsigytos “Cooper” firmos gręžimo staklės LTO-600 SD, kurios labai paspartino gręžinių gręžimo darbus ir gerokai sumažino jų kainas.
 Lietuvoje metinė naftos gavybos apimtis 1998 m. siekė 335,5 tūkst. t naftos, o iš viso iki 1999 m. pradžios buvo išeksploatuota apie milijoną t naftos. Naftos gavybos plėtrą Lietuvoje nulems tolesnių paieškinių-žvalgybinių darbų efektyvumas. Naftos paieškos darbų intensyvumas per pastaruosius 3–4 metus yra labai mažas. Viena pagrindinių problemų yra investicijų stoka. Ieškoti naftos Lietuvoje yra palyginti sunku, nes kaupvietės labai mažos. Naftos telkinių plotas dažnai tik kelių, retai keliolikos kvadratinių kilometrų, o struktūrų, kuriose randama naftos, amplitudė būna tik 15-20 m, retai 50 ir daugiau metrų. Tokiose mažose struktūrose tenka tankinti seisminių darbų tinklą, taigi detaliau tyrinėti. Tam reikia daug lėšų ir laiko, todėl sunku efektyviai dirbti. Neieškant ir neišžvalgant naujų telkinių, po kelerių metų naftos gavyba, pasiekusi maksimumą 450–550 tūkst. t per metus, negalės išsilaikyti tokio lygio ilgiau nei 5–6 metus ir pradės mažėti.
Bendravimo su užsienio partneriais praktika rodo, kad nenorima rizikuoti investuojant pinigus į naftos paieškas, kadangi šalia esančioje Rusijoje yra daug jau išžvalgytų telkinių. Be to, labai staigus naftos kainų sumažėjimas pasaulinėje rinkoje sumažino naftos kompanijų pelną ir galimybes investuoti į naftos paieškas. Vertinant Lietuvos šelfo geologinį ištirtumą, galima teigti, kad regioniniai seisminiai darbai yra baigti, tyrimų tinklo tankumas bei rezultatų kokybė gera. Todėl racionaliai vykdant naftos paieškas jūroje, jau pirmose 8–10 išgręžtų struktūrų gali būti surasta iki trijų ketvirtadalių akvatorijoje prognozuojamų naftos išteklių. Baltijos akvatorijoje naftingumo perspektyvos padidėja dviejų priešingos krypties lūžių susikirtimo zonose. Todėl akvatorija į pietus nuo Liepojos, Papės ir Telšių lūžių susikirtimo zonų yra perspektyviausia naftingų struktūrų paieškoms. Perspektyvus naftos paieškoms ir Telšių naftos susikaupimo zonos tęsinys jūroje, kur pakilusioje pakopos dalyje numatomas didžiausias prognozinių geologinių naftos išteklių tankis - 78–82 tūkst. t/km2.
Kiekvienos šalies ekonomika labiau susijusi su nafta nei su kitais gamtos ištekliais. Didžiausia pasaulyje išsiurbiamos naftos dalis (80–90 proc.) perdirbama į įvairaus tipo kurą ir tepalus, ir tik apie 8 proc. naudojama organinėje sintezėje. Lietuvoje, turinčioje ne itin gausius naftos išteklius, ypatingas dėmesys turėtų būti skirtas racionalaus jos panaudojimo problemoms spręsti. Norint išsiaiškinti rentabiliausią Lietuvos naftos panaudojimo variantą, reikėtų turėti respublikos aprūpinimo nafta ir jos produktais 10-20 metų programą. Jeigu ir toliau Mažeikių naftos perdirbimo gamykloje bus naudojama lengva, mažai sieros turinti Vakarų Sibiro nafta arba įvežama lengva Vakarų Europos nafta, tai Lietuvos nafta gali būti perdirbama savarankiškai, pagal poreikius ir galimybes atitinkančias technologijas. Jeigu bus įvežama sunki Kuveito nafta arba eksploatuojama sunki silūro nuogulų nafta (Vidurio Lietuvoje), tai kambro nafta turėtų būti naudojama jai praskiesti.
Lengvos naftos kiekis pasaulyje nuolat mažėja, nes jos gavybos ir perdirbimo kaštai yra mažesni. Be to, naftą eksportuojančios šalys vis daugiau naftos stengiasi perdirbti pačios, todėl ateityje galima tikėtis sunkios naftos arba netgi naftos produktų importo. Reikėtų nepamiršti ir to fakto, kad Skandinavijos šalys turi išplėtotą tepalų gamybos pramonę. Taigi racionalus Lietuvos naftos panaudojimas gali būti sprendžiamas tik atsižvelgus į visas minėtąsias problemas.
Nafta, gauta iš kambro, ordoviko ir silūro uolienų, gali būti perdirbama kartu, nes yra labai panašios cheminės sudėties. Lietuvos nafta yra lengva, mažai sieringa, turi žemą virimo temperatūrą, daug metaninių ir mažai aromatinių angliavandenilių, todėl tiesioginė naftos distiliacija duos daug dujų, o gautas benzinas turės žemą oktaninį skaičių. Todėl verslovėse naudoti daugumos firmų siūlomas nedideles perdirbimo gamyklėles su paprasta destiliacija mūsų naftai netinka.
Iš lietuviškos naftos galima gauti reaktyvinį TS-1 markės kurą, žieminį ir vasarinį dyzelinius kurus, mažai sieros turintį 40 ir 100 markės mazutą.
Esant reikalui ir įvertinus ekonominę situaciją, iš lietuviškos naftos aliejinių frakcijų gali būti gaminami baziniai tepalai, kurių išeiga galėtų sudaryti 25–33 procentus. Tepalų gamyba yra pati brangiausia naftos perdirbimo pramonės sritis, todėl ekonominį efektą galima gauti perdirbant ne mažiau kaip 1,5–2 mln. t  naftos per metus.
Iš lietuviškos naftos gali būti gaminama etilenas, propilenas, butadienas ir benzolas – pagrindinė žaliava chemijos pramonei. Naudinga būtų pastatyti etileno gamybos liniją, kur kaip žaliava galėtų būti naudojama ne tik žemos temperatūros naftos frakcijos, bet ir naftos stabilizacijos dujos bei gamtinių ir spūdinių dujų etanas. Etano kiekis gamtinėse dujose gali sudaryti 7 proc., o spūdinėse dujose ir stabilizuojant naftą gaunamose  dujose - iki 15 procentų. Iš silūro naftos dar gali būti gaunamas kelio bitumas.

Pastaba: Rengiant straipsnį pasinaudota kolegų geologų E. Laškovo, P. Lapinsko, K. Sakalausko skelbtais duomenimis bei AB “Geonafta” metinėmis ataskaitomis.