Перспективы и экологические факторы добычи сланцевого газа

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПЕРСПЕКТИВЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ДОБЫЧИ СЛАНЦЕВОГО ГАЗА

Землянская Е.С. студент, 4 курс,

напр. «Химическая технология»

Аннотация

В статье рассматриваются базовые вопросы, касающиеся исследования экологических проблем добычи сланцевого газа. В статье освещается классификация факторов при добыче сланцевого газа, которые негативно влияют на окружающую среду. Исследование ведется через рассмотрение таких проблем, как выбросы парниковых газов, высокий риск землетрясений и отравление земель токсичными химическими компонентами. В работе представлен анализ месторождений сланцевого газа и перспективы их развития. В заключение кратко разбирается перспективы добычи сланцевого газа в России.

Ключевые слова: сланцевый газ, гидроразрыв пласта, мировой рынок, сейсмическая активность, токсичные вещества.

Annotation

Zemlyanskaya E.S. PROSPECTS AND ENVIRONMENTAL FACTORS OF SHALE GAS PRODUCTION

The article discusses the basic issues related to the study of environmental problems of shale gas production. The article highlights the classification of factors in shale gas production that negatively affect the environment. The research is conducted through consideration of issues such as greenhouse gas emissions, high risk of earthquakes and poisoning of lands with toxic chemical components. The paper presents an analysis of shale gas deposits and prospects for their development. In conclusion, the prospects for shale gas production in Russia are briefly analyzed.

Keywords: shale gas, hydraulic fracturing, global market, seismic activity, toxic substances.

Основная часть

Сланцевый газ - это разновидность природного газа, хранящегося в виде небольших газовых образований в толще сланцевого слоя особой осадочной породы [1]. Этот тип энергетического ресурса сочетает в себе качество ископаемого топлива и возобновляемых ресурсов и встречается во всем мире, поэтому почти все страны, зависящие от энергии, могут обеспечить этот энергетический ресурс.

Близость нефтяных месторождений к рынку, высокие запасы и заинтересованность некоторых национальных властей в снижении зависимости от импорта топлива и энергии оказывают положительное влияние на будущее добычи природного газа.

Факторы, оказывающие положительное влияние на перспективы добычи сланцевого газа, включают близость нефтяных месторождений к рынку, большие запасы и заинтересованность властей ряда стран в снижении своей зависимости от импорта топлива и энергии.

В то же время добыча сланцевого газа имеет множество недостатков, которые негативно влияют на перспективы добычи в мире - его цена относительно высока, он непригоден для транспортировки на большие расстояния, быстрая истощаемость месторождений, а уровень разведанных запасов низкий в общей структуре запасов, в процессе добычи существуют серьезные экологические риски [2].

Основными элементами технологии добычи сланцевого газа являются бурение горизонтальных скважин и использование гидроразрыва пласта (фрекинг).

Этот метод заключается в создании на забое скважины высоких давлений, приводящих к нарушению скелета породы и образованию трещин, что приводит к увеличиванию отдачи. Давление создается путем закачки жидкости разрыва (гель, вода, кислота).

Добыча сланцевого газа - трудоемкий процесс, который может создать дополнительную нагрузку на водоснабжение в районах бурения. На одну операцию гидроразрыва пласта требуется около 15 миллионов литров воды, при этом в каждой скважине гидроразрыв может проводиться до 10 раз.

В процессе фрекинга используется множество различных химических соединений, объем которых (и, следовательно, объем требуемой воды) зависит от проницаемости породы. Закачиваемая в скважину смесь обычно на 99,5 % состоит из воды, а остальные 0,5 % состоят из химических компонентов.

Оказывается, операции по гидроразрыву пласта требуют использования нескольких тонн высокотоксичных веществ, потому что для обработки скважины требуется около 15 миллионов литров воды. Химический состав содержит до 700 наименований. К ним относятся летучие органические соединения (толуол, ксилол и др.). Также используются канцерогены (бензол, окись этилена, формальдегид и др.), мутагены (акриламид, сополимер этиленгликоля и окиси этилена и др.).

Выбросы парниковых газов при добыче и использовании сланцевого газа значительно выше, чем при традиционной добыче природного газа и нефти. На сегодняшний день технологии улавливания и хранения углерода включают улавливание углекислого газа из ископаемого топлива до или после сжигания и закачку его под землю под высоким давлением для последующего хранения. Этот метод использования сланцевого газа предлагается в качестве решения проблемы улавливания выбросов метана, сопровождающих гидроразрыв пласта.

Однако гидравлический разрыв пласта сопряжен с высоким сейсмическим риском. Более того, интенсивность этих землетрясений достаточна, чтобы угрожать долгосрочным подземным резервуарам газа, что делает технологию улавливания и хранения неприемлемым решением.

На сегодняшний день было зарегистрировано несколько сейсмических воздействий, связанных с операциями по гидроразрыву пласта. Таким образом, согласно шкале Рихтера, с 2001 года количество землетрясений в центральной части Соединенных Штатов (район, где бурение наиболее активно) резко возросло на три уровня. В 2011 году количество землетрясений в шесть раз превысило среднегодовой уровень за XX век.

Согласно прогнозам Центра исследований землетрясений Мемфисского университета, землетрясения вызваны откачкой воды на глубину под высоким давлением. Исследование, проведенное в Великобритании, подтвердило, что два землетрясения возле Блэкпула на северо-востоке Англии были вызваны этой технологией [3].

Запасы сланцевого газа в России залегают в трех пластах - Доманиковой, Баженовской и Куонамской. По данным «Всероссийского научноисследовательского геологического нефтяного института» (ВНИГНИ), Баженовская свита содержит 7,1 трлн кубометров газа. Ресурсы газа Куонамской свиты варьируются от 288 до 1100 миллиардов кубометров газа, в Доманиковой -- 457 миллиардов кубометров. Россия обладает огромными запасами природного газа - более 50 трлн м3, что делает крайне нецелесообразной добычу сланцевого газа с довольно высокой стоимостью (1125 долларов США за тысячу м3) [3].

Кроме того, разработка месторождения потребует разработки новых передовых технологий, а также крупных инвестиций и мер, принимаемых для поддержки охраны окружающей среды [4].

Перспективы добычи сланцевого газа, конечно, велики, что также подчеркивает важность и перспективность изучения этой темы, поскольку сланцевый газ оказывает большое влияние на текущие изменения на мировом рынке природного газа.

Список литературы

1. Жильцов, С.С. Сланцевый газ / С.С. Жильцов, В.Е. Григорьянц, А.В. Итттин. Издательство «Таврия», 2012. 136 c. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.prodalit.ru/tov/products577115. (дата обращения 04.12.22);

2. Сланцевая революция и глобальный энергетический переход / Под ред. Н. А. Иванова. М., СПб.: Нестор-История, 2019. 540 с.;

3. Макарова, А.А. Прогноз развития энергетики мира и России до 2035 г. / А.А. Макарова, Л.М. Григорьева. М.: ИНЭИ РАН, РЭА, 2012 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ac.gov.rU/files/publication/a/10585.pdf (дата обращения 05.12.22);

4. Сорокин С.Н., Горячев А.А. Основные проблемы и перспективы добычи сланцевого газа // Сб. ст. по итогам научно-образовательной конференции «Экономика энергетики как направление исследований: передовые рубежи и повседневная реальность». М., 2012. С. 123-132.

Размещено на Allbest.ru