В чем польза сланцевого газа

Сланцевый газ – плюсы и минусы добычи

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.
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.
Как добывают сланцевый газ

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.
Сланцевая добыча

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

Месторождения сланцевого газа встречаются практически на всех континентах. Любое государство, испытывающее проблемы в топливно-энергетической сфере, может обеспечить себя достаточным количеством энергоресурсов благодаря сланцевому газу. Его запасы хранятся в толще сланцевых осадочных пород, и хоть по отдельности они невелики, зато в совокупности весьма внушительны, что усложняет технологию добычи.

Заявления экспертов о неисчерпаемых или, по крайней мере, колоссальных резервах сланцевого газа вызывают повышенный интерес у мировой общественности. Часто такие заявления способствуют возникновению необоснованных мифов о светлых перспективах человечества.

Менее восторженное отношение к уникальным особенностям сланцевого газа связано с всемирным опытом использования таких «новаторских» видов возобновляемых энергоресурсов, как, например, атомные электростанции, на развитие которых наложен запрет во многих странах после трагедий на Фукусиме и Чернобыле.

По физико-химическим свойствам обработанный сланцевый газ ничем не отличается от привычного природного газа, основную часть которого составляют метан и примеси более тяжелых углеводородов — этана, пропана, бутана.

Производство сланцевого газа в промышленных масштабах было начато в 2002 году американской компанией Devon energy, и всего через семь лет США стали абсолютным лидером его добычи. Крупнейшие топливные предприятия, вложившие более $ 20 млрд. в активы, связанные с этой деятельностью, вызвали настоящий ажиотаж, окрещённый СМИ «сланцевой революцией». На мировом рынке стоимость нефти и природного газа стала падать.

Читайте также:  Растительный жир вред и польза

Тонкости добычи сланцевого газа

Как добраться до сланцевого месторождения? Просто так взять и пробурить скважину в районе образования сланцевых пластов не эффективно — выход газа будет мизерным. Поэтому для достижения необходимого результата используют горизонтальное бурение, дополненное гидроразрывом пласта (ГРП).

Процесс идёт в несколько стадий. На первой стадии в самую дальнюю часть скважины под давлением закачиваются тысячи кубометров гидроразрывной жидкости с химикатами. Затем участок трубы в 200 метров блокируется специальным клапаном, и следующий разрыв делается уже ближе к выходному отверстию скважины. Получается, если её длина составляет 1500 метров, то на всём протяжении требуется произвести семь-восемь гидроразрывов.

Вместе с жидкостью в образовавшиеся пустоты поступает гранулообразный материал — пропант, состоящий из речного песка или стеклянных шариков. Он обладает фильтрующими свойствами и сохраняет проницаемость трещин, получаемых в процессе ГРП, по которым газ течёт в ствол скважины.

Данные технологии достаточно хорошо отработаны, что позволяет им успешно использоваться в коммерческом производстве.

Как геологи бурят горизонтальную скважину? Сперва они делают вертикальный ствол и на большой глубине при помощи специальных отклонителей изменяют его направление под определённым углом и азимутом. Бурение, как правило, сопровождается системой навигации. Оператор, находящийся на поверхности, следит за процессом и в любую минуту может дать сигнал, если что-то пошло не так.

Мифы добычи сланцевого газа

Дороговизна производства. Международное Энергетическое Агентство рассчитало себестоимость обычного газа в США, которая составила $ 3−7 за МБТЕ (британская термическая единица), а себестоимость сланцевого получилась… внимание… точно такая же!

Но в Европейском Союзе цены на обычный газ уже $ 5−9 за МБТЕ. Поэтому любые подобные сравнения будут корректными тогда, когда они будут проводиться в одном и том же регионе. А так, конечно, традиционный газ, добытый где-то в Западной Азии, намного дешевле сланцевого.

Нетранспортабельность, примеси, малопригодность. Противники использования сланцевого газа заявляют, что он на треть состоит из азота и прочих неуглеводородных веществ. Сложно сказать, откуда растут ноги у этого мифа. Если посмотреть на графики и таблицы составов традиционного газа и сланцевого, то станет видно, что в обоих случаях метан с гомологами имеют 97%, а примеси — 3%. То есть состав идентичен, а 3% «чужеродных» агентов — это весьма приемлемый результат.

Для справки: советское руководство закрывало глаза на тот факт, что добытый газ в крупном месторождении «Прикаспийское» состоял на 23% из сероводорода и на 20% из углекислоты. А европейское предприятие «Грёнинген» спокойно выкачивает газ с долей азота 14%.

Реалии добычи сланцевого газа

Сложность производства. Если экономическая и энергетическая выгода сланцевого и традиционного газа совпадают, то с технологией добычи дело обстоит иначе. Всевозможные необходимые «навороты» — гидроразрывы, горизонтальное бурение и т. д., значительно усложняют производство. Но с другой стороны, такая сложность оправдана, ибо сланцевые скважины имеют высокую продуктивность.

Экологические риски. Противники РГП — основного метода добычи сланцевого газа — критикуют его за появление в скважинной воде большого количества опасных для человека веществ, включая толуол, бензол, ксилолы и др. В местах применения РГП ситуация чуть ли не катастрофическая: люди чаще болеют, у животных выпадает шерсть, а воздухом становится сложнее дышать.

При этом нужно отметить, что в настоящее время РГП активно используется для разработки новых нефтяных месторождений, где обычный способ не подходит из-за низкой рентабельности. Крупнейшая российская компания «Роснефть» производит около двух тысяч операций по РГП в год и даже транслирует некоторые из них в прямом эфире через Интернет. Но почему-то сие обстоятельство никто не замечает.

Перспективы добычи сланцевого газа

Единственной страной, которая масштабно ведёт добычу сланцевого газа, являются США. В Европе о серьёзных перспективах этого сырья речь не идёт, кроме разве что Польши, где имеются крупные залежи газоносных сланцев, а также инфраструктура для их добычи. В соседних странах, особенно Германии и Франции, в которых действуют строгие законы по охране природы, эту промышленность скорее всего не будут развивать.

В России до настоящего времени сланцевым газом ни одна компания не занимается. Но это не удивительно при наличии огромных традиционных залежей газа. Однако правительство РФ предлагает начать разработку сланцев в ближайшее время.

Споры об опасности добычи сланцевого газа не утихают. Безусловно, применяющиеся технологии наносят ущерб окружающей среде, и чтобы сохранить природу, необходимо развивать и разрабатывать более экологичные источники энергии. Но пока их нет, придётся и дальше довольствоваться тем, что имеем.

Источник

Технология добычи сланцевого газа

Технология добычи сланцевого газа

Читайте также:  Польза растений для человека презентация

Пару лет назад в западных СМИ много писалось про «сланцевый газ» и что он, якобы, решит энергетические проблемы Запада без этих противных русских с их «Газпромом». Сейчас сланцевая волна докатилась до Украины. А что мы знаем про сланцевый газ? Какова его ценность и цена на самом деле?

Вы даже будете смеяться, но «внезапно выяснилось» (рояль в кустах заиграл «Полонез» Огинского), что давно и глубоко сидящие на игле импорта энергоносителей США в кризисном 2009-м году вдруг оказались «крупнейшим в мире производителем газа», подвинув Россию на второе место.

Особо восторженным журноламерам даже стало казаться, что США могут начать экспортировать газ и наконец-то поставят заносчивых русских на колени.

На самом деле журноламеры просто были не в курсе темы. В самом «сланцевом газе» нет ничего нового – первая коммерческая газовая скважина в сланцевых пластах была пробурена как раз в США в штате Нью-Йорк еще в лохматом 1821 году Вильямом Хартом.

Относительной новинкой для добычи такого газа является бурение так называемых «горизонтальных» скважин (что позволяет увеличить площадь отбора газа с одной буровой вышки). Но поскольку первую такую скважину в США пробурили лишь в 2002 году – долговечность такого решения находится под большим вопросом.

Ну то есть специалистам понятно, что горизонтальная скважина имеет стойкость гораздо ниже, чем вертикальная – но пока не совсем понятно, насколько ниже. Единичные и очень молодые горизонтальные скважины позволили газовым компаниям США бодренько подставить в расчеты окупаемости типичную цифру длительности жизни и кривую падения дебета от обычных, вертикальных, скважин – и так получить привлекательные цифры себестоимости килокубометра газа.

К 2010 году добыча сланцевого газа в США (на бумаге) достигла 51 млрд кубометров в год. И хотя это, в общем-то, довольно смешная цифра – не дотягивающая и до 8% добычи «Газпрома» – но фанфары в СМИ играли на полную катушку, а крупнейшие мировые компании потратили около 21 млрд долларов на активы, связанные со столь перспективной добычей сланцевого газа.

А потом случилось то, что в изолгавшихся насквозь США случается всегда. Очередной биржевой пузырь лопнул. Оказалось, что газовые компании США приписывали объемы добычи, разведанные запасы газа, и занижали себестоимость добычи – чтобы поднять котировки своих акций на бирже. Минэнерго США пришлось это признать, и было объявлено, что показатели добычи задним числом скорректируют в сторону уменьшения.

Вы поняли, да? Газовые компании втулили лохам на 21 миллиард долларов «сланцевых» активов, попутно государство США развело иностранных поставщиков газа на снижение цен – а теперь задним числом это все объявлено блефом.

Правда же очень проста. Добыча сланцевого газа экономически бессмысленна. И этому есть целая куча причин.

Начнем с того, что журноламеры, поющие песни про сланец и «сланцевый газ», просто не знают, что такое «сланец». Я же вам сейчас это объясню.

Вот наши динозавры сдохли и сгнили. Из них получилась нефть и газ. Однако чтобы эти нефть и газ накопились, нужна порода-коллектор. «Собиратель» то бишь. Идеальным коллектором является песчаник. Но песчаник, как промежуточная фаза измельчения твердой породы, встречается редко – гораздо чаще порода измельчается еще сильнее, до состояния пыли. Такая каменная «пыль», смоченная водой – это глина. А окаменевшая глина – это и есть то, что геологи называют сланец (claystone или shalestone).

У месторождения углеводородов в сланцах недостатков просто море. Во-первых, сланец куда твёрже песчаника, бурить тяжелее. Во-вторых, малый объём пор – это значит, что накапливается мало полезного продукта на единицу объема породы. В-третьих, у этих пор очень плохая связность пор – то есть по этой породе-коллектору продукт течет к стволу скважины совсем плохонько. Так называемая «округа дренирования» у скважины очень малая.

Понимаете, да? Продукта в сланце и так мало, так он еще и течет недалеко.

В случае с нефтью это приводит к тому, что практически отобрать нефть из сланца нереально. Ну разве что немного и очень недолго – а потом скважина пустеет. Газ же поступает несколько дольше – плохо поступает, медленно, без напора – но сочится понемногу какое-то время.

То есть в принципе газ из сланца отобрать можно – что и показал в 1821 году старина Хартон. Да, мало и медленно. Скважины получаются убогие, и при наличии альтернатив никто бы на них не смотрел. И – не смотрели, реально.

Ну то есть на самом деле сланец хорош только тем, что его везде дофига. И тем, что он совершенно не рисковый – практически любая скважина, тупо пробуренная в сланец, какую-то выдачу газа покажет. Недолго и небольшую – но выхлоп будет почти в 100% случаев. Поэтому и начали бурить скважины в сланцы на газ чуть ли не на 30 лет раньше, чем нефтяные.

Читайте также:  Чилийский орех польза и вред

Другой вопрос, что даже стоимость бурения скважин в сланец при совеременном уровне развития техники добытым газом обычно не окупалась.

Однако, как ни странно – помог мировой кризис и рост цен на углеводороды. Причем не только в том, что дороже стал газ.

Тут вот какой прикол – с ростом рентабельности газо- и нефтедобычи выросли цены на оборудование для этой добычи, и множество фирм кинулось производить различного качества буры, колонки, насосы и всякое прочее, что для скважин нужно. Это само по себе породило переизбыток такого оборудования на рынке – а тут еще началось сворачиваение старых скважин в США, сократился объем бурения, и на рынок поступило множество б-у оборудования по совсем бросовым ценам.

Таким образом, в США возник специфический бизнес: группа предприимчивых шарлатанов регистрировала очередную фирму по добыче газа из сланцевых пластов, покупала бросовый участок какой-нибудь свалки или старого карьера, и начинала б-ушным оборудованием крутить скважины в сланец. Как я уже говорил – сланца везде дофига, и скважина с вероятностью, близкой к 100%, даст газ – а уж было ли там горизонтальное бурение, сколько этого газа, и как долго скважина проживет – никого не волновало. На бумаге рисовались радужные цифры расширения добычи – после чего фирма быстренько размещала акции, лохи их покупали, и дальше уже сами эти лохи были заинтересованы в поддержании видимости преуспеяния фирмы.

Кроме того, шарлатанам помогли новые технологии – это то самое «горизонтальное» бурение, и еще модный теперь гидроразрыв пласта. Эти технологии сильно – раз в 30-50, иногда даже больше – увеличивают площадь контакта скважины с породой. То есть газ начинает переть весьма бодренько – поначалу. Долго это не продлится – малая пористость породы и низкая огруга дренирования никуда не делись, скважина сдохнет через несколько месяцев, редко когда кое-как проживет до года (для сравнения – в Уренгое скважины дают газ по 10-15 лет), но ведь чтобы развести лохов, большего и не надо.

Скважина фактически бурится на сезон, причем в месте, к которому уже есть дороги и т.д. Благодаря этому шарлатаны обходятся весьма малыми капитальными расходами, и могут серьезно надувать «бумажную эффективность» своих «месторождений» в отчетах.

Этот пузырь, конечно, реально оказалось возможно надуть только в Штатах – благодаря крайне либеральному законодательству о недрах и большому количеству когда-то освоенных, но сейчас заброшенных, территорий. Ну и благодаря избытку никому не нужного бурильного оборудования.

В Европе эта тема не прокатит. Там нет свободных участков, чтобы бурить всё новые и новые «одноразовые» скважины. Там не так легко надуть бумажные объемы добычи. Да там просто зеленые всех с дерьмом съедят, если начнется массвое бурение – а добыча газа из сланцев только такое бурение и предполагает.

Кроме того, даже в США сланцевый газ недешев. По мнению экспертов, реальные затраты на получение сланцевого газа составляют 212—283 долларов США за 1 тысячу кубометров – для сравнения, этот же килокуб обходится Газпрому в 19 долларов.

То есть, с экономической точки зрения такая добыча не имеет смысла. Это сугубо внеэкономический способ быстро получить газ, почти не вкладываясь в разведку, обустройство инфраструктуры месторождений и транспортировку газа.

Спору нет – для США это может быть интересно. Даже не столько тем, чтобы добыть газ – сколько тем, чтобы чем-то занять болтающееся без работы население. «Сланцевый газ» мне лично напоминает идею заменить один большой грузовик кучей ручных тележек с рабами при каждой – оно и технически проще, и люди при деле.

Ну а пока что подразделение Министерства энергетики США, ответственное за статистику, как бы случайно обнаружило «фундаментальные проблемы в методике подсчета добычи газа».

А крупнейшая в США независимая газодобывающая компания Chesapeake Energy – та самая, что столь весело росла на «сланцевом газе» и увеличила свою капитализацию в прошлом году ВДВОЕ – сейчас вся в долгах и, по сути, уже банкрот. Фокус был в том, что шарлатаны набрали кредитов под свои скважины – а лоховатые банкиры типа были не в курсе, что сланцевые скважины дохнут за несколько месяцев.

Вот и вся бизнес-модель. Пузырь дот-комов, как видим, никого ничему не научил.

— Владимир В.Федоров —

Комментарии:

Есть ли будущее у газогенераторных автомобилей?Топливо из воды способом Юрия Краснова

Источник