Технология добычи сланцевого газа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Открытие новых источников энергетических ресурсов является для человечества потребностью и однозначной необходимостью. В последнее время всеми энергозависимыми странами активно развиваются технологии-заменители по производству возобновляемого топлива. Отметим, что ни одна имеющаяся технология не может даже потенциально заменить ископаемые энергоресурсы, эта тенденция определяет структуру и тенденцию развития мирового энергетического рынка, а развитие научных технологий на сегодняшний день не предполагает качественного скачка в разработке новых источников энергосырья. Очевидно, что самоорганизация рыночного механизма однозначно определяет появление товаров-заменителей (желательно возобновляемых), которые будут оказывать существенное влияние на структуру мирового энергетического рынка, но не приведут к его качественному изменению из-за достаточно низкой эффективности потенциала всех современных возобновляемых технологий. Единственным энергоисточником, имеющим на сегодняшний день исключительные качества товара-заменителя, является сланцевый газ.

Сланцевый газ (англ. shale gas) - это тот же самый природный газ, но способ его залегания в недрах иной (хранится в виде небольших газовых образованиях, коллекторах, в толще сланцевого слоя осадочной породы (газоносные сланцы) Земли). Он находится в рассеянном состоянии, поэтому требует специальные технологи добычи, чем для обычного газа.

Сланцевый газ состоит из метана с примесями углекислого газа, азота и сероводорода. Сланцевый газ не образует больших скоплений, но за счет вскрытия больших площадей можно получать значительное количество такого газа. По одним данным, мировые запасы сланцевого газа оцениваются в 200 трлн. м, по другим - в 450 трлн. куб.м.

Первая коммерческая добыча газа из сланцевого месторождения была осуществлена в 1821 году Вильямом Хартом на месторождении Fredonia (New York). О сланцевом газе в Украине стало известно еще в 70-е годы, но добывать его тогда было экономически невыгодно из-за высокой себестоимости (на себестоимость добычи газа существенно влияет содержание глины в жестких песках, которая поглощает энергию гидроразрыва, что требует увеличения объема используемых химикатов; каждое месторождение имеет уникальный объем диоксида серы, поэтому, чем ниже этот показатель, тем выше цена реализации газа).

Технология добычи сланцевого газа

добыча сланцевый газ месторождение

Современная технология добычи сланцевого газа подразумевает бурение одной вертикальной скважины и нескольких горизонтальных скважин длиной до 2-3-х км. В пробуренные скважины закачивается смесь воды, песка и химикатов, в результате гидроудара разрушаются стенки газовых коллекторов, и весь доступный газ откачивается на поверхность. Процесс горизонтального бурения проводится посредством инновационной методики сейсмического (технология, используемая для определения структуры строения подземных пород) моделирования 3D GEO, которая предполагает сочетание геологических исследований и картирования с компьютерной обработкой данных, включая визуализацию. При бурении горизонтальной скважины важно соблюдать правила бурения, к чему относится, например, выбор правильного угла бурения, соответствующего углу наклона сланцевого пласта. Скважина должна пролегать сугубо в толще сланцевого пласта на достаточном расстоянии от его границ, в противном случае метан мигрирует через трещины и другие отверстия в верхний слой осадочных пород.

Технология добычи сланцевого газа, как любая промышленная технология, подразумевает позитивные и негативные стороны. К позитивным моментам можно отнести:

-существовало мнение, что разработку сланцевых месторождений с использованием глубинного гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах можно проводить в густозаселенных районах, единственной проблемой будет использование тяжелого транспорта;(не рекомендуемая добыча газа в сейсмоопасных, водоносных и мало обезпеченых водой районах )

-значительные сланцевые месторождения газа находятся в непосредственной близости от конечных потребителей;

-существовало мнение, что добыча сланцевого газа происходит без потери парниковых газов.

Можно выделить следующие проблемы:

-технология гидроразрыва пласта требует крупных запасов воды вблизи месторождений, для одного гидроразрыва используется смесь воды (7500 тонн), песка и химикатов. В результате вблизи месторождений скапливаются значительные объемы отработанной загрязненной воды, которая не утилизируется добытчиками с соблюдением экологических норм;

-сланцевые скважины имеют гораздо меньший срок эксплуатации, чем скважины обычного природного газа;

-формулы химического коктейля для гидроразрыва в компаниях, добывающих сланцевый газ, являются конфиденциальными. По отчетам экологов добыча сланцевого газа приводит к значительному загрязнению грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком и др. Некоторые компании используют соляно-кислотный раствор, загущенный с помощью полимера, для одной операции гидроразрыва используется 80-300 тонн химикатов;(соляную кислоту, формальдегид, уксусный ангидрид, пропаргиловый и метиловые спирты, хлорид аммония.)

-при добыче сланцевого газа имеются значительные потери метана, что приводит к усилению парникового эффекта;

-добыча сланцевого газа рентабельна только при наличии спроса и высоких цен на газ.

Экология

Хотя технология гидроразрыва пласта - наиболее эффективная на данный момент форма добычи сланцевого газа, но существуют небезосновательные опасения по поводу экологической стороны этого процесса.

В частности, есть мнение, что такая практика приведет к загрязнению питьевой воды и выбросам метана. (Учитывая и так катастрофически низкое качество питьевой воды в Донбассе, этот момент особенно неприятен).

Кроме того, сам гидроразрыв потребляет большое количество воды - около 20 миллионов литров под высоким давлением направляют в каждую скважину для создания трещины в скале, чтобы высвободить газ. является Вторая проблема - удаление сточных вод. Гидроразрыв также может увеличить выбросы парниковых газов из-за утечек метана.

Но, указывают сторонники добычи, гидроразрыв как правило, происходит на сотни метров ниже водоносных горизонтов. Если же участки гидроразрыва расположены относительно недалеко от уровня питьевой воды, эксперты едины во мнении: в таких местах лучше его не проводить.

Есть также возможности для сокращения использования воды - применение пропана (который приносит свои экологические проблемы), либо смеси двуокиси углерода или азота с водой для создания пены.

Еще один момент загрязнения - химические вещества, которые добавляют в воду при гидроразрыве. Они могут впитаться в землю и загрязнить питьевую воду. Операцию гидроразрыва пластов на одной территории приходится повторять до 10 раз в год. При этом химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий и неизбежно - грунтовых вод. Именно поэтому в штате Нью-Йорк в США добыча сланцевого газа была запрещена….

Карта месторождений сланцевого газа в мире, перспективы разработки месторождений

По оценкам специалистов залежи сланцевого газа в недра земли огромны, но оценка запасов считается условной и отличается в зависимости от метода оценки…

В Европе добыча сланцевого газа рассматривается в рамках программы энергетической независимости от российских поставок. Разведка месторождений сланцевого газа велась в Великобритании, Франции, Швеции, Германии, Австрии, Венгрии, Румынии и Украине. В начале 2011 года компания Shell объявила о бесперспективности сланцевых месторождений в Швеции. Во Франции и Великобритании практически ведутся общественные слушания о наложении моратория на добычу сланцевого газа. В настоящий момент самыми перспективными считаются месторождения сланцевого газа, находящиеся в Польше, а также Украине. Условия добычи сланцевого газа в каждой стране уникальны, они весьма ограничиваются менталитетом населения, экологическим законодательством и активностью экологических организаций…

На территории Украины расположены 2 площади, где разведены залежи сланцевого газа:

-Олесская площадь. Здесь разведаны большие залежи сланца, которые занимают более 6 тыс. км кв. в Ивано-Франковской, Львовской и Тернопольской областях. На территорию Львовщины приходится почти половина залежей. Геологи считают Олесскую площадь продолжением Люблинского бассейна (Республика Польша) - американская компания Chevron. Ожидается, что она начнет промышленную добычу сланцевого газа на Олесcкой площади в 2017 году.

-Юзовская площадь, на территории Донецкой и Харковской областей. Право разрабатывать Юзовскую площадь получила британо-нидерландская компания Shell. Разведочное бурение планируется в 2013 году, а опытно-промышленная разработка - в 2015 году.

На этапе геологического изучения Chevron собирается потратить минимум 1,6 млрд. грн. и еще 30 млрд. грн. на этапе промышленной разработки. Чуть дешевле обойдется освоение месторождений компании Shell - 1,3 и 25 млрд. грн. соответственно.

Украинские запасы сланцевого газа, по оценкам управления энергетической информации Минэнерго США, - 1,2 трлн. куб. м, что ставит Украину на четвертое место в Европе по объемам залежей этого газа после Польши, Франции и Норвегии.

Госслужба геологии и недр Украины оценивает перспективные запасы традиционного и нетрадиционного газа в Олесской и Юзовской газоносных площадях значительно оптимистичнее - в 7 трлн. кубометров.

1?сентября 2011?года «Шелл» и ДК?«Укргаздобыча» подписали обновлённый договор о совместной деятельности на основании первоначального договора от 2006?года. Цель договора осталась неизменной - совместный поиск и добыча углеводородов. Скважина Беляевская-400 на территории Первомайщины - это первая скважина в рамках этой технической программы. Это - поисковая, разведывательная скважина.

Вывод

Проделав эту короткую работу, по поводу нового для нас газа - сланцевого, который скоро будет прогрессировать в нашей стране, могу сказать, что его развитие технологий добычи будет самым значимым энергетическим нововведением нашего века.

Этот энергоресурс вызывает повышенный интерес мировой общественности по причине совмещения в себе качеств ископаемого топлива и возобновляемого источника. Предположения экспертов, что запасы сланцевого газа неисчерпаемы, будоражат воображение и приводят к возникновению различных часто экономически-необоснованных мифов светлого будущего человечества.

Добыча сланцевого газа может изменить не только экономическую ситуацию в государстве, но и геополитический статус Украины и как транзитного государства, и как поставщика собственных углеводородов. Таков основной посыл правительственных апологетов газодобычи со сланцев в Украине.

Размещено на Allbest.ru