Шистов газ - пробив в суровинната индустрия или скрита опасност. Какво е шистов газ

Какво е шистов газ

Шистовият газ еприроден газ, който се добива от шистови кладенци, а именно от богата на газ скала - шисти.

Какво е шистов газ – с прости думи – накратко.

С прости думи, шистовият газ е почти същият природен газ като този, който се добива от по-познати газови залежи, но се произвежда по различен начин, който ще обсъдим по-късно.

Какво е Slate.

Преди да пристъпим към кратко описание на начина на производство на шистов газ, е необходимо да разберем какво точно представлява самата шиста, от която се добива газ.

Шисти емного често срещана форма на седиментна скала, която се среща почти по целия свят. Тази скала се образува от пясък, кал, глина и други малки частици от минерали като кварц. С течение на времето тази смес се утаява и силно се свива, образувайки шистови отлагания. Подобни легла има в скали от палеозойския и мезозойския период, което ни навежда на факта, че те са на средна възраст от 500 до 700 милиона години. В допълнение към факта, че шистите съдържат природен газ, тази скала включва цял набор от полезни органични вещества, които могат да се използват от хората за различни цели. Доста често шистите се използват за различни промишлени цели като пълнител за бетон или тухли. Освен това шистовите образувания служат като безценен източник на научна информация за древната ера на нашата планета. Факт е, че шистите съдържат огромен брой всякакви вкаменелости, които могат да предоставят информация за различни периоди от геоложката история на Земята.

Добив на шистов газ - как се произвежда шистов газ.

Както при много други методи за добив, технологията за производство на шистов газ се състои от няколко критични стъпки:

• Разузнавателна служба;
• Пробиване на мрежа от кладенци;
• Монтаж на газово колекторно оборудване;
• Създаване на хидравлични прекъсвачи;
• Събиране и сортиране на продукти, получени от кладенци.

Разузнавателна служба.

На този етап компания, която планира да произвежда газ, оценява рентабилността и други показатели, свързани с производството и въздействието върху околната среда. Ако екологичните стандарти отговарят на законодателството на региона, започва процесът на пробиване на няколко пробни кладенци. От тях ще бъдат взети проби за количеството газ, съдържащо се в шистите. Ако всичко е наред, тогава компанията преминава към следващия етап от работата.

Пробиване.

Процесът на пробиване на кладенци за добив на шистов газ е доста различен от стандартния „просто пробийте дълбока дупка в земята“. Работата е там, че за разлика от традиционния метод за добив на газ от газови находища, такава схема не работи с шисти. Основната разлика е фактът, че шистовият газ не се намира в условния "газов балон под земята". Съдържа се в малки пори в шистова формация, разположена хоризонтално под повърхността. По този начин, след пробиване на вертикален кладенец до определена дълбочина, той се отвежда до хоризонтална равнина и се пробива толкова дълго, колкото е необходимо. По този начин на производствената площадка се създават няколко (вероятно десетки) такива кладенци.

След процеса на директно сондиране кладенците се запечатват. Това е необходимо, за да се предотврати неконтролираното изпускане на газ и други химически материали, свързани с производството. С прости думи, поставените тръби са изолирани с различни херметични уплътнения, които не позволяват на газа да премине към повърхността.

Монтаж на газово колекторно оборудване.

С прости думи, оборудването е инсталирано на тръбите, които ще приемат, сортират и изпращат получения продукт по-нататък до местоназначението му.

Създаване на хидравлични прекъсвачи.

Това е най-уникалната част от процеса на производство на шистов газ. Факт е, че както вече знаем, необходимият газ се съдържа в „порите“ на резервоара и естествено няма да излезе сам. За да започне да се откроява, миньорите трябва да разрушат структурата на резервоара и да освободят газа, уловен там. За тези цели специален пиротехнически заряд се прокарва почти до самия край на тръбата. Стреля на правилното място, създавайки дупки в тръбата и нарушава структурата на резервоара, създавайки пукнатини в него. В това поле в тръбата под високо налягане се изпомпва специална смес от вода и пясък, която всъщност запълва създадените пукнатини. Пясъкът от своя страна не позволява на пукнатините да се затворят и перфектно пропуска газ. Подобна процедура, ако е необходимо, се повтаря по цялата хоризонтална равнина на кладенеца.

Събиране, сортиране, съхранение и доставка на газ.

Както вече стана ясно от предишния етап, след манипулации с хидравлично разбиване газ, вода и други материали, които се съдържат в недрата, започват да се вливат в тръбите. На повърхността специално инсталирани сортиращи инсталации отделят газ и вода. Газът се изпраща в специални колектори, а водата от своя страна се обработва и използва повторно за създаване на хидравлични прекъсвания. Така се добива шистов газ.

Колкото и да е странно, но за първи път наличието на газ в шисти е открито през 1821 г. в недрата на Съединените щати. Откритието принадлежи на Уилям Харт, който, докато изследвал почвата на Ню Йорк, се натъкнал на нещо неидентифицирано. Говореха за откритието няколко седмици, след което забравиха, тъй като беше по-лесно да се извлича петрол - самият той се изля на повърхността на земята, а шистовият газ трябваше да бъде извлечен по някакъв начин от дълбините.

Повече от 160 години въпросът за добива на шистов газ остава затворен. Запасите от лек петрол бяха достатъчни за всички нужди на човечеството и беше технически трудно да си представим производството на газ от шисти. До началото на 21-ви век започна активното разработване на нефтени находища, където петролът трябваше буквално да бъде изваден от недрата на земята. Естествено, това значително повлия на развитието на технологиите, а сега и за извличане на газ от здрави шистови скали и подготовката му за употреба. Освен това експертите започнаха да казват, че петролните запаси са към своя край (въпреки че това не е така).

В резултат на това в началото на 2000 г. Том Уорд и Джордж Мичъл разработиха стратегия за широкомащабно производство на природен газ от шисти в Съединените щати. DevonEnergy се зае да го вдъхне живот и започна от находището Barnett. Бизнесът започна добре и технологията трябваше да продължи да се развива, за да се ускори производството и да се увеличи дълбочината на производството. В тази връзка през 2002 г. в находището в Тексас е използван различен метод за сондиране. Комбинацията от насочено копаене с хоризонтални елементи се превърна в иновация в газовата индустрия. Сега се появи понятието "хидравлично разбиване", поради което производството на шистов газ се увеличи няколко пъти. През 2009 г. в САЩ се състоя т. нар. "газова революция" и тази страна стана лидер в производството на този вид гориво - повече от 745 милиарда кубически метра.

Причината за този скок в развитието на шистовия добив е желанието на САЩ да станат независима от горива страна. Преди това се смяташе за основния потребител на петрол, но сега вече не се нуждае от допълнителни ресурси. И въпреки че рентабилността на самото производство на газ вече е отрицателна, разходите се покриват от разработването на нетрадиционни източници.

Само за 6 месеца на 2010 г. световни компании са инвестирали над 21 милиарда долара активи в развитието на технологиите и добива на шистов газ. Първоначално се смяташе, че шистовата революция не е нищо повече от рекламен трик, маркетингов трик на компаниите за попълване на активи. Но през 2011 г. цените на газа в Съединените щати започнаха да падат активно и въпросът за достоверността на събитията изчезна от само себе си.

През 2012 г. добивът на шистов газ стана печеливш. Цените на пазара, въпреки че не се промениха, все още бяха под себестойността на производството и подготовката на този модерен вид гориво. Но до края на 2012 г., поради световната икономическа криза, този растеж спря и някои големи компании, които работеха в тази област, просто затвориха. През 2014 г. САЩ претърпяха пълна реорганизация на цялото оборудване и промяна в производствената стратегия, което доведе до възраждането на „шистовата революция“. Предвижда се до 2018 г. газът да се превърне в отлично алтернативно гориво, което ще позволи на петрола да даде време за възстановяване.

„Шистовата революция“ очевидно завладява умовете на политици и бизнесмени по целия свят. Американците държат палмата в тази област, но, както изглежда, има вероятност останалият свят скоро да се присъедини към тях. Разбира се, има държави, в които практически няма добив на шистов газ - в Русия, например, основната част от политическия и бизнес елит са доста скептични към това начинание. В същото време въпросът не е толкова във фактора икономическа рентабилност. Най-важното обстоятелство, което може да повлияе на перспективите на такава индустрия като производството на шистов газ, са последиците за околната среда. Днес ще проучим този аспект.

Какво е шистов газ?

Но първо, малко теоретично отклонение. Какво е шистов минерал, който се извлича от специален вид минерали - Основният метод, чрез който се извлича шистов газ, последиците от който ще проучим днес, ръководени от позициите на експертите, е фракинг или хидравлично разбиване. Настроен е така. В недрата на земята се вкарва тръба в почти хоризонтално положение и един от нейните клонове се извежда на повърхността.

В процеса на фракинг се създава налягане в газовото хранилище, което кара шистовия газ да излиза на върха, където се събира. Добивът на споменатия минерал е придобил най-голяма популярност в Северна Америка. Според някои експерти ръстът на приходите на индустрията на американския пазар през последните няколко години възлиза на няколкостотин процента. Но безусловният икономически успех по отношение на разработването на нови методи за производство на „синьо гориво“ може да бъде придружен от огромни проблеми, свързани с добива на шистов газ. Те, както вече казахме, са екологични по природа.

Вреди за околната среда

Това, на което САЩ и други енергийни сили трябва да обърнат специално внимание според експертите, когато работят в такава област като производството на шистов газ, са последиците за околната среда. Най-важната заплаха за околната среда е изпълнен с основния метод за извличане на минерали от недрата на земята. Говорим за същия фракинг. Това, както вече казахме, е доставка на вода в земния слой (под много високо налягане). Този вид въздействие може да има изразено негативно въздействие върху околната среда.

Реактиви в действие

Технологичните характеристики на фракинга не са единственият характер. Настоящите методи за добив на шистов газ включват използването на няколкостотин разновидности на реактивни и потенциално токсични вещества. Какво означава това? Факт е, че разработването на съответните находища изисква използването на големи количества прясна вода. Неговата плътност, като правило, е по-малка от тази, характерна за подземните води. И следователно леките слоеве течност, по един или друг начин, могат в крайна сметка да се издигнат на повърхността и да достигнат зоната на смесване с източници на пиене. Въпреки това е вероятно те да съдържат токсични примеси.

Нещо повече, възможно е леката вода да се върне на повърхността замърсена не с химически, а с напълно естествени, но все пак вредни за човешкото здраве и околната среда вещества, които може да се съдържат в дълбините на земните недра. Показателен момент: известно е, че се планира да се добива шистов газ в Украйна, в района на Карпатите. Експерти от един от научните центрове обаче проведоха проучване, по време на което се оказа, че слоевете на земята в онези региони, които се предполага, че съдържат шистов газ, се характеризират с повишено съдържание на метали - никел, барий, уран.

Технологична грешка

Между другото, редица експерти от Украйна призовават да се обърне внимание не толкова на проблемите на добива на шистов газ по отношение на използването на вредни вещества, колкото на недостатъците в технологиите, използвани от газовите компании. Представители на научната общност на Украйна в един от докладите си по проблемите на околната среда изложиха съответните тези. Каква е тяхната същност? Изводите на учените като цяло се свеждат до факта, че производството на шистов газ в Украйна може да причини значителни щети на плодородието на почвата. Факт е, че с тези технологии, които се използват за изолиране на вредни вещества, някои материали ще бъдат разположени под обработваема почва. Съответно ще бъде проблематично да се отглежда нещо над тях, в горните слоеве на почвата.

украински недра

Сред украинските експерти има и опасения относно възможното потребление на запаси от питейна вода, които могат да бъдат стратегически значим ресурс. В същото време, още през 2010 г., когато шистовата революция едва набираше скорост, украинските власти издадоха лицензи за проучване на шистов газ на компании като ExxonMobil и Shell. През 2012 г. в района на Харков бяха пробити проучвателни кладенци.

Това може да означава, смятат експертите, интереса на украинските власти към разработването на "шистови" перспективи, вероятно с цел намаляване на зависимостта от доставките на синьо гориво от Руската федерация. Но сега не е известно, казват анализаторите, какви са бъдещите перспективи за работа в тази посока (поради добре известни политически събития).

Проблем с фракинга

Продължавайки дискусията за недостатъците на технологиите за производство на шистов газ, можем да обърнем внимание и на други забележителни тези. По-специално, някои вещества могат да се използват при фракинг. Те се използват като флуиди за фрактуриране. В същото време честото им използване може да доведе до значително влошаване на степента на пропускливост на скалите за водните потоци. За да избегнат това, газовите работници могат да използват вода, която използва разтворими химически производни на вещества, подобни по състав на целулозата. И представляват сериозна заплаха за човешкото здраве.

Соли и радиация

Имаше прецеденти, когато наличието на химикали във водите в района на шистовите кладенци беше регистрирано от учените не само в изчислен аспект, но и на практика. След анализ на водата, която се влива в пречиствателната станция в Пенсилвания, експертите откриват много по-високо от нормалното ниво на соли - хлориди, бромиди. Някои от веществата, открити във водата, могат да реагират с атмосферни газове като озон, което води до образуването на токсични продукти. Освен това в някои слоеве на подпочвата, разположени в райони, където се произвежда шистов газ, американците откриха радий. Което следователно е радиоактивно. Освен соли и радий, във водите, които са концентрирани в райони, където се използва основният метод за добив на шистов газ (фракинг), учените са открили различни видове бензен и толуен.

законова вратичка

Някои юристи посочват, че екологичните щети, причинени от американските компании за шистов газ, са почти законни. Факт е, че през 2005 г. в Съединените щати беше приет законодателен акт, според който методът на фракинг или хидравлично разбиване беше изтеглен от мониторинга на Агенцията за опазване на околната среда. Този отдел по-специално гарантира, че американските бизнесмени действат в съответствие с разпоредбите на Закона за защита на питейната вода.

С приемането на нов законодателен акт обаче американските предприятия успяха да работят извън зоната за контрол на агенцията. Според експерти стана възможно да се добиват шистов нефт и газ в непосредствена близост до подземни източници на питейна вода. И това е въпреки факта, че Агенцията в едно от своите проучвания заключи, че източниците продължават да се замърсяват и не толкова по време на процеса на фракинг, а известно време след приключване на работата. Анализаторите смятат, че законът е приет не без политически натиск.

Свобода в Европа

Редица експерти подчертават, че не само американците, но и европейците не искат да разберат потенциалните опасности от добива на шистов газ. По-специално, Европейската комисия, която разработва източници на правото в различни области на икономиката на ЕС, дори не започна да създава отделен закон, регулиращ екологичните въпроси в тази индустрия. Агенцията се ограничи, подчертават анализатори, само до издаване на препоръка, която всъщност не обвързва енергийните компании с нищо.

В същото време, според експерти, европейците все още не са много заинтересовани от възможно най-ранния старт на работата по добива на синьо гориво на практика. Възможно е всички тези дискусии в ЕС, които са свързани с темата "шисти", да са просто политически спекулации. И всъщност европейците по принцип няма да развиват добива на газ по нетрадиционни методи. Поне в близко бъдеще.

Оплаквания без удовлетворение

Има доказателства, че в тези райони на Съединените щати, където се произвежда шистов газ, последствията от екологичен характер вече са се усетили - и не само на нивото на индустриалните изследвания, но и сред обикновените граждани. Американците, живеещи в близост до кладенци, където се използва фракинг, започнаха да забелязват, че чешмяната вода е загубила много качество. Те се опитват да протестират срещу добива на шистов газ в техния район. Техните възможности обаче, според експерти, не са сравними с ресурсите на енергийните корпорации. Бизнес схемата е доста проста. Когато има претенции от граждани, те се формират чрез наемане на еколози. В съответствие с тези документи питейната вода трябва да бъде в идеален ред. Ако жителите не са доволни от тези документи, тогава, както съобщават редица източници, газовите работници им плащат предсъдебно обезщетение в замяна на подписване на споразумения за неразкриване на такива сделки. В резултат на това гражданинът губи правото да съобщи нещо на пресата.

Присъдата няма да натовари

Ако въпреки това се започне съдебно дело, решенията, които не са взети в полза на енергийните компании, всъщност не са много обременителни за газовите компании. По-специално, според някои от тях, корпорациите се задължават да доставят на гражданите питейна вода от екологично чисти източници за своя сметка или да инсталират оборудване за пречистване за тях. Но ако в първия случай засегнатите жители по принцип могат да бъдат доволни, то във втория - както смятат експерти - може да няма много основания за оптимизъм, тъй като някои все още могат да проникнат през филтрите.

Органите решават

Сред експертите има мнение, че интересът към шисти в САЩ, както и в много други страни по света, е до голяма степен политически. Това по-специално може да се доказва от факта, че много газови корпорации се подкрепят от правителството - особено в такъв аспект като данъчни стимули. Експертите нееднозначно оценяват икономическата жизнеспособност на „шистовата революция“.

Фактор на питейната вода

По-горе говорихме за факта, че украинските експерти поставят под въпрос перспективите за производство на шистов газ в тяхната страна, до голяма степен поради факта, че технологията за фракинг може да изисква изразходване на големи количества питейна вода. Трябва да кажа, че подобни опасения се изразяват и от експерти от други държави. Факт е, че дори и без шистов газ, той вече се наблюдава в много региони на планетата. И е вероятно подобна ситуация скоро да се наблюдава в развитите страни. И „шистовата революция“, разбира се, само ще помогне за ускоряване на този процес.

Двусмислен шисти

Има мнение, че производството на шистов газ в Русия и други страни изобщо не се развива или поне не се развива със същите темпове, както в Америка, само поради факторите, които разгледахме. Това са преди всичко рисковете от замърсяване на околната среда с токсични, а понякога и радиоактивни съединения, възникващи по време на фракинга. Съществува и възможност за изчерпване на запасите от питейна вода, която скоро може да се превърне в ресурс, който не отстъпва по важност на синьото гориво дори в развитите страни. Разбира се, отчита се и икономическата съставка – сред учените няма консенсус относно рентабилността на шистовите находища.

Мит 2: Шистовият газ е една трета от азот, не е транспортируем, енергийно неподходящ.

Мит 4. Шистовият газ е много, много скъп за производство.

Отказ от отговорност 1. Шистовият газ се произвежда по-трудно от традиционния газ

Като начало си струва да разберем дали тази шистова революция изобщо съществува или е плод на информационна война?

Мит 1: Шистовата революция е дупка за поничка. Тя всъщност не съществува и е надута „патица“.

Ще се опитаме да използваме по-малко думи и повече факти и количествени данни. Най-лесният начин да оцените относителния мащаб на шистовата революция е да го сравните с производството на други страни:

Както можете да видите, добивът на шистов газ в САЩ е на второ място след една страна в света - Русия. Шистовият газ в САЩ превишава най-малко два пъти всички останали страни производителки на газ и това е постигнато само за няколко години. Нефтът от плътни резервоари на САЩ (погрешно наричан „шистов петрол“) е на пето място, изпреварвайки дори петролни страни като Ирак и Иран:

Погрешната теза за незначителността на шистовата революция идва от непознаването на най-простия параметър - обемът на добив на шистови енергийни ресурси. Един бегъл поглед е достатъчен, за да видите колко огромен е мащабът на производството на шистов въглеводород само в една страна.

Мит 2: Шистовият газ е една трета от азот, не е транспортируем, енергийно неподходящ.

Трудно е да се каже откъде идва митът за огромното количество невъглеводородни примеси в шистовия газ, което трябва да доведе до споменатите явления. Нека се обърнем към състава на произведения природен газ в Съединените щати и да оценим съдържанието на примеси:

Шистовата революция се роди през 2005-2008 г., а към края на 2012 г. делът на шистовия газ в производството на газ беше 35%. Графиката показва, че делът на невъглеводородните газове (азот, въглероден диоксид и др.) не се е променил по никакъв начин от 2005 до 2013 г. и метанът + хомолозите все още съставляват 97% -97,5% от произведения газ, а примесите - 2,5-3%. Тези. с хода на шистовата революция съставът на газа не се е променил по никакъв начин, т.к. той е идентичен с традиционния в САЩ. Трябва да се отбележи, че 2,5% -3% невъглеводородни газове е много добър резултат. Например находището „Каспийско“ в СССР е разработено въпреки факта, че газът там съдържа 23% токсичен сероводород и 20% въглероден диоксид, и например в най-голямото европейско находище на природен газ „Гронинген“ (10-то място в света), делът на невъглеводородите е 15 ,2%. В същото време никой не е чувал за лошия състав на Грьонинген (което не притеснява никого), а за добрия състав на американския шистов газ половината Рунет смята, че е ужасно.

Мит 3: Сондажите за шистов газ/нефт се изпразват много бързо и следователно съдържат по-малко газ/нефт.

Спадът в дебитите (производството) е наистина бърз. Но заключението е грешно, поне за Съединените щати. Например, помислете за средните криви на кладенците на някои находища в САЩ:

Кривата на кладенец е неговата производителност (дебит) във времето. По хоризонталната ос са нанесени месеци на експлоатация на кладенеца, а по вертикална ос - производството. Ако вземем находището Хейнсвил (в зелено), можем да видим, че то има най-бързия спад в темповете на производство. Около пет пъти в годината. Първоначалните му дебити обаче са много по-високи. В резултат на това, поради по-високите начални дебити, кумулативният добив на такъв кладенец (т.е. за целия живот) ще бъде по-висок от кладенците на други находища. Кумулативното производство на кладенец на графиката има геометричното значение на площта под кривата.

Можете да видите Файетвил (в червено). Има най-малък спад на дебитите, само два пъти годишно. Изглежда - повод за радост. Добивът от такъв кладенец обаче ще бъде най-малък. Просто казано, няма връзка между спада в дебита и кумулативния добив на кладенеца, който обикновено се приема там. Да, дебитите падат по-бързо, но и от по-големи стойности. В резултат на това през целия живот такива кладенци произвеждат повече продукция. Следователно, сам по себе си бързият спад в темповете на производство не е фактор, въз основа на който могат да се правят изводи (особено за ниско производство) и като цяло обърква, т.к. в действителност има обратна връзка - колкото повече падат дебитите, толкова по-голям е кумулативният добив на кладенеца. Направихме малко сравнение на кумулативното производство на кладенци тук: (таблицата по-долу)

Мит 4. Шистовият газ е много, много скъп за производство.

Според Международната агенция по енергетика (IEA), цената на конвенционалния газ в САЩ е $3-7 за MBTU, а шистовият газ...също $3-7 за MBTU. В Европа, между другото, цената на традиционния газ е $5-9 за mbtu.

За хората, които се занимават с „шистовата” индустрия, тези данни не са нещо необичайно. Всичко е в рамките на очакванията. Същите данни се използват с чисто сърце от местната Gazprombank. В същото време някъде, разбира се, традиционният газ ще бъде по-евтин от шистовия - например в Близкия изток или в нашите стари находища. Но, например, сензационното ново находище Щокман няма да бъде по-евтино от шисти.

Следователно производството на шистов газ в САЩ е икономически не по-лошо от традиционното в САЩ. Всъщност е още по-добре: ето защо производителите на газ спират да произвеждат традиционен газ и преминават към шистов (днес 50% от производството на природен газ в САЩ вече е шистов) - Негово Величество „експериментът“ постави всичко на мястото си.

Мит 5. Шистовият газ е икономически балон.

Рентабилността зависи от два параметъра - от цената на шистовия газ и от цените на газа. Разправихме предишния мит със себестойността и стана ясно, че ако шистовият газ е нерентабилен, то традиционният газ в Съединените щати също ще бъде нерентабилен, т.к. имат еднаква цена. Но е по-добре незабавно да се обърне внимание на корена на проблема - цената на природния газ. Откъде се появиха тезите за нерентабилност? Факт е, че шистовата революция беше подобна на златна треска: между 2007 и 2008 г. цените на газа в Съединените щати се удвоиха, което послужи като добър стимул за минните компании да инвестират в сравнително нова технология за хоризонтално сондиране и хидравлично разбиване.

Тъй като технологията беше достъпна за толкова много и полетата бяха огромни, толкова много природен газ излезе на пазара за толкова кратко време, че цените на газа в САЩ всъщност паднаха под нивата на разходите и ползите. Всички добивни компании се опитваха да стигнат първи до пазара, за да извлекат максимална полза от високите цени. В резултат на тази надпревара цените се сринаха много бързо и закъснелите платиха цената, но оттогава цените се върнаха на повече или по-малко приемливо ниво, което позволява нормална работа.

Да уточним, цените на газа за HH:

Обърнете внимание на нивото от $2-2,5 за mbtu около 2012 г. При такива ниски цени традиционният американски и европейски газ също ще бъде нерентабилен. Тези. причината за известен период на нерентабилност на шистовия газ не е в самия шистов газ, а в свръхниските цени на газа в САЩ.

За сравнение, в Европа цените на LNG и тръбопроводния газ са около $10 за mbtu (включително от Газпром), в Азия - $13-16 за mbtu, тоест многократно по-високи. Текущите цени в САЩ са $4,6 за mbtu, което вече е над цената на някои от основните находища. Ситуацията днес е такава, че дори аутсайдерите в газовата индустрия при сравнително ниски $4,6 за Mbtu показват разумни резултати: http://rusanalit.livejournal.com/1867077.html

Мит 6. Шистите имат ужасно връщане на енергия (EROEI)

Да влезем в бизнеса. Има икономическа рентабилност - производство на шистов газ в парично изражение, разделено на парични разходи. Но тъй като енергийните ресурси служат на човечеството не като източник на пари, а като източник на енергия, тогава в някои случаи (не търговски) е логично да се оценяват енергийните ресурси и енергийната рентабилност, т.е. производство на шистов газ в енергиен еквивалент, разделено на разходите в енергиен еквивалент. EROEI на "специалистите" по плочи в Интернет често е под седем или дори пет, когато ги попитат откъде знаят това, те обикновено мълчаливо се обиждат.

Да кажем без излишна скромност, никой освен нас, EROEI на съвременния американски нефт и газ (тоест, включително шисти), обикновено се разглежда според общоприетата методология и следователно историите за ниския EROEI на шисти винаги са спекулации. Има само няколко изследователски статии в света на EROEI за петрола и газа в САЩ и всички те се основават на данни от периода преди ерата на шисти в САЩ. Почти всички работи са авторски или се отнасят до малка група изследователи, главните сред които Кливланд и Хол (авторът на концепцията EROEI). Не е възможно да се разграничи шистовият сектор от нефтения и газовия сектор на САЩ, като се използва методологията на тези автори, но е известно, че шистовият сектор заема голям дял в петролния и газовия сектор на САЩ и ще се прояви ниската енергийна рентабилност на шистите себе си в общия EROEI на нефтения и газов сектор на САЩ. В резултат на това взехме общоприетата методология на споменатите основатели и добавихме изчисления, базирани на съвременни данни. Резултат:

Както можете да видите, след шистовата революция енергийната рентабилност на американския нефт и газ не само не падна много, а напротив, стабилизира се и започна леко да расте. Следователно изводите за ужасната енергийна ефективност (EROEI) на шистите са погрешни.

Мит 7. Добивът на шистов газ е възможен само в САЩ

Мит 8. Шистовият газ се добива единствено заради огромни субсидии.

Първо, трудно е да докажеш, че не си камила. Второ, много се говори за субсидии за добив на шистов газ, но няма факти и данни. От спецификата има препратка към раздел 29 кредит от Закона за данък върху печалбата от 1980 г., който наистина субсидира добива на неконвенционален газ. Всичко би било наред, но този празник през 2002 г.

Няма федерални стимули или субсидии специално за шистов газ/нефт. Има обаче ползи за цялата нефтена и газова индустрия, като най-голямата и най-известна от тях са нематериалните разходи за сондиране. Тези. то се отнася за шистов газ/нефт само незначително, т.к важи за целия добив - и газ, и нефт, както традиционен, така и неконвенционален, като размерът му възлиза на... мижавите 1 милиард долара през 2013 г. Добавяме, че в нефтената и газовата индустрия на САЩ сметката достига стотици милиарди годишно, а само ExxonMobil има десетки. Общо тези ползи възлизат на 4 милиарда долара.

Вторият нюанс е изключително политически срач за ползите за „голямата петролна индустрия“ на Съединените щати (BP, ExxonMobil, Shell и др.), Което не беше особено забелязано при добива на шисти, т.к. предпочитат традиционните. Накратко, изводът е, че петте най-големи петролни компании бяха „доведени“ до републиканците, които не се тревожат за федералния бюджет и се застъпват за запазването на ползите, докато демократите, които носят цялата тежест на оптимизирането на федерален бюджет, не са били "донесени". В резултат на това Обама спи и гледа как да отмени предимствата на Голямата петролна компания, която не страда много от високите цени на петрола. Нюансите на тези срачи могат да бъдат намерени във всяка голяма публикация в САЩ. Въпреки това, по неизвестни причини, публицистиката в Runet нарича ползите от субсидиите на Болшая Нефтянка за шистов газ (пример). Друг е въпросът дали това се случва от незнание или от чиста пропаганда. Във всеки случай ползите за голямата петролна индустрия възлизат на около 2,5 милиарда долара, което отново не е сравнимо с мащаба на индустрията.

Може би сме пропуснали още един милиард, но мащабът е очевиден.

Както можете да видите, „митовете“ се основават или на неверни данни (обикновено не се основават на никакви данни), или допускат грешки в разсъжденията. Следователно безкраен поток от митове ще бъде подсилен от нови фантазии и нови грешки. Да опровергаем всичко, разбира се, не е възможно и като цяло безсмислено, но се опитахме да разберем основното.

Да преминем към втората част – реалности.

Отказ от отговорност 1. Шистовият газ се произвежда по-трудно от традиционния газ.

Въз основа на количеството произведен газ, както се вижда от икономическата и енергийната рентабилност, шистовият газ в САЩ е същият като традиционния в САЩ. Ако обаче на кладенец (което не е съвсем правилно), тогава е по-трудно да се произвежда шистов газ. Факт е, че шистовите находища лежат по-дълбоко от традиционните и освен това е необходимо да се извърши хидравлично разбиване и да се пробие хоризонтален кладенец. Разбира се, това усложнява кладенеца. Но от друга страна, производителността на шистовите кладенци (дебити и кумулативен добив) в САЩ е много по-висока от тази на конвенционалните кладенци (в САЩ). В резултат на това по-големият добив на кладенци компенсира сложността на производството, а икономическата/енергийната рентабилност е поне толкова добра, колкото при конвенционалния газ.

Отказ от отговорност 2. Специални рискове за околната среда от производството на шистов газ

Това заключение обикновено се прави от характеристиките на добива на шистов газ - хидравличното разбиване. Но тук има проблем: от една страна, хидравличното разбиване е задължителна технология за добив на шисти, от друга страна, хидравличното разбиване в съвременния нефт и газ е норма при производството на традиционни нефт и газ. Тези. Хидравличното разбиване не е специфична шистова технология. Факт е, че добивът на традиционен петрол не винаги е фонтан (в буквалния смисъл), както се случва в нови добри находища. Тъй като традиционното находище е изчерпано, трябва да се прилагат технологии за стимулиране на добива и затова хидравличното разбиване е изключително банално нещо. Ето защо историите, че хиляда хидравлични разбивания годишно в Пенсилвания в най-голямото находище на шистов газ Marcellus на другия край на земята са изненадващи, са краят на природата и екологичните ужаси, докато по някаква причина никой не забелязва, не обсъжда и не се възмущава от ужасната съдба и екологичната ситуация на Татарстан от хидравличното разбиване. В същото време си струва да се отбележи, че, разбира се, има рискове за околната среда от производството на нефт и газ, никой не казва, че те не съществуват. Но тук има нещо фундаментално специално поради шистовия добив и свързването на тези рискове конкретно с шистовия добив е погрешно, защото. Хидравличното разбиване се превърна в сурова реалност в света при разработването на стари традиционни нефтени и газови находища, когато по-простите методи са неудобни. Хидравличното разбиване се използва дори при производството на метан от въглищни пластове, който е много по-близо до повърхността (до километър) и съответно до водоносни хоризонти. Но на никой не му пука. Единственото безпокойство е разбиването на шистов газ на дълбочина 2-4 километра.

Водни ресурси

По тази тема, както винаги, можете да намерите много думи в RuNet, но не и количествени данни. Как дебатиращите правят изводи за водните ресурси, без да използват количествени данни, остава загадка за нас. Конкретни числа могат да бъдат намерени например в този доклад на MIT (Масачузетския технологичен институт). Колоните са отрасли и е посочен делът на потреблението на вода, редовете са състоянията на четири шистови находища

колони: обществени нужди, индустрия, напояване, добитък, шистов газ (маркиран в синьо), общо потребление.

Вижда се, че производството на шистов газ в основните находища заема малък дял в потреблението на водни ресурси. По-малко от 1%.

Има и други нюанси на екологичния проблем, по-малки по размер, но ние ще ги оставим извън картината.

Горчива истина. Шистовият газ е по-скъп и по-труден за производство от съвременния традиционен руски газ.

Тук без съмнение. Кумулативният добив на кладенци за шистов газ в САЩ е много по-малък от кумулативния добив на конвенционални газови кладенци в Русия. Следователно добивът на шистов газ или нещо друго с подобна стойност за днес и в средносрочен план е без значение за Русия. С течение на времето обаче нашите запаси от евтин газ ще се изчерпят и някъде към края на 2020-те или по-късно ще трябва да започнем да използваме офшорни проекти в Арктика или нещо трудно за възстановяване в Западен Сибир с всички сили. Въпреки това в САЩ, Канада и други страни производството на шистов газ е оправдано и вече е в ход.

Затова е необходимо много внимателно (методически) да се подходи към тезите за неадекватността на добива на шистов газ. За Русия това е недостатъчно, за САЩ, Канада и Китай, както показват фактите и данните, добивът на шистов газ е добро и удобно задоволяване на собствените им нужди, което те успешно и с удоволствие използват. Просто казано, когато сравнявате шистов газ с конвенционален газ, винаги трябва да посочвате кой конвенционален газ се сравнява (местен, американски, канадски, нови или стари находища), тъй като резултатите от сравнението ще варират. Сравнявате ли американския шистов газ с традиционния местен газ? Шистовият газ е лош. С традиционните САЩ, Канада и т.н.? Шистовият газ е добър.

Тук е по-трудно с източниците на данни, защото не можахме да намерим надеждни и точни данни за кладенци и находища в Русия в публичното пространство. Въпреки това, ако сравним производството на Русия и броя на кладенците, на които се предоставя това производство, тогава можем да видим огромна положителна разлика между Русия и Съединените щати (десетки пъти), което ясно показва огромна разлика в кумулативния производство на кладенци в полза на Русия. Русия има кумулативен добив на традиционни газови кладенци от порядъка на милиард кубични метра или повече, докато Съединените щати имат 30-100 милиона кубични м. Но Съединените щати нямат толкова добър традиционен газ (и никога не са имали), следователно те премина на шистов газ.

Много хора погрешно смятат, че шистовият газ е почти отделен енергиен носител, но той получи префикса "шистов" само защото се среща в шистовия слой на седиментната скала и неговият състав се различава от природния газ с повишеното съдържание на метан, въглероден диоксид , амоняк и сероводород. Как се произвежда този източник на гориво и как технологията му за извличане се различава от традиционния газ?

Основната разлика е в особеностите на неговото възникване. Традиционният газ се добива от порести резервоари, чиято дълбочина варира от 700 до 4000 метра. Благодарение на големия брой пори, резервоарите имат висока пропускливост (около 25%) и синьото гориво се изпомпва лесно след пробиване на кладенеца.
Шистовият газ от своя страна се намира на дълбочина от 2500 до 5000 метра в скали с ниска порьозност (3–4%), така че проучването му е много по-скъпо, а технологията на добив е много по-сложна.

Кратка екскурзия в историята

За първи път газ е извлечен от шистовия слой на седиментна скала преди почти 200 години. Това се случи в САЩ през 1821 г. Този вид гориво се използва и в СССР: след края на Великата отечествена война се добива в Естония и се доставя по газопровод до Ленинград. Но скоро съветските власти, както и правителствата на много други страни по света, разбраха, че добивът и транспортирането на шистов газ е много по-скъпо от традиционния природен газ, така че разработването на находищата беше спряно.
Идеята за производство на шистов газ придоби втори живот в началото на 2000-те години, когато започнаха активно да се използват технологии за хоризонтално сондиране и многоетапно хидравлично разбиване, което позволи значително да се увеличат обемите на производство, намалявайки цената му.

Интелигентни технологии

Търсенето на находища на шистов газ е много по-скъпо от разработването на традиционно синьо гориво, а технологията за проучване все още е далеч от съвършенството. Поради голямата дълбочина на възникване, много традиционни методи на изследване са неефективни.
Накратко, проучването на шистов газ протича по следния начин:
в предложената зона на неговото възникване се пробива кладенец, в който се извършва хидравлично разбиване;
полученият газ се анализира и въз основа на резултатите от анализа се определя оборудването и технологията, които ще трябва да се използват за неговото производство;
производителността на сондажа се определя емпирично, а не с помощта на прецизни хидродинамични изследвания, както е при добива на конвенционален природен газ.

Световна борсова статистика

Прогнозираните запаси от шистов газ са 760 трилиона кубически метра, доказаните според американската агенция EIA - 187,5 трилиона кубически метра. За сравнение, световните запаси от газ, според най-четеното списание за петрол и газ в света Oil & Gas Journal, са малко над 36 трилиона барела.
Най-големи находища на шистов газ имат SCC - 19,3% от световните запаси, САЩ - 13%, Аржентина - 11,7%, Мексико - 10,3%, Южна Африка - 7,3%, Австралия - 6%, Канада - 5,9%. Тези оценки може да се променят драстично с течение на времето, тъй като, както вече беше споменато, проучването на шистов газ тепърва започва да се развива и досега производителността на кладенеца се определя само емпирично.

Пробиване и полагане на тръби

Характеристика на добива на шистов газ е технологията на хоризонтално сондиране. Същността му се състои в това, че след пробиване на един вертикален кладенец до дълбочината на находищата на шистов газ, сондажът започва да се движи хоризонтално. Има обаче много нюанси, които трябва да се спазват при сондиране, например е необходимо да се гарантира, че нивото на наклона на свредлото съответства на ъгъла на наклона на шистовата формация и т.н.
Минните компании са принудени да използват тази технология, тъй като газът се намира на значителна дълбочина в изолирани джобове в много малки обеми. Животът на кладенците е кратък - от 5 до 12 години. За справка животът на кладенец за природен газ е от 30 до 50 години. BarnettShale, най-голямото находище на SG в света в процес на разработка, вече има над 17 000 сондажа.
Хоризонталната дължина на кладенеца може да достигне 12 километра (този рекорд е поставен при сондиране на Сахалин).
Стоманените тръби се монтират в пробит кладенец на няколко слоя. Циментът се излива в пространството между тях и почвата, за да се изолират газът и фрактурните течности от почвените слоеве, които съдържат вода.

хидравлично разбиване

Тъй като шистовият газ се намира в скала с ниска порьозност, е невъзможно да се извлича чрез традиционните методи. Ето защо технологията на хидравличното разбиване (фракинг) се използва активно за добив на шистов газ. Вода, химикали (инхибитори на корозия, сгъстители, киселини, биоциди и много други химични елементи, чийто общ брой може да достигне до 90 елемента) и специални гранули с диаметър 0,5–1,5 mm, които могат да се състоят от керамика, стомана, пластмаса или песъчинки. Цялата тази смес създава химическа реакция, която води до хидравлично разбиване. В резултат на това в скалата, която съдържа газа, се образуват много малки пукнатини, в които гранулите се забиват, така че пукнатините вече не могат да се сближат. След това водата се изпомпва обратно (филтрира се и се използва повторно за новото хидравлично разбиване) и шистовият газ се изпомпва през тръбите към повърхността поради спада на налягането.

Флуиди за фрактуриране

Основата на течността за разбиване е вода (98,5% от общия обем). Около 1% от състава е „вклинващ“ пукнатин елемент (обикновено пясък). Останалите 0,5% са химически съединения, които влияят на пропускливостта на скалата. Без тях хидравличното разбиване е просто невъзможно.
През последните години имаше много спорове относно въздействието върху околната среда на течностите за хидравлично разбиване. Повдигнатият шум доведе до факта, че много европейски страни (Франция, България, Италия) забраниха хидравличното разбиване на тяхна територия, а в Съединените щати законодателите принудиха компаниите за шистов газ да публикуват информация за състава на течностите за хидравлично разбиване.
Но технологията на хидравличното разбиване и съответно течностите за тях се използват и при производството на конвенционален природен газ. Например, той се използва активно от компанията Роснефт, която преди няколко години извърши две хиляди хидравлични разбивания годишно.

Транспорт и почистване

Невъзможно е да се доставя шистов газ до крайните потребители по конвенционални методи, тъй като стандартните газопроводи са проектирани за налягане от 75 атмосфери. При шистовия газ тази цифра е много по-ниска поради повишеното съдържание на амоняк, сероводород, азот и въглероден диоксид, а при изпомпването му през тръбопроводи за природен газ може да възникне експлозия.
Има две решения на проблема с транспортирането: изграждане на рафинерии, които ще направят състава на шистовия газ близък до естествения и след това да го доставят по съществуващи газопроводи, или създаване на отделна инфраструктура за транспортиране на шистов газ.
Първият вариант изисква значителни разходи и прави производството на шистов газ просто нерентабилно. Но вторият метод се използва все повече от страните, произвеждащи шистово гориво. Освен това всички те предпочитат да доставят газ на къси разстояния до потребители, разположени в близост до находището, което прави транспортирането на шистов газ възможно най-евтино.
Точно това се прави в САЩ, където произведеният газ се транспортира досега само по къси местни газопроводи с ниско налягане или се нагнетява в бутилки. Същата политика следва и Китай, който започна изграждането на първия шистов газопровод до провинция Юнан, чиято дължина е само 93 километра.Що се отнася до транспортирането на шистов газ на дълги разстояния, при липсата на широка мрежа от газопроводи, най-обещаващият начин в момента е преобразуването му в специални терминали във втечнен газ и транспортиран до клиентите чрез танкери. При пристигане на местоназначението продуктът се изпомпва в резервоари за съхранение и след това се превръща обратно в газообразно състояние и се транспортира през газопроводи до крайните потребители. В момента изграждането на такива терминали е активно ангажирано в Съединените щати. Първото съоръжение, чрез което ще се изнася гориво за страните от Югоизточна Азия, е планирано да бъде пуснато в експлоатация в края на 2015 г. Очаква се всички терминали, построени до 2020 г., да позволят износ на 118 милиарда кубически метра шистов газ.

Основното ноу-хау на съвременния майнинг

Щетите върху околната среда от хидравличното разбиване могат да бъдат сведени до минимум чрез използване на технология за фракинг с пропан. Различава се от конвенционалното хидравлично разбиване по това, че вместо вода и химикали, пропанът се изпомпва към местата на находищата на шистов газ, който, за разлика от традиционните течности за хидравлично разбиване, не се утаява в почвата след хидравлично разбиване, а напълно се изпарява, следователно не може замърсяват земята или водата по някакъв начин.
Тази технология сериозно промени отношението на много екологични европейски страни към хидравличното разбиване. Британските власти вече премахнаха забраната за хидравлично разбиване, други страни от ЕС тепърва обмислят тази възможност.
Вярно е, че фракингът с пропан също има значителен недостатък, който зачерква цялата му прехвалена екологичност. Използването на този метод струва един и половина пъти повече от конвенционалното хидравлично разбиване. Следователно тази технология може да се използва само в области с висока рентабилност.