Где и как добывается сланцевая нефть? Что такое сланцевая нефть: виды, способы добычи, важнейшие факты
Какой благовоспитанный и солидный человек, с такой милой, постоянной, доброй улыбкой на лице. Знаете кто это?
Это ни кто иной как Джорж Митчел, руководитель собственной компании Mitchell Energy & Development Corp, ради обогащения, ради той самой прибыли, он сделал все возможное и невозможное, но добился, чтобы добычу сланцевой нефти сочли рентабельной и сильные мира сего вложили свои миллиарды в разработку.
Перед вами убийца всего живого на миллионах акров земли, во множестве стран мира. Это после его успеха, из водопроводных труб незадачливых лузеров не вписавшихся в рынок, то есть местных жителей, которым не повезло жить в окрестностях тех мест, где он и его последователи начали добычу сланцевой нефти, потекла вода вспыхивающая от поднесенной спички. Это после того, как он ударил по рукам со своими спонсорами, миллионы тонн химикатов по всему миру загрязнили подземные воды, землю, убили все живое вокруг, привели к рождению калек, болезням и смертям людей. Хотя если быть точным, то он лишь один из многих... Разве есть преступление на которое не пойдет капитал при достаточном проценте прибыли?
«Обеспечьте капиталу 10% прибыли, и капитал согласен на всякое применение, при 20% он становится оживленным, при 50% положительно готов сломать себе голову, при 100% он попирает все человеческие законы, при 300% нет такого преступления, на которое он не рискнул бы пойти, хотя бы под страхом виселицы».
Так о чем же идет речь?
Сланцевая нефть - полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы близкой по составу к нефти. (Каустобиолиты - горючие полезные ископаемые органического происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных, реже животных, организмов под воздействием геологических факторов. По крайней мере так считается общепризнанным.
Есть альтернативная минеральная теория, о которой мы почти не слышим. Ее основателем считают Менделеева. Сторонники этой теории считают нефть продуктом химических реакций, происходящих на большой глубине и не связанных с органическими останками. И скорость этих процессов сотни, а то и десятки лет. То есть нефть способна восстанавливаться в прежнем и больших объемах спустя определенный промежуток времени внутри опустевшего месторождения!)
Сжигать нефть?! Точно также можно ведь топить (печь) ассигнациями
.
Д. Менделеев.
(Ассигнация - это историческое название бумажных денег, выпускавшихся в Российской Федерации в период с 1769 до 1849.)
Из одной тонны обогащенного черным золотом сланца при помощи новейших технологий можно добыть только 0,5 - 1,25 барреля. (1 Нефтяной баррель = 158,987 литра.)
Опять же все привыкли говорить о сланцевой нефти, но почему то забывают о сланцевом газе, а там подобные же схемы добычи...
(Сланцевый газ ставший рентабельным в 2000-е годы привел к переделу мировой газовый рынок. Благодаря широкому внедрению технологии фрекинга- гидроразрыва пластов, американцы научились добывать газ из сланцевых пород, существенно снизив издержки. Дешевый газ хлынул на рынок США и завоевал его в течение какой-то пары лет. Америка стала добывать больше, а импортировать, соответственно, меньше, что оказало сильнейшее давление на цены по всему миру.)
Какая разница в добыче обычной нефти и сланцевой? Ведь обычная добыча тоже загрязняет природу и разрушает экологию планеты.
При классическом способе добычи нефти используется поэтапный метод: Первичный. Жидкость поступает под воздействием высокого давления в пласте, которое образуется от подземных вод, расширения газов и прочее. При таком способе коэффициент извлечения нефти составляет примерно 5-15%.
Вторичный. Такой метод используется тогда, когда естественного давления уже недостаточно, чтобы поднимать нефть по скважине и он заключается в использовании закачиваемой воды, попутного или натурального газа. В зависимости от пород резервуара и характеристик нефти, коэффициент извлечения нефти при вторичном методе достигает 30%, а суммарное значение - 35-45%.
Третичный. Такой метод заключается в увеличении подвижности нефти для повышения ее отдачи. Один из способов - это TEOR, при помощи которого за счет нагрева жидкости в пласте уменьшается вязкость. Для этого наиболее часто применяется водяной пар. Реже используется частичное сжигание нефти на месте, непосредственно в самом пласте. Однако такой способ не очень эффективен. Для изменения поверхностного натяжения между нефтью и водой можно ввести специальные поверхностно активные вещества или детергенты. Третичный метод позволяет повысить коэффициент извлечения нефти еще примерно на 5-15%. Данный способ используется лишь в том случае, если добыча нефти продолжает оставаться рентабельной. Поэтому применение третичного метода зависит от цен на нефть и стоимости ее извлечения.
Но человек на фото добился, так называемой, революционной добычи нефти из сланцев.
Существует два основных способа получения необходимого сырья из горючих сланцев. Первый - это добыча сланцевой породы открытым или шахтным способом с ее последующей переработкой на специальных установках-реакторах, где сланцы подвергают пиролизу без доступа воздуха, в результате чего из породы выделяется сланцевая смола. Этот метод активно развивался в СССР. Хорошо известны также проекты по добыче сланцев в провинции Фушунь (Китай), на месторождении Ирати (Бразилия).
А второй это гидравлический разрыв пласта —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 и даже сотен 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 и другие производные целлюлозы, хорошо растворимые в воде.
Как правило жидкости используемые в этом методе канцерогенные... Особо опасно попадание в грунтовые воды всех этих химических реагентов, используемых при гидравлическом разрыве в частности в пласты содержащие артезианскую воду, используемую для питья. Операцию гидроразрыва пластов на одной территории приходится повторять до 10 раз в год. При гидроразрыве химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению значительной территории...
В англоязычных СМИ репортеры наперебой обсуждают химический состав раствора для проведения гидроразрывов, используемый компаниями, добывающими сланцевый газ. В целом, объем воды, необходимой для проведения гидроразрыва - например, в формации Марселлус, составляет порядка 16 тыс. тонн. При этом сами компании всегда сообщали, что от 98 до 99% раствора - это просто вода и песок. Вопросы вызывали оставшиеся 1-2%. Эти оставшиеся проценты, которые вполне могут попасть в питьевую воду по трещинам, образовавшимся в породе после гидроразрыва, весьма волнуют американскую общественность. В абсолютном исчислении количество химикатов весьма велико: если общая масса воды и песка - около 16 тыс. тонн, которые доставляют несколько сотен автоцистерн, то доля химических добавок может составлять до 320 тонн.
По информации, предоставленной компанией Halliburton, которая впервые провела гидроразрыв в 1947 г, выступив пионером в этой области, 98,47% объема жидкости, которая используется для гидроразрыва - это смесь воды и песка, а 1,53% - химические добавки - формальдегид, хлорид аммония, уксусный ангидрид, метиловый и пропиловый спирты, а также соляная кислота.
После того, как смесь для гидроразрыва готова, ее закачивают под землю с усилием до 70 МПа. Давление воды вызывает появление трещин, а песчинки, которые загоняет в эти трещины поток жидкости, мешает их последующему схлопыванию. К слову, под словом "песчинки" подразумевается не только обычный песок, но и песок с полимерным покрытием (resin-coated sand) и частицы спеченного боксита.
Проведение одного гидроразрыва занимает от 3 до 10 дней. При этом компания Chesapeake Energy использует совершенно иные химикаты, чем Halliburton, и доля их в готовом растворе намного ниже, порядка 0,5% добавок. О чем они с гордостью заявляют...
К слову, задачу специалистов, работающих в американских департаментах защиты окружающей среды, действующих в каждом штате, осложняет то, что разные компании используют различные наборы химикатов, их свыше 85...
Необходимо сказать несколько слов о понятии сланцевая нефть . В Америке, где сланцевая нефть стала играть существенную роль в повышении нефтедобычи, под этим термином часто понимают нефть двух видов. Сланцевой называют нефть, получаемую из горючих сланцев, которая по своим свойствам (плотности, вязкости) значительно отличается от традиционной легкой нефти. Одновременно с этим часто тем же самым термином обозначают нефть по свойствам аналогичную обычной легкой нефти, но содержащуюся в плотных низкопористых низкопроницаемых коллекторах (сланцах). Чтобы разделить эти два вида нефти (оба из которых добываются из сланцев) специалисты пользуются двумя терминами: shale oil - для высоковязкой сланцевой смолы из горючих сланцев, требующей дополнительной обработки для превращения ее в нефть и tight oil - для легкой нефти, содержащейся в коллекторах с низкими фильтрационно-емкостными свойствами.
В России:
Россия пустила на свои месторождения американцев, которые добывают сланцевую нефть на сибирских месторождениях. Наиболее активно экологически опасные методы гидроразрыва пласта используют на Баженовском месторождении, где давно работают западные нефтесервисные компании. Щадящая советская технология термонагрева сланцев пока не доработана и может оказаться вообще невостребованной. "Роснефть", "Лукойл" и "Газпром нефть" имеют свои участки на Баженовском месторождении, трудноизвлекаемую нефть они добывают с помощью бурения горизонтальных скважин и гидроразрыва пласта. Неслучайно в 2012 году российские нефтяные боссы посетили конференцию по добыче сланцевых углеводородов в США, где рассказали о своем опыте работы в этом направлении. Роснефть опробовала горизонтальное бурение с гидроразрывом пластов в 2011 году на Приобском месторождении. Позже этот метод использовался на 50 скважинах, в то время как в 2012 году их было три. Самым активным пользователем технологии на сегодняшний день является "Лукойл", компания к началу 2013 года пробурила 215 горизонтальных скважин и добыла таким образом 19 миллионов баррелей нефти. В планах у компании было довести количество таких скважин до 450 скважин. Есть опыт такого бурения и у купленной "Роснефтью" ТНК-ВР, число скважин которой превысило сотню. Добывать нефть из сложного месторождения российские компании решили в тесном сотрудничестве с западными нефтедобывающими корпорациями и нефтесервисными компаниями.
Так "Газпром нефть" обещал в 2012 что приступит к освоению Баженовской свиты совместно с Royal Dutch Shell Plc в течение трех лет. Роснефть на свои участки запустит Exxon Mobil Corp. В стране уже активно работают три крупнейшие нефтесервисные компании мира:
-
Schlumberger Ltd. (SL
- Weatherford International Ltd. (WFT);
- C. A.T. Oil AG, которые по всей вероятности и будут выступать подрядчиками.
Чтобы сохранить собственную маржу и дать заработать американцам, нефтяники пролоббировали пониженный налог на сланцевую нефть. Значит, в бюджет от этой нефти будет поступать намного меньше денег. Кроме того, они получили обещание снизить экспортные пошлины в случае заметного падения цен на нефть, которого, к слову, эксперты не ожидали в то время... Административный компонент черного золота будет регулироваться с учетом более высокой себестоимости сланцевой добычи.
В настоящее время известно более 70 месторождений с открытыми запасами нефти в пластах сланцев в северной части России. Баженовская свита распространена в Западно-Сибирской НГП на территории более 1 млн км3. Отложения бажена выделены в пределах ХМАО-Югра, Тазовского п-ова, п-ова Гыдан, восточной и центральной части п-ова Ямал. Отложения баженовской свиты залегают на глубине от 600 м у границ распространения до максимальных глубин 3500-3800 м.
В США:
В США основные запасы сланцевой нефти располагаются на юге Техаса (Игл Форд),
в районе Скалистых гор (Найобрара формейшн, Баккен Шейл), на западном побережье (Монтерей формейшн) , а так же на северо-востоке США (Ютика Шейл) и в восточной части Канады (Кардиум формейшн)
В результате сланцевой революции в США количество добывающих скважин с двух сотен в 2000-2005 годах быстро выросло почти до 5000 скважин к концу 2012 года. И если в 2008 году добыча сланцевой нефти на месторождении Bakken составляла лишь около 1% от общего объема добычи в США, то к концу 2012 года на месторождении добывается без малого 700 тыс. барр/день, что составляет около 10% всей нефтедобычи в США. А всего в стране добывается уже более полутора миллионов барр/день сланцевой нефти и ею обеспечена значительная часть общего роста добычи нефти в США.
В Иордании:
Страна в недостаточной мере обеспечена пресной водой, которая при нынешних технологиях добычи нефти из сланца расходуется в значительных объемах. Учитывая тот факт, что страна снабжается пресной водой из двух рек - Ярмука и Иордана, которые приносят в год до 850 млрд. куб. м пресной воды (из которых более 28 млрд. куб. м уйдут на обеспечение добычи сланцевой нефти), уже в 2015 году при выполнении заявленных планов по разработке нефтяных сланцев в Иордании может образоваться 5% дефицит пресной воды, не учитывая рост населения и увеличения потребления воды в других секторах экономики. Тем не менее, потенциальная опасность не останавливает иорданское правительство, ожидаемые доходы от экспорта нефти видятся для страны привлекательнее возможного дефицита важнейшего ресурса.
В Израиле:
По оценкам Israel Energy Initiatives (IEI) ресурсы нефтяного сланца в долине составляют около 34 млрд. т, что соразмерно запасам нефти в Саудовской Аравии. Israel Energy Initiatives (IEI) - израильская компания, базирующаяся в Иерусалиме.
В Израиле планируют применить принципиально новые методы извлечения нефти из керогена, не похожие на используемые методы в других странах. На начальных этапах добыча будет вестись методами внутрипластовой добычи с использованием электрических и газовых нагревателей, а позже, согласно сообщениям IEI, будет
разработана технология, направленная на радикальное снижение объемов воды, требуемых для добычи. Одной из основных целей проекта является именно разработка и апробация этой технологии уже к 2019-2020 гг. Такая технология позволит не только не тратить на добычу сланцев значительные объемы воды, как это происходит сейчас, но и каким-то образом получать воду вместе с нефтью на подобных месторождениях.
Стоит отметить, что этот проект во многом является проектом геополитической спекуляции. Руководители компании-оператора и ведущие инвесторы проекта - британец Якоб Ротшильд и американцы Руперт Мердок и Дик Чейни, открыто выражают свое мнение по поводу геополитической направленности проекта, позиционируя его во многом как проект, нацеленный против ресурсного национализма арабских нефтедобывающих стран. Джонас, ярый сионист, полагает, что запасы Шфела это только начало: "Мы считаем, что в Израиле больше нефти, чем в Саудовской Аравии. Там может быть до полутриллиона баррелей". Поскольку транснациональные нефтяные компании опасаются развивать месторождение Шфела, за развитие этого крупнейшего в мире месторождения взялась компания, которая ранее не занималась этим бизнесом, компания IDT
В Марокко:
К принципиальным изменениям на собственном рынке нефти готовится и еще одна страна-импортер. В Марокко еще во второй половине 2000-х гг. совместно с правительством США был запущен пилотный проект по добыче нефтяного сланца Тарфайа (Tarfaya Oil Shale Pilot Plant project) под управлением компании «Сан Леон Энерджи».
Ресурсы страны оцениваются в 7,3 млрд. т нефти, ресурсы Тарфайи - в 3,11 млрд. т.В 2010 году проект перешел в стадию обустройства месторождения и инфраструктуры. По оценкам компании-оператора, уже к 2013 году на месторождении будет производиться 3 млн. т нефти в год
Второй проект - Тимагди - оценивается в 2,05 млрд. т.н.э. Проект должен был стартовать еще в 2011 году, но по непонятным причинам был отложен до начала 2012 года. По оценкам компании уже в 2012 году на месторождении будет добыто 2,5 млн. т нефти.
Потребление Марокко на 2011 год составило 11,4 млн. т нефти, а производство, - всего лишь 9 тыс. т в год. За счет добычи нефти на этих проектах страна уже в ближайшие годы сможет сократить разрыв между производством и потреблением, даже несмотря на рост спроса в стране (по оценкам ИНЭИ РАН, к 2015 году спрос на нефть достигнет 11,8 млн. т). Стоит также отметить, что в Марокко имеется НПЗ, рассчитанный на переработку 10 млн.т нефти, в данный момент загруженный только наполовину импортным сырьем. Добыча 5 млн. т собственной нефти позволит африканской стране отказаться от импорта нефтепродуктов и высвободить для своих североафриканских соседей, в частности для Ливии, возможность дополнительно экспортировать 5 млн. т нефти в Европу.
В Китае:
Ресурсы нефтяного сланца Китая оцениваются более чем в 46 млрд. т н.э., в то время как технически извлекаемые из нефтяного сланца запасы сланцевой нефти (shale oil) составляют 550 млн. т. На конец 2011 года, по данным ВР statistical review of World Energy, доказанные запасы традиционной нефти в Китае составляли 2 млрд. т. Несмотря на значительные ресурсы, страна не спешит начать активную добычу нефти из сланцевых плеев. На данном этапе добыча из этих источников составляет 350 тыс. т в год, что соразмерно 0,2% от общего объема добычи в стране. На данный момент китайские компании активно инвестируют в разработку месторождений нефти низкопроницаемых пород в Северной Америке, обучаясь технологиям мультистадийного гидроразрыва пласта в совокупности с наклоннонаправленным бурением. На данном этапе сложно сказать, когда Китай начнет (и начнет ли вообще) применять эту технологию на собственных формациях.
Китай принимает участие в добыче нефти в США...
По некоторым прогнозам значительного роста добычи и нетрадиционной, и традиционной нефти в Китае не ожидается. К 2030 году общая добыча страны по прогнозам CERA составит 175-185 млн. т, а добыча сланцевой нефти - 3 млн. т, в то время как спрос к этому же моменту может возрасти до 665 млн. т. К 2030 году суммарная добыча нефти прогнозируется на уровне 176-190 млн. т, добыча нефти сланцевых плеев на уровне 4-15 млн. т. н.э., при спросе в 665,6 млн. т.
Согласно сообщению China"s National Energy Administration добыча нефти из нефтяного сланца в Китае может составить около 10 млн. т в год.
Почему же один из ведущих нефтеимпортеров мира не развивает собственную добычу нефти за счет запасов в нетрадиционных источниках?
Да потому, что там понимают далеко идущие последствия, нефть пить не будешь... В экологическом плане в Китае итак далеко не райская жизнь.
К тому же:
- китайские компании проводят политику активной инвестиционной экспансии на Ближнем Востоке, в Канаде, Африке и в Латинской Америке, обеспечивая собственную страну сырьем, добываемым за рубежом, а разработку собственной нефти откладывают «до лучших времен». Аналогичную политику в свое время проводили США, законсервировав значительное число собственных месторождений и осуществляя экспансию на зарубежные рынки силами компаний-мейджоров;
- отсутствие у Китая технологий, позволяющих добывать сланцевую нефть без серьезного ущерба для экологии и водоснабжения населения. Как уже было отмечено выше, современные технологии добычи сланцевой нефти предполагают значительные водозатраты, в то время как в Китае 65% пресной воды уходит на мелиорацию, а 60% значительно загрязнены и непригодны для питья. Во многих районах воды для использования в добыче просто нет. Добыча сланцевой нефти в больших объемах может привести Китай на грань настоящей экологической катастрофы
. Однако, если вспомнить про разрабатываемую в Израиле «экологичную» технологию добычи сланцев с попутной добычей пресной воды, после масштабного внедрения этой технологии в мире ситуация для азиатского рынка может резко измениться; Основные запасы нефтяных сланцев сконцентрированы в провинциях Северо-Восточного Китая и в крупном промышленном центре Фушунь (восточная часть страны, менее 200 км до границы с Северной Кореей).
Национальные корпорации ведут добычу на нескольких пилотных месторождениях этих провинций, используя в основном внутрипластовые методы добычи с последующей переработкой углеводородной смеси в синтетическую нефть на заводах - апгрейдерах. По сообщению компании McKinsey & Company запасы нефти низкопроницаемых пород в Китае могут оказаться в 1,5 раза больше, чем в Северной Америке, что в перспективе может привести к значительному росту добычи этого вида нефти (точные цифры в сообщении не приводятся).
В Японии:
3 октября 2012 года в Японии добыли первую нефть. Компания распространила сообщение, что эксперимент будет осуществлен в районе города Ога в префектуре Акита. Ее запасы в самой Японии невелики. Но Japex рассчитывает таким путем освоить самые современные технологии добычи сланцевой нефти, чтобы затем применить их в других странах. Эта компания, 34% акций которой принадлежит государству, обладает правами на разработку месторождений в Индонезии, Ираке и Канаде.
3 октября 2012 года в Японии добыли первую нефть. Разработка первого в Японии месторождения горючего сланца велась Japex долгое время. Объем запасов месторождения в Аките равен примерно 5 млн баррелей, что, в принципе, немного. Однако для Японии это составляет около 10 % годовой потребности.
Тестовое бурение проводилось на месторождении «Аюкава», в городе Юрихонджо в префектуре Акита, в северо-западной части острова Хонсю. Залежи сланцевой нефти были обнаружены на глубине 1,8 тысячи метров. Чтобы добраться до нефтеносного слоя компания вливала в горную породу кислоты, размягчающие камень. Это было необходимо для последующего бурения...
В Австралии:
По данным МЭА, технически извлекаемые запасы нефти из сланцев (shale oil) в Австралии составляют 1,64 млрд. т нефти. На данный момент в стране действуют три проекта по добыче нефти из сланцевых плеев. Проект расположен на месторождении Стюарт, неподалеку от города Гледстоун. Стоит отметить, что это месторождение действует с 1970-х годов. Актив неоднократно перепродавался различным инвесторам и закрывался по требованию Greenpeace в связи с неблагоприятной экологической обстановкой.
«Вторую жизнь» проект получил в 2008 году, после того как у канадских компаний была закуплена и внедрена технология добычи сланцевой нефти, однако в том же году он попал под действие двадцатилетнего экологического моратория, запрещавшего добывать нефть из сланцевых плеев штата Queensland. С 2008 по 2011 год проект бездействовал, добыча не велась. Только после вмешательства Федерального Правительства Австралии местные власти разрешили продолжить проект и в начале 2011 года отменили мораторий на разработку сланцевых месторождений.
Правительство кладет деньги себе в карман и заявляет, что сможет сделать Австралию полностью энергетически независимой.
Вообщем сланцевой нефти в мире очень много. Огромные запасы, кроме выше перечисленных разведаны в Тасмании, ЮАР, Аргентине, Украине, Эстонии, Бразилии и других странах.
Основные проблемы для экологии и жителей:
Добыча нефти сланцевых плеев при современном уровне технологий связана с огромным уровнем расхода воды, так для добычи 1 барреля нефти требуется от 2 до 7 бар воды (от 317,8 до 1112,3 л).
Загрязнение воды происходит несколько раз, во первых используется чистая вода из окрестных водоемов или привозная, которую смешивают с химикатами, во вторых из скважины нефть поступает вместе с водой которой там до 70% . Эта вода также загрязняется не только нефтью, но и водой смешанной с химикатами, что привезли, ну и на закуску наша адская смесь по трещинам поступает в артезианскую воду или даже выше, в грунтовые воды, убивая либо отравляя все живое...
Важным аспектом экологического влияния нефти сланцевых плеев является высокая энергоемкость процесса их извлечения. По оценкам компании RAND Corporation от 2005 года, добыча 100 тыс. барр./сут требует строительства электростанции мощностью в 1200 МВт, которой было бы достаточно, что бы снабдить энергией свыше 300 тыс. домохозяйств в США.
Немаловажным фактором являются и значительные выбросы парниковых газов при разработке сланцевых месторождений. Энергетический институт Колорадо в тесном сотрудничестве с правительством США представил результаты расчетов, согласно которым инфраструктура добычных проектов, рассчитанных на добычу 90 млн т в год, будет производить одновременно более 350 млн т углекислого газа в год. Это составляет около 5 % от текущих годовых выбросов парниковых газов США (7,26 Гт CO2).
После гидроудара метан и химические реактивы попадают в водяные пласты, а затем в водопровод. В процессе добычи используется большое количество воды, которая потом не очищается. Выбросы метана в атмосферу влияют на усиление «парникового» эффекта.
Ну и главное: запасы чистой пресной воды снижаются во всем мире стремительными темпами. Чистая пресная вода - вот главный ресурс, и без нее человечеству будет крайне тяжело выжить.
В Великобритании добыча сланца привела к серии землетрясений в районе одного из курортных городков. По экологическим соображениям приостановлена добыча в трех американских штатах и двух канадских провинций.
Но дальше всех пошла Франция. В июле 2011 французское правительство приняло решение о запрете на разработки сланцевых месторождений газа и нефти методом ГРП и аннулировало все ранее выданные лицензии. Прогнозируется разработка аналогичной директивы уже на уровне ЕС.
Содержание
Раздел 1. Сценарий развития добычи сланцевой нефти.
Сланцевая нефть - полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к черного золота). Из одной тонны обогащенного черным золотом сланца при помощи новейших технологий можно добыть только 0,5-1,25 барреля черного золота . Кроме того, горно-проходческий метод добычи наносит большой вред природе.
Сценарий развития добычи сланцевой нефти
США достигли больших успехов в освоении технологий добычи сланцевого газа. В связи с этим возникли разговоры о возможном переделе мирового рынка газа. Если и нефтяники совершат подобный прорыв, то это повлечет еще большие изменения. Однако эксперты успокаивают: резких перемен на рынке черного золота и газа в ближайшие годы ожидать не стоит.
Сейчас ученые разных стран решают технологические задачи, возникшие при начале добычи сланцевых газа и черного золота. В том числе, идет поиск возможности сократить затрата воды при добыче методом гидроразрывов пластов. Ожидается также снижение исходной стоимости добычи.
Внедрение новых технологий (разработок) в добыче земляного масла и газовой отрасли одновременно с экономией энергии в сфере потребления в скором времени радикально изменят мировой энергетический рынок , подчеркивается в ежегодном докладе Международного энергетического агентства. Соединенные штаты выйдут на 1-е место в мире по уровню добычи нефти, потоки ближневосточной черного золота направятся в основном в азиатские страны , а Россия опустится на 3-ю позицию в мире по объему добычи земляного масла после США и Саудовской Аравии.
Базовый вариант прогноза Международного энергетического агентства (МЭА) предполагает быстрый - на одну треть - рост спроса на традиционные , в частности, ближайшие два десятилетия. Альтернативные источники энергии в течение этого периода не смогут занять существенную долю в глобальном энергетическом балансе. Причем 60% увеличения мирового спроса обеспечат , и .
За последний год американцам удалось значительно увеличить добычу сланцевого газа , поэтому некоторые эксперты заговорили о «сланцевой революции», когда люди научатся добывать не только сланцевый газ , но и сланцевую нефть. Это повлечет серьезные изменения в всемирной экономике, ведь в этом случае странам уже не нужна будет альтернативная энергия и .
По данным журнала «Однако», добыча одного барреля сланцевой нефти в штате Техас стоит всего 15 долларов, а в последующие годы упадет примерно в 2 раза. В Саудовской Аравии сланцевая нефть стоит 7 долларов , а в Российской Федерации - примерно 20 долларов . Более того, залежи сланцевых углеводородов распределены по территории нашей планеты равномерно, поэтому доступны в каждой стране.
Откуда журнал получил такие данные - неизвестно, ведь на самом деле мало кто располагает достоверной информацией о реальной стоимости сланцевой нефти.
Более правдоподобной кажется Г.Бирга. Он утверждает, что сланцевая нефть сейчас стоит не 15 долларов, а 70-90, что намного больше стоимости добычи обычной черного золота. по черного золота и газу банка Москвы Д.Борисов стоимость черного золота высчитывает по затратам добычи крови земли в Гвинейском или Мексиканском заливах. Сейчас они составляют примерно 80 долларов за , что соответствует текущей стоимости черного золота.
По всей видимости, утверждение «Однако» о равномерном распределении углеводородов тоже не имеет под собой никаких оснований. Г.Бирг отметил, что сланцевая нефть есть далеко не во всех странах. 70% запасов такой черного золота находится в США , а 7% (второе место) - в Российской Федерации . Наиболее крупные залежи сланцевой нефти в нашей стране находятся в Баженовской свите (Западная Сибирь).
Кстати, отраслевые эксперты неоднозначно относятся к термину «сланцевая нефть». «Обычно говорят о тяжелой битумной черного золота или нефтяных песках», - пояснил Д.Борисов.
По словам Г.Бирга, мировые запасы такой черного золота превышают 3 триллиона баррелей , а запасы обычной черного золота составляют 1,3 триллиона баррелей. Кроме того, многие эксперты имеют основания надеяться на технологический прогресс в данной сфере.
Самую большую надежду дает прорыв американцев в области добычи сланцевого газа, однако подобного процесса на рынке черного золота пока не наблюдается. Дело в том, что пока не появились новые альтернативные технологии добычи, а все существующие способы добычи в несколько раз дороже традиционных.
По мнению руководителя аналитического управления инвестиционной организации «Атон» В.Бунькова, пока невозможно представить, чтобы добыча сланцевой нефти в будущем будет стоить дешевле, чем добыча традиционной черного золота. Все потому, что процесс добычи сланцевой нефти более сложный. К примеру, чтобы добыть битумную нефть, нужно закачать в пласты огромное количество воды. Сланцевая нефть сможет окупить себя, если черного золота на рынке поднимется выше 150 долларов за баррель.
По мнению В.Бирга, в ближайшие пару десятков лет российским экспортерам черного золота со стороны «сланца» угрожать не будет. Более того, если цены на нефть будут расти, а также появятся новые технологии (разработки) добычи сланцевой нефти, то Россия от этого только выиграет.
Сланцевая нефть (Shale oil) - это
Правда, мнение Д.Борисова по этому поводу куда менее оптимистично. Он считает, что удешевление технологий добычи сланцевой нефти приведет к падению мировых цен на нефть и нефтяных доходов Российской Федерации, которые сегодня составляют значительную часть бюджета. Восполнить финансовые потери при помощи увеличения добычи нефти непросто. Аналитик также выразил уверенность, что снижение цены на добычу сланцевого газа и черного золота не приведет к большим переменам в мировом нефтегазовом рынке, ведь процесс добычи этих труднодоступных полезных ископаемых на самом деле таит в себе множество подводных камней.
Быстрое наращивание добычи нефти и газа в Соединенных штатах, полагают специалисты МЭА, вызовет кардинальные перемены в мировых торговых потоках: Подавляющая часть (90%) добываемой на Ближнем Востоке черного золота будет поставляться в страны Азии уже к 2035 году.
В результате у США отпадет необходимость столь активно заниматься обеспечением безопасности морских коммуникаций, по которым сейчас проходят главные нефтяные потоки. Безопасность судоходства в этих регионах станут во все возрастающей степени обеспечивать азиатские страны. В самих Соединенных Штатах некоторые эксперты уже сегодня поднимают вопрос о целесообразности присутствия американского военного флота в Персидском заливе. По мере нарастания дискуссии о путях сокращения бюджетного дефицита эта тема будет становиться все более актуальной.
Глобальный на , прогнозируют аналитики МЭА, будет расти более быстрыми темпами, чем потребность в черного золота. К 2035 г. он увеличится на 50% и достигнет 5 трлн куб. м. Примерно половину прироста добычи голубого топлива обеспечат сланцевые месторождения в США, Австралии и Китае. Наиболее активно наращивать потребление газа будут быстрорастущие приростаи Индии и Китая.
Еще одной тенденцией мирового энергетического рынка, по прогнозу МЭА, станет снижение роли атомной энергетики. По вполне понятным причинам после недавней аварии на Фукусиме решения об отказе от АЭС уже приняли многие страны, на территории которых располагается пятая часть всех атомных станций. Главной альтернативой АЭС станет голубое топливо, добыча которого будут расти во многих государствах, прежде всего, в Китае, США и Австралии .
Тем не менее, эксперты МЭА полагают, что активное внедрение энергосберегающих технологий может снизить глобальный рост спроса на энергоносители почти вдвое. Эффективное использование энергоресурсов может создать условия для снижения мирового спроса на энергоносители на 20%, что даст совокупный экономический эффект в размере 18 трлн дол. Самый большой выигрыш от борьбы за снижение затраты энергии могут получить США, Индия и Китай .
В Российской Федерации среднесуточная будет составлять свыше 10 млн баррелей ориентировочно до 2020 г.. Затем этот показатель начнет снижаться и к 2035 г. будет равняться порядка 9 млн баррелей в сутки. Это позволит нам сохранить почетное, но все же лишь третье место по уровню добычи нефти в мире после Соединенных штатов и Саудовской Аравии .
Вместе с тем наша страна будет оставаться одним из крупнейших экспортеров энергоносителей, ее профит от поставок топливных ресурсов (черного золота, Природного газа , угля) на мировые рынки к 2035 г. увеличится до 410 млрд дол. в год.
Некоторые эксперты традиционно выражают сомнения в прогнозах МЭА, которое представляет интересы стран - потребителей черного золота, и напоминают, что за последние 15 лет трудно вспомнить, чтобы эти прогнозы сбывались даже наполовину. В то же время ряд Analystov, в частности, руководитель фонда «Институт энергетической политики» Владимир Милов, отмечают, что сомневаться в объективности экспертов МЭА не стоит, учитывая их квалификацию и многолетний опыт разработки прогнозов развития международного энергетического рынка.
В США цены почти не зависят от напряженности на Ближнем Востоке, тогда как в Европе и Азии - это главный фактор ценообразования. По мнению Аналистов агентства, такая ситуация сохраниться, пока «сланцевые технологии» из Америки не распространяться на весь мир.
По расчетам МЭА ситуация изменится в 2035 году - именно к этому сроку сланцевая революция охватит весь мир.
В Российской Федерации тоже есть сланцевая нефть, это так называемая Баженовская свита - расположенный в Западной Сибири слой, разрабатывать который пока мы не можем. Технологии создать по силам и Российской Федерации.
Но это требует гигантских инвестиций. Леонид Федун полагает: игра стоит свеч, потому что запасы свиты колоссальны. Пока же, подчеркивает он, отечественный ТЭК всерьез инновационными разработками не занимался.
Правда, на данный момент большинство Analystov всетаки считают, что в течение ближайших 20 лет (именно на столько, по расчетам, хватит в Российской Федерации разведанных и доказанных запасов нефтепродуктов) исходная стоимость сланцевой нефти не удастся сделать ниже традиционной. Тот же Г. Бирг называет в качестве реальной в настоящее время начальная стоимость ее в 70-90 долларов за баррель, что явно уступает стоимости добычи «обычного нефти».
Такая ситуация. 10-20 лет дают нам сегодня аналитики - это время, за которое наша страна должна модернизировать свою экономику.
"Газпром", ранее публично открестившийся от добычи сланцевого газа, неожиданно обратил внимание на другой нетрадиционный, но перспективный ресурс - нефть из все тех же горючих сланцев. Нефтяная "дочка" монополии "нефтяная « »" взялась за разработку гигантских залежей сланца в Западной Сибири вместе с организацией Shell. По предварительным оценкам, запасы разрабатываемого объекта превышают резервы крупнейшего работающего месторождения в мире ни много ни мало в 30 раз.
Сланцевый газ в 2000-е годы по сути взорвал весь мировой газовый . Благодаря широкому внедрению технологии фрекинга, или гидроразрыва пластов, американцы научились добывать газ из сланцевых пород, существенно снизив . Дешевый газ хлынул на рынок США и завоевал его в течение какой-то пары лет. Америка стала добывать больше, а импортировать, соответственно, меньше, что оказало сильнейшее давление на цены по всему миру. "Газпрому", основному европейскому поставщику, пока удается удерживать высокие цены, привязанные к стоимости черного золота, но изменение такого порядка вещей становится, видимо, вопросом времени. Тем более, что в гонку за сланцевым газом включаются все новые спекулянты - такие, например, как Китай .
Сланцевая нефть - совсем другое дело. Хотя многие фирмы интересуются перспективой ее разработки, активно она добывается в немногих местах. Самая крупная площадка - формация Баккен, расположенная в американских штатах Монтана и Северная Дакота, с частичным заходом в канадские провинции Альберта и Саскачеван. Массовая добыча там началась в 2000 году.
Сланцевая нефть (Shale oil) - это
Поначалу показатели были скромными и в первые годы не превышали 50 тысяч баррелей в сутки. Однако по мере развития инфраструктуры и совершенствования технологий Баккен привлекал все больше инвестиций. Все это вылилось в локальный нефтяной бум в Северной Дакоте. В сентябре 2012 года суммарные показатели добычи сланцевой нефти превысили 600 тысяч баррелей в сутки, что составило порядка 8 процентов от общего объема добычи нефти в США.
Общие запасы Баккена оцениваются в 24 миллиарда баррелей (3,3 миллиарда тонн), что соответствует крупнейшим традиционным месторождениям. К примеру, знаменитое мексиканское Кантарелль первоначально содержало около 5 миллиардов тонн. Примерно столько же хранил и отечественный Самотлор, на протяжении десятилетий являвшийся лидером западносибирской нефтяной добычи. Сейчас оба этих месторождения в значительной степени исчерпаны, показатели их производства стабильно снижаются. Новых же нефтяных полей с сопоставимыми резервами на горизонте не видно.
С учетом экономических и энергетических затрат сложно сказать, смогут ли указанные запасы Баккена использоваться в полной мере. Однако пока производство растет, и многие миллионы тонн добытой там черного золота полностью оправдали интерес и масштабные . Это подтверждает, что у сланцевой нефти, несомненно, есть будущее.
Наша страна, к слову, была одним из пионеров в разработке горючих сланцев. К примеру, во времена СССР в Эстонии разведали и начали добывать сланец - комбинат работает до сих пор. Это, конечно, другая технология, так как нефть извлекалась уже на производстве, а не прямо в недрах. Кроме того, и сами сланцы использовались как топливо. Тем не менее движение в этом направлении могло бы обеспечить раннюю эксплуатацию месторождений вроде Баккена.
Но не сложилось. И вполне понятно почему - со времен Второй мировой войны мир жил в условиях избытка дешевой, легкодоступной черного золота. Цены на нее повышались по большей части искусственно, к примеру, в рамках нефтяного эмбарго арабских стран в 1970-е годы. Для нефтедобывающих стран более актуальным был вопрос "как избежать перенасыщения рынка?", а не "где искать новые месторождения?"
Но всемирная экономика росла, в игру вступили новые индустриальные державы, спрос на горючее быстро увеличился. "Конвенционной" черного золота больше не стало. Некоторые ученые выдвинули теорию "пика черного золота", который должен был наступить в мировом масштабе уже в 2000-е годы (в США локальный пик был достигнут в 1970 году). Не исключено, что он и наступил - но только в отношении традиционных нефтяных месторождений.
Сланцевая нефть (Shale oil) - это
В условиях, когда цена на нефть, несмотря ни на какие кризисы, колеблется в районе 100 долларов за баррель, нетрадиционные источники вызывают совсем другой уровень интереса. Их разработка постепенно превращается в жизненную необходимость. В особенности это касается США, которые в отличие от Европы и Японии, не торопятся идти по пути энергосбережения, а уповают на высокие технологии в сфере добычи.
Что характерно, все большее количество американских компаний начинает переключаться с добычи сланцевого газа на сланцевую нефть, причем на тех же самых месторождениях. Объясняется это просто: из-за "сланцевой революции" цены на газ в США резко пошли вниз, тогда как нефть остается чрезвычайно дорогой. Хотя и цена разработки по-прежнему высока - минимальная стоимость компании добычи нефти на сланцевом месторождении составляет 15 долларов за каждый добытый баррель, средняя - около 60 долларов.
В Российской Федерации "Газпром" многие обвиняют в том, что прорыв в отрасли сланцевого газа он упустил. В этих упреках есть доля истины, но не будем забывать, что Россия была и остается лидером по запасам традиционного Природного газа - и помимо сланцев есть что добывать. То есть претензии стоит предъявлять к эффективности производства, ценообразованию, но в куда меньшей степени - к самому отсутствию изысканий в области сланцевого газа. С черным золотом иная картина: добыча хотя и держится на рекордном уровне в 500 (плюс-минус) миллионов тонн в год, но принципиально уже не растет, а по прогнозам Аналистов индустрии, вышла на плато, после которого неизбежно последует падение. Неслучайно правительство так сильно озаботилось льготами по налогам для нефтедобытчиков.
Льготы по распространяются и на так называемую Баженовскую свиту - гигантскую платформу горных пород в Западной Сибири. Именно там планируют работать "НК «Газпром нефть» " и Shell. Площадь платформы многократно больше формации Баккен и составляет около миллиона квадратных километров - это больше всей площади Техаса. Если свита так же насыщена черным золотом, как и Баккен, то ее потенциал превышает возможности североамериканского месторождения в 30 раз. Таких запасов Российской Федерации могло бы хватить на многие десятки лет добычи.
Кроме того, по оценке геологов, нефть, содержащаяся в Баженовской свите, относится к легким и по своей консистенции напоминает высококачественную североморскую Brent. Впрочем, специалисты к конкретным показателям объема запасов (фигурируют цифры от 20 до 100 миллиардов тонн) склонны относиться крайне осторожно, говоря о том, что возможности формации толком не разведаны.
Именно этим и предстоит заняться российско-британскому партнерству в ближайшие годы. К слову, "ОАО «Газпром нефть» " и Shell - не единственные охотники до западносибирских сланцев. Одним из условий договора между "Открытым акционерным обществом Роснефть" и американской ExxonMobil являлось как раз совместное изучение возможностей Баженовской свиты. Что из всего этого получится - узнаем через несколько лет. Практика показывает, что в вопросах геологии первоначальные восторженные ожидания сбываются редко, но прогресс, тем не менее, идет.
Атланты держат небо…
Сланцевая нефть — это полезное ископаемое, получаемое из залежей органического происхождения, представляющих собой продукты преобразования остатков растительных и животных организмов под воздействием геологических факторов.Различаются два типа запасов сланцевой нефти. Первый тип представляет собой обычную нефть легких фракций, находящуюся в низкопроницаемых коллекторах. Добывают её с помощью бурения горизонтальных скважин и гидроразрывов пласта. В США этот тип нефти обозначен термином «tight oil» (tight — малопроницаемый).
Второй тип сланцевой нефти представляет собой нефть «shale oil», получаемую из находящегося в сланцевой породе керогена. Кероген – это вещество, которое еще не успело стать нефтью, но находящееся в процессе превращения в неё. Для того, чтобы ускорить это превращение кероген необходимо термически обработать, термическая обработка разлагает его на составляющие. Добыча подобной нефти — дорогое удовольствие, потому что мало просто «нагреть» скважины (что само по себе сложно), но и вокруг создать «замораживающие».
Существуют два способа добычи сланцевой нефти. Первый – это добыча сланцевой породы открытым способом. Нефтенасыщенная порода добывается при помощи буровзрывных работ, грузится в забое и через шахтный ствол подаётся на поверхность, где перерабатывается на специальных установках с выделением нефтяных фракций.
Второй предполагает бурение горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. Для разрыва пласта вводятся смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под огромным давлением (500-1500 атм). Основная опасность для экологии при этом заключается в использовании большого количества химикатов, которые смешиваются с водой и песком. Химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий, а также грунтовых вод.
Оба способа высокозатратные. Себестоимость первого 90-100 долларов за баррель, второго 50-60 долларов.
«Классическая» нефть, извлекаемая в России, обходится примерно в 15 долларов за баррель. В Саудовской Аравии — 8
Крупнейшие места добычи сланцевой нефти в США
- Баккен (Bakken). Штат Северная Дакота (3,65 млрд баррелей)
- Игл Форд (Eagle Ford). Техас (3 млрд баррелей).
- Монтерей. Центральная Калифорния (600 млн. баррелей)
Сланцевой революции мир обязан Джорджу Митчеллу
Сланцами называют широко используемый в качестве строительного и отделочного материала камень. Однако, некоторые разновидности сланцев нашли свое широкое применение и в энергетике. Сланец может быть использован при производстве графита кварца, граната, бумаги, а также в качестве источника магния и кремния. В зависимости от условий образования сланцы подразделяются на:
- глинистые;
- аспидные;
- кристаллические;
- углистые;
- хлоритовые;
- горючие;
- вельдские;
- тальковые и другие.
Образованные на достаточно больших глубинах в условиях высокого давления и температуры сланцы имеют кристаллическую структуру, которая имеет четко выраженные слои.
В связи с такой востребованностью, сланцевая добыча ведется на территории многих стран, среди которых Мексика, США, Колумбия, Венесуэла, Новая Гвинея, Россия, Северная Африка и т.д.
Во многих странах сланцевые месторождения используются в качестве источника для добычи нефти и газа.
Добыча сланцевой нефти
Сланцевой нефтью принято называть нефть, основным источником для добычи которой выступают сланцевые залежи, находящиеся в твердом или жидком состоянии и образованные в течение достаточно длительного времени растительными и животными остатками.
Такая нефть находится в пластах породы, для которой характерна низкая плотность и проницаемость. Кроме того, порода, содержащая сланцевую нефть, также имеет огромное количество примесей, которые называются нефтяными песками или тяжелой битумной нефти. Переработать такой продукт представляет собой очень дорогостоящую процедуру, в результате которой образуется материал в несколько раз дороже, чем обычная нефть. Это связано с тем, что технология сланцевой добычи до сих пор остается несовершенной и проходит только свою начальную стадию развития. В связи с этим, сегодня сланцевая нефть больше является перспективным резервом на будущее и никоим образом пока не может повлиять на существующий нефтяной рынок.
Не смотря на дороговизну продукта, сланцевая нефть продолжает добываться. Существует два метода, которые пользуются преимуществом во время добычи данного продукта:
- Открытый (шахтный) способ. В данном случае порода после изъятия из земных недр попадает на дальнейшую переработку в специальные установки-реакторы. Данные установки используются для пиролиза сланцев без доступа воздуха. Этот процесс приводит к выделению сланцевой смолы. Стоит отметить, что открытый способ отличается своей дороговизной и, соответственно, дорогим конечным продуктом.
- Добыча из пласта путем гидравлического разрыва (или фрекинга). При данном способе бурятся горизонтальные скважины, и производится множественные гидроразрвы пласта. Часто перед этим существует необходимость проведения термического или химического разогрева пласта. Не смотря на дороговизну открытого способа добычи сланцевой нефти, данный метод является еще более сложным, и, соответственно, более дорогостоящим.
Кроме того, во время извлечения сланцев для получения нефти вторым способом возникает серьезная проблема, заключающаяся в очень быстром падении дебитов пробуренных скважин. Если в самом начале работы скважины характеризуются достаточно высоким дебитом, что связано с горизонтальным закачиванием и множественными гидроразрывами, то спустя 400 рабочих дней наблюдается резкое падение количества добываемого сырья (до 80%). Во избежание подобной ситуации во время сланцевой добычи введение скважин в эксплуатацию осуществляется поэтапно.
Стоит отметить, что сланцевые отложения содержат достаточно низкую концентрацию газа. Он собирается, как правило, в коллекторах, которые разбросаны по всех толще породы. Таким образом, в каждом отдельном коллекторе содержится очень малое количество газа. Но, если их все собрать воедино, то получаются даже очень большие его запасы.
Сланцевый газ добывается несколькими способами:
- Горизонтальным бурением. В основе данного метода лежит применение специальных буровых установок. Данный способ наиболее распространен и считается приоритетным во время добычи сланцевого газа.
- Гидроразрывами пласта. Суть способа заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте с целью выделения из него сланцевого газа. Данный метод используют тогда, когда обычные способы уже неэффективны.
- Сейсмическим моделированием. В данном методе сочетаются геологические исследования с картированием и компьютерной обработкой данных, в том числе и с визуализацией.
Стоит отметить, что сегодня существуют современные технологии добычи сланцевого газа, при которых конструируется специальная буровая установка, содержащая одну вертикальную скважину и несколько горизонтальных, длина которых может составлять порядка 3 км. Скважины заполняются специальной смесью, в состав которой входит вода, песок и химреагентов, благодаря чему происходит гидроудар. В результате этого повреждаются газовые коллекторы и, содержащийся в них газ, высвобождается и откачивается.
При добыче сланцевого газа, как и при разработке стандартных газовых месторождений, создаются области переменного давления. Таким образом, газ перемещается в зависимости от давления. С этой целью используются горизонтальные скважины, которые имеют несколько отводов на одной глубине. Также допустимо формирование многоступенчатых скважин, имеющих горизонтальный отвод протяженностью 2 км.
Наибольший опыт в разработке сланцевых месторождений характерен для США. Так, он показывает, что каждое отдельное такое месторождение имеет свои уникальные геологические параметры, которые влияют на эксплуатацию и добычу материала. Таким образом, в каждом отдельном случае необходим индивидуальный научный подход при добыче газа.
| Сланцевый газ | Природный газ |
|---|---|
| Добывается из осадочных пород |
Добывается из газоносных залежей, газовых «шапок» нефтяных месторождений, газогидратов |
|
Добыча предполагает бурение скважин с горизонтальными участками с применением гидроразрыва пласта (реже — пропанового фрекинга) |
Добыча по наиболее распространенной схеме предполагает бурение вертикальных скважин без гидроразрыва пласта |
| Добыча чаще всего предполагает бурение нескольких сотен скважин на одном месторождении | Добыча предполагает бурение, как правило, нескольких десятков скважин на одном месторождении |
| Ресурс одной скважины — 1-2 года | Ресурс одной скважины — 5-10 лет |
| Как правило, требует достаточно глубокой обработки после извлечения в целях приведения к потребительским стандартам | Обычно требует минимальной обработки после извлечения |
| Характеризуется относительно высокой себестоимостью добычи | Характеризуется относительно невысокой себестоимостью добычи |
Последствия сланцевой добычи
Гринпис на протяжении многих лет ведет агитацию за прекращение добычи сланцевого газа и сланцевой нефти. Это связано с тем, что во время сланцевой добычи используются опасные и малоизученные технологии гидравлического разрыва. В результате экологических исследований был выделен ряд факторов, являющихся свидетельством того, сланцевая добыча негативно влияет на человека и на окружающую среду. К ним относятся:
- Загрязнение воды. Гидравлический разрыв пласта влечет за собой загрязнение токсичными химическими веществами грунтовых вод, а также источников питьевой воды. При фрекинге используются колоссальные объемы воды, что представляет собой опасность для регионов, страдающих от засухи и водного дефицита.
- Загрязнение воздуха. Во время сланцевой добычи в атмосферу выделяется метан и другие газы. Иногда загрязнение настолько сильно, что жители, живущие вблизи мест, где добываются сланцы, вынуждены носить респираторы.
- Загрязнение почвы. Токсичные жидкости, используемые при добыче сланцев, могут проникнуть в почву.
- Землепользование. Сланцевая добыча влечет за собой сильное разрушение ландшафта, в результате чего также наносится вред и сельскохозяйственным угодьям. На территории площадью 140-400 км 2 формируется порядка 3000 скважин.
- Шумовое загрязнение. Относится, главным образом, к фрекингу. Наносит вред местным жителям, домашним и диким животным.
- Сейсмическая активность. Утилизация загрязненной воды осуществляется путем ее закачивания под землю, что существенно повышает риск возникновения землетрясений.
- Изменение климата. Парниковые газы, которые выбрасываются в атмосферу в процессе сланцевой добычи, во много раз превышают количество выделяемых парниковых газах при добыче традиционных полезных ископаемых. Было проведено множество исследований на этот счет, в результате чего ученые пришли к выводу, что во время добычи сланцевого газа происходит утечка метана, втрое превышающая его утечку во время извлечения природного газа.
- Социально-экономические проблемы. Добыча таких ископаемых, как сланцевый газ, может стать причиной экономического бума в том регионе, где происходит его добыча. Однако, это явление очень кратковременное, а нанесенный от такой добычи ущерб колоссальный.
Таким образом, сланцевая добыча может нанести серьезные необратимые последствия, как для экологии, так и для человечества в целом.
И битуминозными песками, относится к трудноизвлекаемым нетрадиционным запасам углеводородов, которыми последнее время все больше интересуются нефтедобывающие компании.
Вследствие «сланцевого бума» и связанного с ним огромного количества сообщений в прессе, произошла некоторая путаница в понятиях. Говоря о сланцевой нефти, чаще всего подразумеваю сразу два вида ресурсов, которые могут быть получены из горючих сланцев. Однако более корректно было бы их разделять. Поэтому для начала следует разобраться в определениях.
Терминология
Сланцы (shale, англ.) - это горные породы, структура которых представляет собой наслоение различных минералов.
Горючие сланцы (oil shale, англ.) - это сланцы, сформировавшиеся главным образом в водных условиях, и содержащие как сформировавшуюся легкую нефть, так и аквагенное органическое вещество – остатки морских и озерных организмов, и водорослей, еще не успевших превратиться в нефть – кероген или «протонефть ».
Кероген как раз и служит исходным сырьем для получения той самой «сланцевой нефти» (shale oil или «сланцевое масло»). Для этого горючие сланцы подвергают специальной обработке - пиролизу, термическому растворению и гидрированию, в результате чего образуются жидкие и газообразные углеводороды с выходом 20 – 70% по массе.
Таким образом, сланцевая нефть - это вещество, близкое по составу к традиционной нефти , получаемое в определенных условиях из керогена, содержащегося в горючих сланцах.
Однако этот термин часто употребляют (особенно в США) и по отношению к традиционной легкой нефти, извлекаемой из тех же сланцевых пластов или прилегающих к ним других низкопроницаемых коллекторов, без проведения каких-либо изменяющих состав добытого вещества процессов, что не совсем корректно.
Для отличия такой нефти от аутентичной сланцевой нефти, Международное Энергетическое Агентство рекомендует использовать термин «light tight oil» (LTO, легкая нефть низкопроницаемых коллекторов ), а Мировой Энергетически Совет использует термин «tight oil».
Тем не менее, даже не смотря на все различия этих двух видов сырья, как по составу, так и по технологиям извлечения, оба они все же относятся к нетрадиционным ресурсам, извлекаемым из горючих сланцев. Поэтому, в частности, оценка запасов, приведенная ниже, объединяет весь объем углеводородных ресурсов, который можно получить из сланцевых пород.
Мировые запасы
По оценкам специалистов мировые запасы горючих сланцев составляют около 650 трлн. тонн, из которых можно получить порядка 26 трлн. тонн сланцевой нефти. Таким образом, потенциальное количество такой нефти в мире более, чем в 10 раз превосходит запасы традиционной нефти. Однако стоит учесть, что запасов, добыча которых будет экономически рентабельна в разы меньше.
Так, компания Royal Dutch Shell опубликовала исследование, в соответствии с которым добыча целесообразна только на тех месторождениях, где из тонны сланца можно получить не менее 90 литров сланцевой нефти. Таким требованиям по оценкам соответствуют только 30% всех сланцев. Кроме этого, толщина продуктивного пласта должна составлять не менее 30 метров, что дополнительно сокращает потенциальные запасы.
По разным оценкам, около 70% горючих сланцев сосредоточены на территории США. Наибольшие запасы LTO в мире сосредоточены в знаменитой Баккеновской формации. Кроме этого стоит отметить месторождения Eagle Fort (Техас) и Bone Spring (Нью-Мехико).
На втором месте, но с серьезным отрывом располагается Россия с 7% мировых запасов. По мнению Управления по энергетической информации США, российские ресурсы, ввиду условий добычи, являются наиболее перспективными для разработки. Наибольшая часть горючих сланцев России сконцентрирована в Баженовской свите месторождений.
Методы добычи
В настоящий момент сырье из горючих сланцев добывают двумя основными способами:
- Добычу сырья для извлечения керогена и последующего получения из него сланцевой нефти производят шахтным (открытым) способом. Добываемые таким образом сланцы подвергаются обработке на специальных реакторных установках, позволяющих выделить собственно сланцевое масло. Однако в связи с высокой себестоимостью получаемого сырья, такой метод не пользуется большой популярностью у добытчиков.
- Легкую нефть низкопроницаемых коллекторов добывают непосредственно из пласта. Метод предполагает бурение горизонтальной скважины с последующим применением технологии фрекинга - гидроразрыва. По данной технологии в скважину под высоким давлением закачивают специальную "жидкость разрыва", что приводит к разрушению сланцевого пласта и вымыванию сырья из образовавшихся трещин. На сегодняшний день этот метод считается наиболее рентабельным, однако он все равно не может конкурировать с традиционными способами добычи сырой нефти.
Экологические последствия добычи сланцевой нефти
Оба метода разработки горючих сланцев оказывают серьезное негативное влияние на окружающую среду.
Так получение сланцевого масла путем термической обработки керогена связано с выбросами больших количеств углекислого газа в атмосферу. Несмотря на то, что предлагаются варианты решения данной (например, технология EPICC с захватом СО 2 , представленная учеными из Стэнфордского университета), серьезных продвижений в данном вопросе нет.
Использование гидроразрыва пласта представляет еще большую экологическую угрозу. В процессе фрекинга в скважину закачивается огромное количество химикатов. Вследствие того, что данную операцию необходимо повторять несколько раз в год, вредные вещества настолько пропитывают породу, что загрязняют не только почву, но и грунтовые воды. Это, в свою очередь, приводит к мору животных, птиц и рыб, и оказывает негативное воздействие на здоровье проживающих вблизи людей.
Стоит отметить, что в некоторых странах, например, Франции, Румынии, Болгарии, фрекинг запрещен вовсе.
Перспективы
Экологические риски - не единственная причина, останавливающая страны развивать добычу сланцев. Дело в том, что существующие технологии находятся на самой начальной стадии развития. Наибольших успехов в этом плане добились только США и Канада, однако используемые ими методы в связи с геологическими различиями могут быть применены далеко не для всех месторождений.
Кроме того существует некоторый порог рентабельности разработки сланцевых пород, что особенно актуально учитывать при нынешней нестабильности цен на нефть.
Однако в случае технологического прорыва, сланцевая нефть может существенно пошатнуть как нефтяной рынок, так и мировую экономику в целом, а кроме этого затормозит вопрос о развитии альтернативной энергетики. По мнению экспертов, сланцевая нефть обладает гигантским потенциалом. Остается вопрос, сможет ли он реализоваться.