Сланцевый газ вред или польза
В посте про сланцевую революцию каждый пятый комментатор спрашивал про экологию. Давайте разберемся, какую опасность для окружающей среды представляет добыча сланцевого газа.
Для начала нужно сказать, что вероятную опасность окружающей среды представляет, естественно, не сам факт добычи сланцевого газа, сколько применение технологии гидроразрыва пласта (“фрэкинг”), так как она связана с закачкой под землю больших объемов воды с химикатами.
В 2004 году Агентство экологической безопасности (АЭБ) США выпустило доклад, согласно которому технология гидравлического разрыва не представляет угрозы для окружающей среды. На основании заключений агентства Конгресс США в 2011 году принял решение о полном выводе технологии из-под государственного регулирования. Теперь для ее применения не требовалось получать каких-либо бумажек.
Минуточку! Но в 2004 году только 2% газа в США добывалось из сланцев, а сейчас ведь уже более 40%! Кроме того, по телеку показали, что добыча сланцевого газа отравляет воду, вызывает неприятные запахи и вообще портит пейзаж. Поэтому и разговор должен быть другой! Экологические организации потребовали от Агентства экологической безопасности разобраться повторно.
Агентство с душой взялось за дело. В 2011 году там разработали план проведения исследований, который предполагает сбор данных с добывающих компаний, проведение лабораторных исследований, анализ токсичности применяемых при добыче газа химических элементов, моделирование ситуаций и проведение исследований непосредственно на месте добычи. Кстати, объем плана – 190 листов! У нормального человека подозрения должны были возникнуть уже на этой стадии. Американское агентство так увлеклось исследованиями, что в декабре 2012 вместо окончательного доклада выпустило только “Прогресс репорт”, то есть доклад о том, как идет подготовка доклада. И он получился уже на 270 листов! Понятно, что прочитать это просто невозможно.
Поэтому все нормальные люди
просто забили на доклад АЭБ и читают другие доклады, объем которых не превышает 10 страниц. Например, доклад Шонкофа, Хейса и Финкеля, выпущенный в августе 2014 года в журнале “Энвайронментал хэлс перспективс”.
Эти ребята провели исследование 211 научных источников и еще большее число источников “серой литературы” (так они называют правительственные пресс-релизы и доклады), в которых описываются все риски на всем процессе добычи сланцевого газа. А именно:
1. При транспортировке химических компонентов к месту добычи и с места добычи к местам хранения после завершения бурения;
2. При добыче сланцевого газа, в том числе бурении, произведении гидроразрыва, обработке полученного материала, утилизации воды;
3. При передаче газа потребителю и его реализации.
Выяснилось, что риски существуют! Ага! По телеку-то врать не будут!
1. Во-первых, установлено, что при проведении гидроразрыва используются химикаты! Уже одно это открытие стало просто сенсацией! Подумайте, ведь химикаты могут быть опасны для здоровья. Особенно если они куда-нибудь утекут. Утечь они могут следующими способами: во время транспортировки, при неправильном хранении или при неправильном применении (например, при разливе). Основные риски, как выяснилось, связаны с транспортировкой химических элементов грузовиками до места добычи. Например, в одних только США ежегодно производится 292 миллиона выездов грузового транспорта для перевозки опасных веществ, при этом аж целых 5200 таких грузовиков попадают в аварию! Необязательно, правда, с разливом перевозимых жидкостей, но все равно, это же целых 0,00001% вероятности! Кстати, разлив жидкости происходит при менее, чем 1% ДТП таких грузовиков. То есть даже не 0,00001%, а 0,0000001%. Опасность не так велика, но осадочек-то остался!
2. Никто не будет отрицать, что химикаты могут утечь в воду во время проведения самого бурения. Ведь под землей есть источники питьевой воды, а мы туда химикаты заливаем! Некоторые странные исследователи утверждают, что питьевая вода залегает на глубине до 1000 м, а бурение сланцевого газа происходит на глубине 1500-3000 м. Но все равно, а если протечет? Ушлые исследователи решили доказать сами себе, что математику они учили не зря и взялись подсчитывать, сколько раз при бурении вообще любых нефтегазовых скважин вообще когда бы то ни было что-либо попадало в питьевую воду. И выяснили! В диапазоне от 2*10-5 до 2*10-8. То есть от 1 раза в 50 000 раз бурения до 1 раза в 50 000 000 (50 миллионов) раз бурения. Ну и что? А что, химикаты могут только снизу затекать, что ли? Любому ясно, что они и сверху могут затечь (как-нибудь).
3. Так-так-так. Ну а что происходит с хранением воды с химикатами после того, как бурение завершено? Конечно, отдельные посетители кафе “Старбакс”, глядя на подстаканники из переработанной бумаги прониклись духом необходимости делать рисайкл всего, включая жидкости из скважин после бурения с “фрэкингом”. Но таких сознательных (ужас!) менее 1%. Обычная картина по утилизации вредных жидкостей выглядит следующим образом: на одном из крупнейших месторождений Марселус в период с 2009 по 2010 годы такой отравленной воды оказалось 729 000 кубометров, из них почти 80% отправили в специальные частные резервуары, 15% отправили в другие скважины для повторного использования и еще 5% отправили в специальные муниципальные резервуары. “Вот дураки, надо было просто в речку слить!” – подсказывает китайский газопромышленник Ван Чжили.
4. Наконец, после долгих мучений обнаружена страшная брешь в экологической безопасности. Это содержание вредных веществ в воздухе! Например, в штате Юта в 2011 году 68 дней в году было зафиксировано превышение содержания частиц озона. А исследования на 111 буровых установках в 51% случае выявило превышение содержания кварца. Что касается метана, то при любой добыче нефти и газа в его содержание в воздухе в районах бурения, как правило, увеличивается в 2,6-4,9 раза.
С другой стороны, не стоит забывать, что природный газ принято считать “чистым” источником энергии. Наиболее частое применение природного газа – в электрогенерации, где он заменяет уголь. А по выбросам СО2 газ в 2 раза чище, чем уголь. В 2003 году более половины электростанций работали на угле, а в 2012 году – только 37%. Нетрудно догадаться, что заменило уголь (εɐɹ ņıqʚǝǹнɐvɔ). И куда же поехал неиспользованный в США уголь? В страны, где (тадам!) запрещена технология “фрэкинга” – Германию и Францию.
Возможно, вас это не убедило (и правильно!). Вот, например, мнение бывшего министра энергетики России Игоря Хануковича Юсупова (на сайте “Газпрома”):
“Я считаю, что сланцевый газ — это очень тяжелый бизнес, очень убыточный бизнес на сегодня ввиду имеющихся технологий и очень ущербная вещь для окружающей среды… Потому что использующиеся химикаты при гидроразрыве оставляют негативные последствия для окружающей среды и для пластов воды, которые находятся. Поэтому перспективы сланцевого газа очень призрачны. Они нечувствительны и не могут повлиять на газовый баланс в мире. В «Газпроме» существуют свои технологии. «Газпром» проводит экспериментальное изучение аналогичных технологий”.
Все понятно? Бизнес убыточный, ущерб большой, перспективы призрачные, поэтому “Газпром” проводит аналогичные исследования! Спасибо, дорогой Игорь Ханукович 😉
P.S. Кстати, в комментариях предлагаю выяснить, кто же заказал мне пост про сланцевый газ. Ну не мог же я вот просто так взять и написать про это. Госдеп? Газпром? Администрация президента? Ваши версии.
Предыдущие выпуски: Почему падают цены на нефть, Сланцевая революция
Источник
Территория активной добычи сланцевого газа в США
Одной из 2-х базовых технологий для добычи сланцевого газа является технология гидравлического разрыва пласта (Hydraulic fracturing). Гидравлический разрыв пласта — это процесс, который предполагает введение смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под чрезвычайно высоким давлением (500-1500 атм).
Давление приводит к образованию крошечных трещин, которые позволяют газу вырваться. Вся эта система трещин связывает скважину с удаленными от забоя продуктивными частями пласта. Для предотвращения смыкания трещин после снижения давления в них вводят крупнозернистый песок, добавляемый в жидкость, нагнетаемую в скважину. Радиус трещин может достигать нескольких десятков метров.
Процесс разрыва в большой степени зависит от физических свойств жидкости и, в частности от ее вязкости. Чтобы давление разрыва было наименьшим, нужно, чтобы она была фильтрующейся. Повышение вязкости так же, как и уменьшение фильтруемости жидкостей, применяемых при разрыве пластов, осуществляется введением в них соответствующих добавок. Такими загустителями для углеводородных жидкостей, применяемых при разрыве пластов, являются соли органических кислот, восокомолекулярные и коллоидные соединения нефти (например, нефтяной гудрон и другие отходы нефтепереработки).
Значительной вязкостью и высокой песконесущей способностью обладают некоторые нефти, керосино-кислотные и нефте-кислотные эмульсии, применяемые при разрыве карбонатных коллекторов, и водо-нефтянные эмульсии. Эти жидкости и используются в качестве жидкостей разрыва и жидкостей-песконосителей при разрыве пластов в нефтяных скважинах.
Применение жидкостей разрыва и жидкостей-песконосителей на углеводородной основе для разрыва пластов в водонагнетательных скважинах может привести к ухудшению проницаемости пород для воды вследствие образования смесей воды с углеводородами. Во избежание этого явления пласты в водонагнетательных скважинах разрывают загущенной водой. Для загущения применяют сульфид-спиртовую борду (ССБ) и другие производные целлюлозы, хорошо растворимые в воде. Как правило жидкости используемые при ГРП канцерогенные. Особую опасность представляет собой возможность попадания химических реагентов, используемых при гидравлическом разрыве в пласты содержащие артезианскую воду, используемую для питья.
Основная опасность для экологии при добыче сланцевого газа заключается в использовании большого количества химикатов, которые смешиваются с водой и песком. Операцию гидроразрыва пластов (ГРП) на одной территории приходится повторять до 10 раз в год. При гидроразрыве химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий, а также грунтовых вод.
Именно поэтому в штате Нью-Йорк в США добыча сланцевого газа была запрещена. В Европе, где экологическое законодательство более жёсткое, чем в США, это может стать основной причиной, по которой добыча сланцевого газа не получит серьёзного распространения. Профессор Владимир Мордкович, автор инновационной российской технологии переработки попутного газа, считает, что в будущем с добычей сланцевого газа будут связаны громкие экологические скандалы.
Профессор Украинского государственного химико-технологического университета Вильям Задорский сообщил о возможных, даже найвероятнейших последствиях, которые следуют после добычи сланцевого газа с помощью выбранного выигравшими тендер фирмами метода гидроразрыва сланцевого пласта:
— заражение грунтовых вод химическими реактивами для гидроразрыва;
— разрушительные процессы в самом грунте и в почве, вплоть до сейсмической нестабильности и землетрясений;
— заражение почвы от слива отработанной воды и множества других сопутствующих технологических факторов;
— загрязнение воздуха выбросами не только углеводородов, но и 369 веществ (из них более половины токсичных), входящих в раствор, закачиваемый для Fracking-процесса (гидроразрыва);
— проседание почвы в местах гидроразрыва.
При осуществлении гидроразрыва пласта с помощью мощных насосных станций в скважину производят закачку так называемых «жидкостей разрыва» (гель, в некоторых случаях вода либо кислота). Для поддержания трещины в открытом состоянии в терригенных коллекторах используется расклинивающий агент-проппант, в карбонатных — кислота, которая разъедает стенки созданной трещины. Эти агрессивные вещества могут попадать в водоносные слои и, соответственно, загрязнять их.
Более чем на десятки метров может проседать почва после гидроразрыва
Главной же экологической проблемой, по мнению заместителя директора НТЦ «Психея» Геннадия Рябцева, является возможность загрязнения водоносных пластов метаном и используемыми растворами. «Даже очищенный буровой раствор, в котором на химические добавки приходится всего 1-2%, способен отравить грунтовые воды, тем более, что из скважин поднимают только треть используемой воды. Некоторые компоненты, которые применяют для достижения требуемой вязкости жидкости разрыва, имеют канцерогенный характер, поэтому их попадание в пласты, содержащие подземные воды, опасно.
К тому же, трещины от гидроразрыва могут распространяться вверх, загрязняя грунтовые воды закачиваемой жидкостью или способствуя поступлению в них метана», – считает эксперт. По словам Г.Рябцева, уголовная ответственность за проведение гидроразрывов введена во Франции, мораторий на гидроразрыв введен в штате Нью-Йорк (США), а также – на землях Нижняя Саксония и Северный Рейн-Вестфалия (ФРГ). При этом он подчеркнул, что технология добычи сланцевого газа сопряжена с риском нанести вред экологии. «В сланцевую породу закачивается огромное количество воды, необходимой для гидроразрыва, что может нанести серьезный вред окружающей среде. Этот вопрос даже рассматривал Конгресс США», – сказал эксперт.
Комментарии:
Двигатель СтирлингаПечка голландка
Источник
Ситуация с энергетическими ресурсами поставила ряд стран в зависимость от их импорта. Развитие альтернативных источников энергии напрямую связано с истощением месторождений нефти и природного газа. Возможность добычи и использования сланцевого газа стали темой обсуждения специалистов различных областей, от политиков до экологов.
Сланцевый газ – особенности добычи
Особенностью добычи газа в сланцевых породах является следующее — в них потенциально содержатся большие запасы углеводородов, пласты которых плотно перемешаны с частицами сланца. В этом случае добыча возможна лишь с применением гидравлических встрясок, после которых газ перемещается в верхние слои, откуда его уже можно извлечь.
Впервые такой метод гидравлического разрыва пласта применялся в 1947 г., но на том уровне развития техники был недостаточно эффективен. В настоящее время при разработке газосланцевых месторождений используется вертикально-горизонтальное бурение, где в разветвленную сеть скважин под высоким давлением подается «расклинивающая» смесь, включающая в себя соли органических кислот, отходы нефтепереработки, песок. Образующиеся трещины высвобождают сланцевый газ.
Для разработки месторождения сланцевого газа необходимо пробурить в сотни раз больше скважин, чем при традиционной добыче. По технологии гидроразрыва пласта – фрекинга, требуется постоянно поддерживать заданную пористость пласта, что достигается использованием химических реагентов. Сами сланцы так же содержат целый спектр ядовитых примесей с высоким уровнем гамма-излучений.
Проблема в том, что далее вся эта смесь высвобождается, выходит в верхние слои, и через осадочные породы оседает на почве, попадает в водоемы в районах сланцевой добычи газа, создавая повышенный радиационный фон.
Положительные аспекты сланцевой добычи газа
Добыча сланцевого газа решает текущий спрос на энергоресурсы внутри страны, позволяет экспортировать излишки, зарабатывая на этом валюту. Развитие этой отрасли дает заметные импульсы экономическому развитию и созданию новых рабочих мест. Положительным моментом является и поддержка низких внутренних цен на газ, что связано с избытком его предложения. Использование более дешевого газа для широкого ряда промышленных товаров создает более конкурентноспособную продукцию газодобывающей страны.
Возможность добычи сланцевого газа в населенных районах, в доступности от потребителя, привлекает инвесторов, гарантируя при этом снижение затрат. Вместе с тем, специалисты отмечают быструю истощаемость сланцевых месторождений, зачастую коэффициент извлечения газа не достигает 20%. Кроме того, растет экологическая нагрузка в районах добычи газа.
Негативные последствия развития газосланцевой отрасли
Перепады давления при гидроразрывах пласта приводят к постоянным землетрясениям, от 1,6 до 3,6 баллов по шкале Рихтера, взаимосвязь которых с добычей сланцевого газа уже научно подтверждена.
Растет загрязненность почвы и поверхностных вод химическими отходами, содержание метана в питьевой воде жилых районов, расположенных в ареале разработки месторождений, превышено в десятки раз.
К экологическим бедствиям стоит отнести и рост парникового эффекта, достигаемый значительными выбросами метана при разработке газосланцевых месторождений. Медики отмечают всплеск онкозаболеваний в районах добычи сланцевого газа, зафиксированы множественные случаи отравлений химическими веществами.
Будущее газосланцевой добычи
Не взирая на протесты экологов и общественности, в Соединенных штатах активно разрабатываются новые газосланцевые месторождения. В Великобритании и Польше идет разведка газосланцевых месторождений.
Вместе с тем, во Франции, Румынии и Болгарии официально запрещено проведение фрекинга, в Австралии уже запрещена разработка газосланцевых месторождений на 20 лет. В Европе препятствует добыче сланцевого газа густонаселенность и строгое регулирование экологической безопасности. Вероятность разработки газосланцевых месторождений здесь в ближайшие годы маловероятна.
Перспективы развития газосланцевой отрасли велики, это обосновано изменением мирового газового рынка уже сейчас. Но повсеместная добыча сланцевого газа возможна лишь при высокой рентабельности, для чего необходимы высокие цены на газ и наличие стабильного спроса.
Источник
Влияние добычи традиционным способом на природу давно изучено, но ГРП таит в себе еще много опасного.
С завоеванием рынка сланцевой нефтью и сланцевым газом метод горизонтального бурения возникает вопрос влияния данного метода добычи на окружающую среду. Об этом говорится в тезисах доклада С.А. Пунановой (Институт проблем нефти и газа РАН) и Д. Нукенова (ТОО «Kaz-Waterhunters», г. Актау, Казахстан) к конференции «Горизонтальные скважины и ГРП в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений», прошедшей в ходе Татарстанского нефтегазохимического форума. Информ-Девон приводит этот материал с сокращениями.
Башкортостан и Татарстан проявляют рационалистический подход к разработке месторождений углеводородов. В этих регионах широко внедряются проекты с использованием горизонтальных скважин, доля которых в Волго-Уральском НГБ весьма высока. Это отмечалось на конференции EAGE «Горизонтальные скважины 2017. Проблемы и перспективы» (Казань, 15–19 мая 2017 года).
НЕФТЯНЫЕ ЗАПАСЫ США УВЕЛИЧИЛИСЬ НА 90% ЗА 6 ЛЕТ
В современных рыночных условиях горизонтальное бурение позволяет минимизировать риски отсутствия притока, увеличить степень вскрытия коллектора и дебиты по скважинам, повысить рентабельность проектов, сказал председатель оргкомитета EAGE, руководитель направления по геологии и разработке ООО «Газпромнефть-Ангара» Владимир Воробьев.
Разработка сланцевых залежей за последние годы полностью переориентировала международный нефтяной рынок. Совершив сланцевую «революцию» в начале 2010-х годов, американские производители стали одними из ключевых поставщиков сырья в мире, нарастив с середины 2016 производство на 10% до 9,3 миллиона баррелей в сутки на сегодня. Это недалеко от уровней Саудовской Аравии и России. Больших успехов удалось добиться с применением именно горизонтального и кустового бурения.
Промышленная добыча газа из сланцев началась в 1980-х годах. На северо-востоке Техаса были пробурены неглубокие вертикальные скважины (150–750 м). Газ из сланцев (плеев) формации Барнетт начали извлекать при помощи гидравлической стимуляции. Дебиты скважин составляли около 3 тыс. кубометров в сутки, и запасы на скважину оценивались в среднем 7 млн куб.м. Постепенно совершенствовалась технология добычи, и к 2000 она уже составила 13 млрд куб.м.
В 2002 г. начался новый технологический этап – бурение горизонтальных скважин с многостадийным ГРП (Hydraulic fracturing) и закачкой проппантов. Добыча стала расти и уже в 2005 г. составила 23 млрд куб.м. Сланцевые формации расположены главным образом в пределах осадочных бассейнов как платформенного (Пермский, Мичиганский, Иллинойс и др.), так и внутрискладчатого (Грин Ривер, Уинта, Парадокс и др.) типов.
Компания WPX Energy из Оклахомы занимается бурением в разных бассейнах Америки: на сланцы формаций Баккен (Северная Дакота) и Барнетт (глинистые сланцы каменноугольного возраста) Пермского бассейна (западный Техас и восточный Нью-Мексико). Руководитель компании Rick Moncrief, который является пионером горизонтального бурения в Баккене, сравнивает эти сланцевые формации. Он считает, что существуют высокие перспективы и в Баккене, и в Пермском бассейне, несмотря на то, что в 2016 г. продукция Баккена упала. В то время как экономически Пермский бассейн в настоящее время выглядит более привлекательно, Rick Moncrief оценивает положительно перспективы его компании в обоих бассейнах, где средние затраты на скважину были снижены до $5–5,5 миллионов в середине 2016 года. Сегодня WPXEnergy является «новым игроком» Пермского бассейна благодаря приобретению в 2015-м году лицензионных участков на площади Дэлавар. Также WPXEnergy имеет площади в Уиллистонском бассейне (Северная Дакота) и бассейне Сан Хуан (Нью-Мексико).
В первом квартале 2016 года WPXEnergy установила новый пик добычи нефти со средним показателем в 41500 баррелей в день и планирует вложить $350–450 млн в 2016 году. Больше половины этих средств предназначено для Пермского участка Дэлавар. Многие руководители крупных корпораций отмечают, что улучшение технологий горизонтального бурения приводит к уменьшению затрат, выдвигая лозунг – «меньше денег, но больше нефти».
Усовершенствование технологий ГРП с многочисленными входными отверстиями (перфорациями) снижает затраты и увеличивает производительность, считает JimVolker, исполнительный директор Whiting Petroleum Corporation, базирующейся в Денвере. Сто входных отверстий на протяжении 3048 метров ветви, 2,7 тысяч тонн песка и 200 тыс. баррелей воды позволяют Whiting Petroleum достигать производительности в 900 тысяч баррелей на скважину. По словам Gerbert Schoonman, вице президента компании Hess Corporation, его компании удалось снизить время бурения скважины с 45 до 16 дней, тем самым снизив затраты на каждую с 34 млн до $5,1 млн.
Don Hrap, президент компании Conoco Phillips подчеркивает, что из-за новой технологии нефтяные запасы США увеличились на 90% за последние 6 лет, а запасы натурального газа на 125% за последние 20 лет. «В настоящий момент Северная Америка имеет достаточно природного газа на следующие 100 лет», – сказал Don Hrap.
Большое значение имеет применение новейших технологий. Компании используют волоконную оптику и волоконные катушки для диагностики производительности каждой перфорации. Температуру, акустику и некоторые другие параметры оценивают для их повторного использования. Новая волоконно-оптическая система мониторинга, совместно разработанная Shell и Baker Hughes, позволяет проводить мониторинг распределения напряжений и деформаций в скважинах, использующих противопесочные фильтры. Эта система может фиксировать даже незначительные изменения в обсадных трубах и креплениях скважин в реальном времени.
КОЛОССАЛЬНЫЙ ВРЕД ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Негативное влияние сланцевого бурения наносит колоссальный вред окружающей среде, считают ученые. При бурении горизонтальных скважин и использовании ГРП растет сейсмоактивность в связи с изменением структуры недр, загрязняются грунтовые воды, поверхностные воды и почвы, в атмосферу выбрасывается метан.
Технология требует огромных запасов воды. Для одного ГРП используется от 5000 до 20000 т смеси воды, песка и химикатов, а таких ГРП производится в год десятки на одной скважине. Вблизи месторождений скапливаются большие объемы отработанной загрязненной химическими веществами воды, которая неизбежно попадет в почву. Добыча сланцевого газа приводит к загрязнению грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком и другими опасными веществами. В частности, в сентябре 2014 г. в водозаборной скважине сланцевого месторождения Barnett shale, одного из самых крупных газовых хранилищ Техаса, было обнаружено небезопасное количество мышьяка. Для одной операции ГРП используется до 500 наименований химикатов общим объем от 80 до 300 т. Высока вероятность и загрязнения радиоактивными веществами, которые будут выноситься на поверхность в результате добычи газа.
При довольно подробном освещении всех плюсов и минусов горизонтального бурения сланцевых плеев и, в частности, негативных экологических последствий применения ГРП, практически не затрагивается проблема микроэлементного (МЭ) состава как самих сланцев, так и сланцевой нефти. Однако при разработке и добыче нефтегазовых ресурсов сланцевых формаций необходимо учитывать большие содержания металлов и неметаллов, концентрирующихся в них. Причем значительное количество элементов относится к категории потенциально токсичных опасных для среды обитания.
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ И РАДИАЦИЯ
В целом сложилась парадоксальная ситуация. На фоне сравнительно высокой изученности свойств и последствий воздействий углеводородов на окружающую среду практически без исследований остались многие токсоопасные МЭ, присутствующие в УВ сырье. Но около 15–20% добываемого УВ сырья уже содержат в своем составе токсические микроэлементы в количествах, превышающих их безопасный уровень, и объемы его добычи с годами возрастают. Наиболее миграционно-подвижные и летучие из них ртуть, кадмий, мышьяк и др.
В числе прочно химически связанных в комплексных металлоорганических соединениях в углеводородах – медь, никель, цинк и др. Они биологически инертны в природной нефти и битумах, но опасны в микродисперсном состоянии после техногенного, особенно высокотемпературного воздействия на сырье. Актиноиды, вне зависимости от прочности связи с молекулярными структурами УВ, входят в класс активно опасных в любом состоянии. Поэтому содержания таких высокотоксичных и летучих элементов, как молибден, селен и др. необходимо оценивать на предварительных этапах разработки любых месторождений, в том числе и сланцевых.
Тепловое воздействие на пласт, увеличение давлений, закачка химических реагентов при ГРП при большом количестве перфораций на протяжении длинного горизонтального участка может привести к высвобождению элементов и их выбросу в окружающую среду. Так, известно, что теплохимические методы, например, метод внутрипластового горения при выработке запасов ванадиеносных нафтидов, неприемлемы в виду значительных потерь металлов в пласте, а также из-за возможного попадания ванадия и никеля в вышезалегающие водоносные горизонты, используемые для водоснабжения населения. Подобное уже зафиксировано на участке внутрипластового горения месторождения Каражанбас в Казахстане.
В горючих сланцах Байхожинского месторождения в Казахстане отмечаются также высокие содержания рения – редкоземельного металла, широко применяемого в катализаторах и тугоплавких сплавах.
В последние годы особое внимание уделяется оценке объемов экологически опасного загрязнения окружающей среды ртутью и ее соединениями, образующимися в результате добычи различных видов углеводородного сырья и его переработки. Наибольшее число подобных исследований выполнено в США. Даже по самой низкой оценке среднего содержания Hg в нефти при расчете на минеральное вещество она во много раз выше, чем в осадочных породах и земной коре. Ртуть присутствует в нефти в виде обладающих высокой летучестью капель металлической ртути. В нефти обнаружена также самородная ртуть и ее амальгамы.
Естественная радиоактивность горючих сланцев обусловлена содержанием в них естественных радионуклидов (ЕРН): урана, тория, изотопа 40К и продуктов радиоактивного распада Th, U, в первую очередь радия и газообразного радона. Из всех ЕРН горючих и черных сланцев наибольшая информация имеется по урану, который заметно накапливается в них. Его среднее содержание в черных сланцах 8–13 грамм на тонну. При переработке сланцев могут образовываться продукты с повышенной радиоактивностью по сравнению с исходными.
Ученым стоит задуматься о тех невозвратных потерях ценных промышленно значимых металлов, которые происходят из-за отсутствия рентабельной и экономически эффективной технологии их добычи из нафтидов, а, с другой стороны, при ГРП возможно попадание потенциально токсичных элементов как из сланцев, так и из содержащихся в них углеводородов в скважинное оборудование и окружающую среду.
Источник