Особенность развития нефтегазового сектора
Основные различия в добыче классического и сланцевого газа. Особенность вклада капитала в разработку нетрадиционных ресурсов. Анализ факторов, положительно влияющих на перспективы добычи сланца. Сущность технологий горизонтального наклонного бурения.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.02.2015 |
Размер файла | 430,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Двадцать первый век начался Сланцевым Бумом
В 2002-2004 годах в абсолютно новую отрасль - добычу сланцевого газа - начинают вкладывать деньги. Не только в бурение и разработку месторождений, но и в пиар. Сланцевый газ стал брендом; чем менее понятным и более «научным» выглядит бренд, тем легче его продать.
Сланцевый бренд получился сильным. Он нагружен сложной технической и наукоподобной информацией, ассоциируется с большими деньгами, связан с мировой политикой (рост экономики США, удар по Катару и России). Как и любой раскрученный бренд, он начал жить собственной жизнью. Против него начинают выступать нонконформисты, экологи и просто оригиналы: модно.
Исторически сложилось, что в кампании продвижения сланцевого бренда активно использовалась технологическая терминология. Этими терминами, и кроющимися под ними технологическими особенностями теперь начинают оперировать неспециалисты. Отсюда путаница в терминах, демонизация процесса. Термин «гидроразрыв пласта» (ГРП) и прочие виды наклонного бурения вызывают у неспециалистов, к примеру, филологов или экологов, бессознательный страх.
Добыча сланцевого газа - рутинный процесс, который во многом схож с добычей классического природного газа. Бурится стандартная скважина, на определенной глубине ее направляют под углом к вертикали (в этом тоже нет ничего нового), проводится «сакральный» гидроразрыв пласта, который еще 40 лет назад делали в СССР. А в Беларуси, например, проводят несколько десятков гидроразрывов в год. Разница между добычей сланцевого газа и обычного только в том, что в сланце содержание газа в разы ниже, чем в породах, из которых состоит классическое газовое месторождение.
Добыча газа из «классических» месторождений дешевле, проще, качество газа лучше, себестоимость добычи и переработки ниже, он удобен для продажи - возможно кратковременное сокращение добычи, вплоть до остановки.
Зачем разрабатывать сланцевые месторождения, располагая классическими газовыми? Крупные классические газовые месторождения истощены, а потребность в газе растет - добывающим компаниям приходится заниматься проектами с более низкой рентабельностью. Но даже несмотря на сравнительно высокую себестоимость добычи газа из сланцев, разработка месторождений в Европе - привлекательный для инвестиций бизнес [4].
Классический природный газ |
Сланцевый газ |
||
Вертикальный ствол скважины |
Есть |
Есть |
|
Горизонтальный участок |
Редко |
Всегда |
|
Гидроразрыв пласта |
Редко. В качестве одного из методов интенсификации добычи |
Всегда |
|
Возможность консервации скважины |
Есть |
Нет |
|
Удельная стоимость скважины ($ за 1 погонный метр) |
1500 |
3300 |
|
Качество газа |
Близкий к ГОСТ. Возможно поставлять в единую систему после незначительной подготовки |
Требует значительной переработки и подготовки |
|
Производственная себестоимость добычи (без налогов, рентных платежей и инвестиций), $ за 1 тыс. куб. м |
30-60 |
100-150 |
|
Средние глубины бурения |
От 700 до 4000 |
От 2500 до 5000 |
|
Количество скважин на месторождении |
От трех до нескольких десятков |
От 100 до нескольких тысяч |
|
Динамика добычи газа из скважины |
Равномерная первые 2-3 года с плавным затуханием в течение 5-10 лет |
80-90% добычи газа в первый год после ГРП с последующим резким сокращением |
Различия в добыче классического и сланцевого газа [5]
Горючие сланцы имеют промышленное значение как топливо и энергохимическое сырьё. Для целей энергетики (топливо, газ, мазут) широко используются сами сланцы Из сланцевой смолы получают различные химические продукты (фенолы, пластификаторы, дубители, клеевые вещества, ихтиол, препараты для борьбы с эрозией почв и борьбы с сорняками). Из отходов (золы) получают стройматериалы (цемент и др.). Центрами потребления горючих сланцев являются крупные сланцеперерабатывающие комбинаты и электростанции. В США сланцы рассматриваются главным образом как потенциальное сырьё для получения нефти и газа путём подземной газификации с использованием энергии ядерных взрывов для создания огромной подземной полости, заполненной разрушенной сланцевой породой, что облегчит процесс газификации
Отличительной особенностью современного этапа развития нефтегазового сектора является значительное изменение представлений о тех ресурсах углеводородов, которыми располагают как различные страны мира, так и мир в целом. Представления и о нефтегазовых запасах, и о типах залежей, в которых они сосредоточены и из которых могут эффективно извлекаться, за последние 4-5 лет изменились весьма значительно.
Среди основных причин, как правило, отмечают: а) высокий уровень цен на углеводороды (начало 1990-х годов - цена на нефть сорта Брент составляла 16 долл./барр., 2012 г. - 116 долл./барр.), что «автоматически» обеспечивает перевод определенной части традиционных нефтегазовых ресурсов в запасы (т.е. активы, которые экономически целесообразно извлекать); б) стремительное развитие техники и современных технологий извлечения ранее недоступных ресурсов углеводородов (пример битуминозных песков, сланцевого газа и сланцевой нефти - яркое тому подтверждение); в) причины и факторы институционального свойства (благоприятный инвестиционный климат, высокая степень конкуренции во всех сегментах нефтегазового сектора, адекватное меняющимся условиям освоения углеводородов взаимодействие государства и нефтегазового сектора).
Нефтегазовый сектор мира - особенно Америки и, частично, Северной Европы - демонстрирует «взрывной» характер роста запасов за счет появления новых источников углеводородного сырья (к ранее известной традиционной тяжелой нефти (heavy oil) добавились нетрадиционные (nonconventional) нефть и газ плотных пород (tight oil and gas), сланцевые нефть и газ (shale oil and gas), углеводороды подсолевых отложений (pre-salt) и т.д.) [5].
Под ресурсами углеводородов, как правило, понимают скопления углеводородов, которые тем или иным способом идентифицированы в недрах, но освоение и разработка которых экономически неэффективна; под запасами, напротив, понимают те скопления углеводородов в недрах, освоение и разработка которых экономически эффективны, т.е. их освоение и разработка обеспечивают экономическую отдачу (возврат затраченных средств и получение определенного дополнительного дохода).
Инновации - технологические и организационно-экономические - меняют представление о запасах углеводородов, которые экономически эффективно могут быть освоены, добыты и реализованы. В результате происходит смещение от «традиционной» нефти к «нетрадиционной». В свою очередь, в основе новых научно-технических решений лежат результаты фундаментальных научных исследований и передовых инженерно-технических решений (включая создание новых устройств и технологий на их основе).
Эффективные организационно-экономические решения при освоении сложных и требующих значительных дополнительных затрат залежей основаны на гибком применении сильных сторон и преимуществ различных компаний. Сочетание различных типов компаний на различных этапах освоения углеводородов позволяет наиболее полно раскрыть потенциал и творческие возможности различных участников процесса освоения, разведки и разработки залежей углеводородов - от организаций с уникальными технологиями и до специалистов с идеями, знаниями и стремлением к достижению успеха. В США на протяжении последних 10-12 лет число лицензий (прав на пользование недрами) на разведку и добычу углеводородов на общественных землях достаточно устойчиво держится около 60000 (при сопоставимом уровне добычи в России число лицензий не превышает 3000). Несмотря на то, что процесс инноваций - от технических и до организационно-экономических - происходит непрерывно, его влияние на качественное изменение ресурсной базы, тем не менее, происходит в определенные периоды времени. Такая скачкообразная «картина» является результатом «накопления» знаний и опыта, наличия благоприятных внешних условий, а также формирования определенной «критической массы» отмеченных выше характеристик. Как мы отметили выше, в США в период резкого роста добычи сланцевого газа, а затем и тяжелой нефти и сланцевой нефти не наблюдалось резкого увеличения ни одного из существенных «параметров управления» данным процессом - ни цен на углеводороды, ни объемов бурения, ни занятых. При этом следует, однако, отметить, что все данные «параметры управления» достигли на протяжении поступательного развития нефтегазового сектора очень высоких значений (число скважин в США превышает, например, миллион единиц; в России чуть менее 200 тыс).
Динамика последних послужила основой оптимистичного взгляда на развитие добычи нефти и газа из тяжелых и нетрадиционных залежей и месторождений. Так, например, прогноз Министерства энергетики США (AEO2013) предполагает, что добыча нефти в стране, особенно из ранее не осваивавшихся геологических структур (залежей в плотных породах), вырастет очень значительно в предстоящее десятилетие.
Добыча нефти будет расти в среднем на 234 тыс. барр. ежегодно и к 2019 г. Достигнет 7,7 млн барр. в день. Рост в основном будет достигнут за счет увеличения добычи «нетрадиционной» нефти на суше и из сланцев и плотных пород.
В настоящее время в мире ресурсы «тяжелой традиционной» нефти, в которую входит традиционная сверхтяжелая нефть и битум, достаточно хорошо изучены (крупнейшие месторождения находятся на территории США, Канады, Венесуэлы и России). Добыча «тяжелой традиционной» нефти (из битуминозных песков) создала условия для перехода к освоению новых типов залежей - сначала из битуминозных песков, затем из сланцев и, наконец, из более плотных пород.
Новым типом источников углеводородов - помимо залежей «тяжелой традиционной» нефти - являются сланцевые залежи углеводородов - газа и нефти соответственно. О значительных ресурсах сланцевого газа в мире известно давно, но только в последние 4-5 лет, благодаря технологическому прорыву (появление технологий горизонтального бурения и гидроразрыва пластов) и благоприятной институциональной среде
Добыча в США стала быстро развиваться.
По оценкам специалистов, в мире нет двух одинаковых залежей сланцевых углеводородов, что означает, что затраты на добычу значительно варьируются в зависимости от месторождения. В США основное преимущество сланцевого газа заключается, например, в том, что он добывается рядом с районами потребления, потому высокие затраты на добычу компенсируются минимальными затратами на транспорт.
Если ранее данные ресурсы не принимались во внимание, то теперь во многих странах стремятся более точно оценить ресурсную базу, создать адекватное регулирующее законодательство (например, экологическое) и получить доступ к технологиям через совместные предприятия, слияния или путем привлечения прямых «связанных» инвестиций.
Среди проблем освоения залежей сланцевого газа стоит отметить отсутствие достаточного опыта разработки, из-за чего затрудняется оценка себестоимости добычи. Из сланцевых месторождений в США извлекается от 8 до 30% газа, а из традиционных в два-три раза больше - 60-80%. Также вызывают опасения экологические последствия в связи с применением гидроразрыва. Франция, например, запретила применение данного метода в июле 2011 г.
С течением времени количество извлекаемых ресурсов с использованием одних и тех же технологий неуклонно снижается, появляются новые источники углеводородов, что вновь и вновь вызывает спрос на новые технологии и новые подходы к реализации подобных проектов [5].
Рис. Крупнейшие технически извлекаемые ресурсы сланцевого газа, 2011 г. [5,7]
2. Сланцевая революция
Сланцевая революция -- распространённое с 2012 года в прессе обозначение внедрения в промышленную эксплуатацию технологии добычи газа из залежей сланцевых пород («сланцевый газ»), которое произошло в США в начале XXI века и привело к падению мировых цен на природный газ.
По оценке бывшего директора ЦРУ Джона Дейча, начало добычи сланцевого газа -- самое важное событие в энергобизнесе за последние 50 лет. Его результатом стало перепроизводство газа и обвал цен в Северной Америке.
В 2009 году США обогнали Россию по объемам добычи природного газа. По состоянию на 2012 год газ в США стоит существенно дешевле, чем в России, которая обладает крупнейшими в мире разведанными запасами газа.
В 2011 г. добыча газа в России составила 670,5 млрд мі[8]. Дальнейшее падение цен ожидается[9] после строительства мощностей для экспортасжиженного газа за пределы Северной Америки.
В 2012 г. добыча газа в США составила 681 млрд мі, в России -- 656 млрд мі.
В августе 2012 российская газовая компания «Газпром» и его партнёры объявили о приостановке разработки Штокмановского месторождения, откуда сжиженный газ предполагалось направлять в США[7].
Соответствующие технологии активно разрабатывает Китай, чьи запасы сланцевого газа существенно больше, чем в США.
В то же время компания ExxonMobil вынуждена была отказаться от разработки крупных месторождений сланцевого газа в Польше и Венгрии, ибо они оказались нерентабельными. Ранее польские власти планировали начать добычу газа в 2014 году, рассчитывая, что имеющихся запасов хватит на несколько десятков лет.
В январе 2013 года компания Chevron подала заявку на разработку сланцевого газа в Литве. При этом там, как и в других странах ЕС, идёт бурная общественная дискуссия о возможных последствиях добычи (Литва обладает крупнейшими в Европе запасами подземных вод).
24 января 2013 года компания Shell и правительство Украины объявили о подписании соглашения о разделе продукции на разведку, разработку и добычу углеводородов на Юзовском участке, расположенном на территории Донецкой и Харьковской областей Украины.
О росте добычи сланцевого газа как о реальной проблеме для России в 2010 году заявлял министр природных ресурсов Юрий Трутнев. В апреле 2012 года президент Владимир Путин призвал российские компании принять вызов сланцевой революции. «Политики, эксперты, бизнес заговорили о настоящей сланцевой революции», -- отметил Путин в октябре того же года. Некоторые аналитики упрекают руководство «Газпрома» в том, что оно «проспало» сланцевую революцию, в результате чего компания рискует потерять часть своего рынка в Европе. В «Газпроме», по состоянию на 2012 год утверждают, что производство сланцевого газа носит «локальный характер» и соответствующий рынок не вполне сформировался[7]. По мнению научного сотрудника Института Госсовета КНР Сунь Юнсяна, ожидающиеся через несколько лет поставки сланцевого газа из США в Евразию не создадут конкуренции для трубопроводного газа от «Газпрома», поскольку, из-за высокой себестоимости сланцевого газа, затрат на его транспортировку через океан и сжижение/разжижение, его цена в итоге окажется значительно выше цены газа из России.
Дэвид Крэйн, президент энергетической компании NRG Energy, заявил, что «сланцевый газ фактически убил новые проекты в угольной отрасли и начинает расправляться с ядерной энергетикой». Однако, по мнению научного сотрудника Института Госсовета КНР Сунь Юнсяна, сланцевый газ с трудом может конкурировать с традиционным природным газом и будет играть небольшую роль только в некоторых регионах, но в глобальном масштабе не сможет заменить традиционный природный газ [6].
В числе факторов, положительно влияющих на перспективы добычи сланцевого газа: близость месторождений к рынкам сбыта; значительные запасы; заинтересованность властей ряда стран в снижении зависимости от импорта топливно-энергетических ресурсов. В то же время, у сланцевого газа есть множество недостатков, негативно влияющих на перспективы его добычи. Среди таких недостатков:
· относительно высокая себестоимость;
· непригодность для транспортировки на большие расстояния;
· быстрая (в течение 1 года) истощаемость месторождений;
· низкий уровень доказанных запасов в общей структуре запасов;
· значительные экологические риски при добыче.
Ряд экспертов полагают, что сланцевый газ обходится значительно дороже, чем заявляют добывающие компании. По мнению экспертов, реальные затраты на получение сланцевого газа составляют 212--283 долларов США за 1 тысячу кубометров. Некоторые специалисты полагают, что компании, осуществляющие добычу сланцевого газа, искусственно занижают его себестоимость [7].
Добыча сланцевого газа небезопасна с экологической точки зрения, что вынудило власти некоторых стран (Франция, Румыния и Болгария) запретить разведку сланцевого газа с применением технологии фрекинга[1]. Некоторые эксперты указывают на то, что дебит скважин невелик, что вынуждает добытчиков бурить новые и новые скважины из-за быстрого истощения ресурсов уже разрабатываемых месторождений.
Даже сторонники сланцевой революции обычно признают невозможность копирования американского примера в других странах (кроме Канады) в обозримом будущем, так как у остального мира попросту нет американских финансовых и технических ресурсов для масштабного бурения. Леонардо Маугери указывает на то, что, например, в 2012 году в США было пробурено 45 468 скважин для добычи нефти и газа, а в остальном мире (кроме Канады), за то же время была пробурена 3921 скважина.
Критик сланцевой революции Артур Берман (англ. Arthur Berman) указвывает на 38%-й ежегодный спад производства сланцевой нефти в существующих скважинах в районе Баккеновской формации (англ.)русск., что приводит к тому, что подавляющая часть добычи (68 % в первой половине 2012 года) приходится на скважины, пробуренные за предшествующие полтора года; поддержание уровня добычи только из баккеновских сланцев требует бурения «астрономического» количества скважин (около 1500 в год) при колоссальных капитальныx затратах (17-18 миллиардов долларов в год).
По данным авторов исследования капитальные издержки 35 проанализированных ими компаний составили 50 долларов за баррель, при том, что выручка за баррель составила лишь 51,5 доллара. Денежный поток во всех этих компаниях был отрицательным практически в каждом квартале. Авторы доклада отмечают, что, хотя отрицательный денежный поток в экономике не обязательно является проблемой, для его обоснования требуется высокий уровень окупаемости инвестиций, который на начало XXI века добытчики нефти и газа из сланцев не продемонстрировали.
Стремительное развитие добычи сланцевого газа и сланцевой нефти в США являются результатом «соединения» экономических условий, быстрого развития технологий и благоприятных институциональных условий. Поэтому возникает вполне очевидный вопрос о том, насколько (и какие) условия необходимы для того, чтобы подобный процесс развивался в другой стране.
В контексте рассматриваемой проблемы важно деление всех компаний на три большие группы - национальные нефтяные компании (ННК), международные нефтяные компании (МНК) и малые и средние компании (МСК). Такое деление отражает особенности аффилированности с государством (ННК, как правило, со 100-процентным или контрольным государственным участием), особенности внутренней структуры (и МНК, и ННК, как правило - вертикально-интегрированные компании «полного цикла» - от поисков и разведки до переработки и реализации продуктов переработки на рынке), а также «склонность» компаний различного типа к принятию риска и инновациям (что отличает, прежде всего, МСК, а не МНК).
Для всех типов компаний в настоящее время характерно увеличение доли нетрадиционных запасов нефти и газа в их портфелях. В случае МНК и МСК это происходит за счет сделок слияний и поглощений, прежде всего, в Канаде (тяжелая нефть) и США (сланцевый газ и сланцевая нефть); в случае ННК - создание альянсов с МНК и ведущими сервисными компаниями.
Поскольку МНК и МСК имеют технологии и опыт их системного применения в очень разнообразных и специфических условиях, то для развития добычи новых видов углеводородных ресурсов шире применяются различные формы альянсов и партнерских отношений с национальными нефтяными компаниями из Китая и Венесуэлы, поскольку правительства этих стран поощряют ограниченное участие иностранного капитала. ННК идут на уступки в связи с отсутствием геологических знаний и технологий для добычи нетрадиционных ресурсов, которые есть у МНК. Например, такие МНК, как BP, «Chevron», активно развивают сотрудничество с государственными компаниями Китая в сфере совместной разработки ресурсов сланцевого газа. В Китае активно работают в этом же направлении норвежская «Statoil» и англо-голландская «Royal Dutch Shell».
Сланцевые запасы газа и нефти в мире [7]
Разработка нетрадиционных ресурсов является делом дорогостоящим. МСК, как правило, только в результате сделок слияний и поглощений могут получить доступ к значительным финансовым ресурсам. Это и стало одной из причин бума таких сделок на международном рынке в 2009-2011 гг. Начало положила покупка в декабре 2009 г. компанией «Exxon Mobil» компании «XTO Energy» (добывающая компания из Техаса, специализирующаяся на добыче сланцевого газа) за 41 млрд долл. (из них 10 млрд долл. долговыми обязательствами). В ходе другой сделки в феврале 2010 г. крупнейшая сервисная компания «Schlumberger» за 12,4 млрд долл. купила акции конкурента «Smith International».
В «Schlumberger» считают, что сделка позволит осуществить прорыв в области бурения скважин для труднодоступных ресурсов (нетрадиционный газ, глубоководные месторождения). В июле 2011 г. австралийская «BHP Billiton», крупнейшая в мире горнодобывающая компания, договорилась о покупке за 12 млрд. долл. американской «Petrohawk Energy Corp.», занимающейся добычей сланцевого газа.
Примером быстрорастущего бизнеса, основанного на нетрадиционных ресурсах, является второй по величине производитель газа в США - компания «Chesapeake Energy», которая в мае 2010 г. для финансирования новых проектов по добыче сланцевого газа привлекла средства инвестиционных фондов, а также «Total», BP и «Statoil Hydro».
Особо следует отметить подход Китая, который не только демонстрирует желание превратить свои ННК в М-ННК. Целью национальных нефтяных компаний (ННК) Китая еще 15 лет назад являлся доступ к недрам и активам в нефтедобыче, а также опыт и знания международных нефтяных компаний (МНК), например, «Exxon Mobil», «Royal Dutch Shell», BP. Основным способом взаимодействия китайских компаний с международными компаниями в нефтяной сфере стали слияния и поглощения. При этом китайские компании весьма избирательно подходили (и подходят) к зарубежным приобретениям перспективных участков и активов, постепенно сместив акцент с небольших активов с незначительными доходами к меньшему числу достаточно крупных проектов. В итоге в настоящее время мы наблюдаем совершенно иную стратегию ННК Китая в их зарубежной деятельности. К 2020 г. «PetroChina» желает иметь более половины добываемой ею нефти за счет своих иностранных филиалов. Другая китайская компания, CNOOC, с целью приобретения технологий добычи сланцевого газа планомерно скупает доли участия в различных проектах. В 2011 г. CNOOC заплатила «Chesapeake Energy» 570 млн долл. за 33-процентную долю в сланцевых месторождениях газа и нефти на границе штатов Вайоминг и Колорадо, а в 2010 г. - 1,08 млрд долл. за 33-процентную долю «Chesapeake» в сланцевом месторождении «Eagle Ford» в штате Техас. Также «PetroChina» в 2011 г. подписала с канадской компанией «Encana» соглашение о совместной разработке месторождений сланцевого газа на западе Канады и взяла на себя обязательства вложить в проект 5,4 млрд долл. В июне 2011 г. «Royal Dutch Shell plc.» и CNPC подписали соглашение о создании совместного предприятия по добыче газа в КНР. В соответствии с соглашением компаниям будут принадлежать по 50% [7].
Рис. Способ добычи сланцевого газа [12]
Минерально-сырьевые ресурсы представляют собой сырьевую основу многих отраслей промышленности Беларуси. Белорусскими геологами открыты калиеносный, нефтеносный и сланценосный бассейны, разведано около 4 тысяч месторождений минерального сырья, более 9 тысяч месторождений торфа и сапропелей. Потенциальная стоимость только разведанных запасов полезных ископаемых промышленных категорий сегодня составляет более 300 млрд. долл. Суммарная добавленная стоимость минерального сырья, добытого в 2010 г., составила 6,4 млрд. долл., или около 11 % ВВП в Беларуси [2]. сланцевый газ добыча бурение
Горючие сланцы впервые выявлены в Беларуси в 1963 г. Они приурочены к надсолевой девонской толще Припятского прогиба, где широко распространены. В пределах западной части прогиба сланце-носные отложения залегают на глубинах, доступных для разработки шахтным способом. Горючие сланцы Беларуси представляют собой глинистые, мергелистые, известковистые и туфогенно-карбонатные породы, содержащие от 2-3 до 28 процентов органического вещества сапропелевой природы. Они представляют собой осадочные образования коричневато-серого цвета с высоким (более 15%) содержанием твердого нерастворимого органического вещества - керогена. В сланценосной толще выявлено четыре сланцевых горизонта. Прогнозные ресурсы горючих сланцев в Припятском сланценосном бассейне до глубины 600 м составляют 11 млрд т, в том числе до глубины 300 м -- 5,5 млрд т. Выявлены два месторождения -- Любанское и Туровское. Наиболее изучено Туровское месторождение. Продуктивным является так называемый туровский пласт, мощность которого в пределах разведанного шахтного поля изменяется от 0, 6 до 2,7 м. (средняя 1,5 м). Запасы горючих сланцев здесь составляют 697 млн т. Полезное ископаемое характеризуется высокой зольностью (75 %). Специалисты считают, что промышленное освоение Туровского месторождения будет экономически оправданным лишь при условии полной утилизации всех продуктов сланцепереработки, в том числе золы [8].
Залежи горючих сланцев на юге Беларуси образуют крупный сланцевый бассейн площадью более 20 тыс. кв. км. Горючие сланцы рассматриваются в качестве потенциальной сырьевой базы для развития энергетики, химической промышленности и производства строительных материалов [9].
Наиболее освоенной в промышленном масштабе является технология термической переработки горючих сланцев на установках с твердым теплоносителем УТТ-3000. Решение о промышленном освоении Туровского и Любанского месторождений должно предусматривать осуществление исследований по минимизации экологических последствий таких проектов.
Один из крупнейший мировых производителей калийных удобрений стал соучредителем предприятия по разработке на территории Беларуси месторождения горючих сланцев. Это сырье является источником для получения, в том числе, и синтетической нефти.
Партнерами "Беларуськалия" по ОАО "Горючие сланцы", которое зарегистрировано в середине декабря прошлого года, стали РУП "Белоруснефть" и ОАО "Белгорхимпром".
Эксперты давно пришли к выводу, что из горючих сланцев Беларуси можно получить высококалорийное жидкое и газообразное топливо, ценные химические соединения, различные строительные материалы и удобрения.
Более того, к их промышленной разработке уже пробовали приступить. Так, в 2007 году с компанией Polar Stars Group были подписаны два инвестиционных договора. Один из них касался организации производства глубокой переработки бурых углей, другой - горючих сланцев. С ОАО "Белгорхимпром" были созданы два совместных предприятия, найти деньги и приступить к конкретной реализации проектов нужно было до конца 2010 года.
Однако, в конце ноября 2010 года пресс-служба концерна "Белнефтехим" сообщила о поиске инвесторов для участия в реализации проекта по строительству горно-химического комбината по переработке горючих сланцев мощностью 5 млн т в год.
Цель проекта - организация в Беларуси производства моторного топлива, газа и сырья для химической промышленности на основе технологии термической переработки горючих сланцев. Потребность в инвестициях составляет около 2 млрд. долларов [10].
Сланцевый газ. С 2010 г. активно обсуждается проблема поисков в Беларуси сланцевого газа, что обусловлено информацией о его добыче в США и Канаде. «Сланцевый» газ - общее название метановых газов, содержащихся в микротрещинах плотных слабопроницаемых глинистых и карбонатных пород, как правило, залегающих на глубинах от 1 до 4 км и более. В Беларуси начато изучение перспективных объектов в Припятском прогибе с бурением скважин глубиной 5 км и более. Наиболее целесообразна выдача лицензий на поиски и разведку месторождений сланцевого газа иностранным компаниям без права на его добычу, как это делают в Польше.
Точные запасы этого ресурса в Беларуси неизвестны. Но согласно стратегии развития энергетического потенциала к 2014 году в Беларуси планируется построить горно-химический комбинат по добыче и переработке горючих сланцев мощностью 5 млн.т в год.
Эксперты пришли к выводу, что из горючих сланцев Беларуси можно получить высококалорийное жидкое и газообразное топливо, ценные химические соединения, различные строительные материалы и удобрения. Предварительно разведано 30% этих месторождений.
Минск намерен привлечь инвесторов и к поиску сланцевого газа. Белорусские эксперты ведут технологические консультации по этому вопросу с компаниями Польши, Литвы, США и других стран, уже имеющих опыт в данной сфере. Ожидается, что в ближайшее время поиски сланцевого газа в Беларуси развернутся в районе Бреста. Ими займется "Белоруснефть" в сотрудничестве с одной из польских компаний.
Проблема в том, что белорусские горючие сланцы характеризуются низким качеством как по низшей теплоте их сгорания, так и другим характеристикам. Возможно, именно этот фактор стал главным, что предыдущий проект по разработке белорусских месторождений горючих сланцев сланца оказался прожектом.
В 2007 году приехавший в Беларусь бизнесмен Николай фон Келер добился, чтобы с его компанией Polar Stars Group были подписаны два инвестиционных договора. Один из них касался организации производства глубокой переработки бурых углей, другой - как раз горючих сланцев. С ОАО "Белгорхимпром" были созданы два совместных предприятия. Но проект не "выгорел" и инвестиционные договоры в итоге были расторгнуты [11].
Вопросы о методике и правильности бурения. Экологические вопросы.
Основной особенностью разработки сланцевых месторождений является высокий дебит скважин в первые несколько месяцев, который затем резко снижается. Этот фактор предопределяет нестабильные экономические показатели подобных проектов. Поэтому зачастую эксплуатация сланцевых залежей предполагает необходимость дополнительного инвестирования для поддержания текущего уровня производства, что может быть весьма проблематичным для ряда компаний на фоне неблагоприятной конъюнктуры на рынке природного газа.
Повышению перспективности добычи газа из сланцевых залежей способствовал технологический прорыв по ряду направлений. Прежде всего, появились технологии трехмерной сейсмической съемки, а также компьютерного моделирования продуктивных пластов. Однако основными методами, стимулирующими освоение сланцевых залежей, являются горизонтальное бурение и гидравлический разрыв пласта.
Технология горизонтального наклонного бурения (ГНБ) эффективно применялась для добычи газа из традиционных источников, угленосных и плотных пород. В последние несколько лет она стала использоваться для повышения продуктивности пластов с низкой проницаемостью, таких как сланцевые залежи.
По сравнению с вертикальным бурением ГНБ обеспечивает более высокий охват пласта. При разбуривании пологих и наклонных сланцевых залежей горизонтальная скважина большой протяженности позволяет увеличить длину ствола в газоносной зоне и, соответственно, расширить площадь поверхности для поступления газа в скважину.
Совершенствование технических методов горизонтального бурения, в частности применение двигателей-отклонителей, работающих за счет гидравлического давления бурового раствора, позволило повысить степень управления траекторией бурения.
Другим методом повышения рентабельности добычи сланцевого газа является гидравлический разрыв пласта (ГРП). Он предполагает закачку жидкости и проппанта (гранул песка или иного материала, используемого для поддержания трещины в открытом состоянии) в ствол скважины через перфорационные отверстия в обсадной колонне. Жидкость разрыва может иметь водную, углеводородную или кислотную основу в зависимости от характеристик пласта. Наиболее широкое применение на сланцевых месторождениях получила первая из них ввиду низкой стоимости, высокой эксплуатационной эффективности, а также простоты обращения.
Операции по ГРП являются более трудоемкими, чем обычные буровые работы. Сервисной компании требуется не менее недели, чтобы спланировать фазы разработки и доставить необходимые оборудование и материалы. Даже при относительно благоприятных экономических показателях реализация подобных проектов сопряжена с рисками и трудностями. Так, для первых операций ГРП требовалось около 1 тыс. т воды и 100 т песка. В настоящее время в горизонтальных скважинах стоимостью 2,6 - 4 млн. долл. для одной операции ГРП требуется до 4 тыс. т воды и 200 т песка. В среднем в течение года на каждой скважине проводится по три ГРП. Тем не менее внедрение указанных инновационных разработок позволило осуществлять добычу сланцевого газа из пластов, ранее считавшихся недоступными и нерентабельными [2].
Разработка сланцевых месторождений связана с рядом экологических проблем. К их числу относятся:
нарушение поверхностного слоя почвы;
вред, наносимый шумом и пылью, возникающими при сооружении системы энергоснабжения промысла и устройстве подъездных путей;
ущерб животному и растительному миру;
ущерб водоносному слою при его залегании на глубине менее 200 м и другие риски [3].
Однако совершенствование технологий дало возможность снизить экологические риски. В частности, защита подземных вод в ходе ГРП обеспечивается путем изоляции пластов с помощью цементного моста в обсадной колонне, а также благодаря наличию мощной толщи породы между зоной разрыва и водоносными горизонтами. После завершения воздействия на пласт основной объем жидкости разрыва вместе с присадками откачивается на поверхность. Отходы, образующиеся в процессе ГРП, необходимо утилизировать таким образом, чтобы обеспечить защиту водных ресурсов в районе производства работ. Имеется ряд трудностей, сопряженных с поиском источников водоснабжения и их эксплуатацией, но в последнее время стали появляться инновационные решения, позволяющие осуществлять добычу сланцевого газа без ущерба для баланса водо-потребления, а также качества подземных вод.
Еще одним фактором, который необходимо учитывать при анализе негативного воздействия проектов разработки сланцевого газа, является возможное извлечение на поверхность небольшого количества природных радиоактивных материалов (ПРМ) с частицами выбуренной породы или в составе пластовой воды. В некоторых случаях ПРМ могут осаждаться в виде окалины или бурового шлама. Доза излучения, генерируемого подобными материалами, является незначительной, что исключает возможность радиационного воздействия на стальные конструкции (трубы, резервуары и т. д.). Западные экологи указывают, что наибольший вред окружающей среде приносит не столько использование больших объемов воды, сколько загрязнение водных источников. А наиболее опасным фактором при проведении ГРП является инициирование техногенных подвижек недр, что в ряде случаев способно вызвать сейсмические явления.
Развитие новых технологий потребовало изменения законодательства. В США было принято несколько федеральных законов, регламентирующих основные природоохранные аспекты, связанные с разработкой сланцевого газа. Наиболее важный из них - "Clean Water Act" (закон об охране водной среды), устанавливающий порядок отвода попутных вод в ходе добычи сланцевых газов. Другой закон, "Safe Drinking Water Act" (о безопасности питьевой воды), регламентирует закачивание растворов в скважины. Закон об охране воздушной среды ("Clean Air Act") ограничивает выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и мобильных источников (передвижного оборудования, установок подготовки газа и т. д.). Закон о национальной политике в области охраны окружающей среды ("National Environmental Policy Act") предусматривает проведение тщательного анализа возможного влияния на природу при разведке и добыче полезных ископаемых. В 2010 - 2011 гг. в некоторых регионах страны (штаты Нью-Йорк, Мэриленд и Нью-Джерси) добыча СГ была временно запрещена ввиду попадания вредных веществ в водоносный слой, из которого осуществлялся отбор воды для нужд населенных пунктов.
На современном этапе сланцевый газ - это вызов компаниям, занимающимся производством традиционного газа. Даже если фаза его активного производства продлится несколько лет и в долгосрочной перспективе не приведет к значительным изменениям на энергетических рынках, произошедшая "сланцевая революция" уже изменила сознание потребителей энергоресурсов, которые при очередном повышении цен на энергоносители будут стремиться искать альтернативные варианты по использованию региональных ресурсов.
Реализация сланцевых проектов отличается от добычи традиционного газа, поскольку горизонтальная скважина, пробуренная в сланцевых пластах, дает приток газа в течение значительно более короткого промежутка времени, чем традиционная газовая скважина. Кроме того, сланцевая скважина существенно дороже. Разница в ценах компенсируется более высоким дебитом сланцевых скважин, но для обеспечения требуемого уровня добычи необходимо бурить большое число новых скважин.
По некоторым данным, на начальном этапе эксплуатации дебиты сланцевых скважин составляют до 500 тыс. куб. м газа в сутки, в течение года они снижаются на 70%, а затем медленно уменьшаются до 9 - 15%, а жизненный цикл скважины стоимостью 3-10 млн. долл. составляет 8-12 лет.
По этой причине капитализация компаний, пробуривших первые сланцевые скважины и получивших быстрый рост добычи газа, оказалась в значительной степени завышенной, поскольку основывалась на традиционных представлениях об экономике газодобычи и не учитывала необходимости постоянно инвестировать в поддержание добычи.
Специалисты подвергают сомнению высокую рентабельность проектов по добыче сланцевого газа на примере "Chesapeake". Геолог из Техаса А. Берман определил, что реальные затраты данной компании в несколько раз выше, чем официальные данные. По данным исследователя, широко разрекламированная технология горизонтального бурения приносит гораздо меньшие результаты, чем сообщается. К концу 2008 г. на месторождении Барнетт было пробурено более 11,8 тыс. скважин стоимостью более 3 млн. долл. каждая (с учетом затрат на приобретение лицензии, бурение и поддержание работоспособности в течение всего срока действия). При этом оценочные извлекаемые запасы горизонтальных скважин составили 22,9 млн. куб. м, т. е. более чем в 3 раза меньше, чем было заложено в ТЭО проекта. Кроме того, с 2003 г. по 2008 г. продуктивность скважин снизилась в два раза, а около 15% скважин выработали свой ресурс. По расчетам А. Бермана, жизненный цикл скважины при добыче сланцевого газа на месторождении Барнетт не превышает 8-12 лет, и лишь немногие сохранят рентабельность после 15 лет эксплуатации.
Расширение производства СГ в США сдерживает развитие мирового сектора СПГ, поскольку интрига относительно экспортных возможностей американских компаний пока сохраняется. Необходимо отметить, что пока американские газовые компании находятся в удобном национальном правовом поле, поскольку теоретически могут вывозить газ без пошлин и дополнительных сборов [12].
Список использованных источников
1. Высоцкий Э.А. Месторождения горючих и неметаллических полезных ископаемых. Курс лекций. - Мн.: БГУ, 2003. - 131 с.
2. Геология Беларуси/Под ред. А.С. Махнача, Р.Г. Горецкого, А.В. Матвеева и др. - Мн.: Ин-т геол. наук НАН Беларуси, 2001. - 815 с.
3. Журнал “Экология и жизнь” Выпуск 134 2013 - 32 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Способы добычи нефти и газа. Страны-лидеры по добыче газа. Состав сланцев. Полимерные органические материалы, которые расположены в породах. Газ из сланцев. Схема добычи газа. Примерные запасы сланцевого газа в мире. Проблемы добычи сланцевого газа.
презентация [2,4 M], добавлен 19.01.2015Понятие и основные характеристики сланцевого (природного) газа, некоторые параметры для определения его месторождений. Методы добычи газа из сланцевых пород, описание технологий и схемы бурения. Ресурсы газа и их распределение по географическим регионам.
реферат [7,1 M], добавлен 14.12.2011Сланцевый газ как разновидность природного газа, хранящегося в виде небольших газовых образованиях, коллекторах, в толще сланцевого слоя осадочной породы Земли: особенности добычи. Анализ проблем, связанных с транспортировкой полезного ископаемого.
курсовая работа [581,1 K], добавлен 06.02.2013Глобальные ресурсы и их распространенность. Особенности поиска и добычи природного газа из богатых углеводородами сланцевых образований. Характеристика пород-коллекторов сланцевого газа. Изучение коллекторских свойств залежей и методологии оценки запасов.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 19.04.2015Статистическая совокупность наблюдений по среднесуточной добыче угля, представление данных в виде дискретного и интервального вариационного ряда. основные виды оборудования для бурения скважин, технические характеристики, назначение и принцип работы.
контрольная работа [24,7 K], добавлен 17.02.2009Добыча тяжелых нефтей в Удмуртии: методы добычи. Параметры режимов бурения: опытное бурение, автоматизация подачи долот, разработка параметров режима бурения, режим бурения турбинным способом. Техника безопасности законодательств об охране труда.
курсовая работа [663,9 K], добавлен 02.08.2008Виды скважин, способы добычи нефти и газа. Вскрытие пласта в процессе бурения. Причины перехода газонефтепроявлений в открытые фонтаны. Общие работы по ремонту скважин. Обследование и подготовка ствола скважины. Смена электрического центробежного насоса.
учебное пособие [1,1 M], добавлен 24.03.2011История развития метода наклонно-направленного бурения. Общая характеристика наклонно-направленных скважин, а также особенности их бурения с помощью забойной компоновки. Анализ основных способов наклонно-направленного бурения в местах залежи нефти и газа.
реферат [1,2 M], добавлен 16.11.2010Состояние ресурсной базы по добыче газа в Восточносибирском и Дальневосточном регионе. Добывные возможности базовых месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока. Оценка стоимости добычи, транспорта российского газа на внутреннем и внешнем рынках.
дипломная работа [98,1 K], добавлен 27.06.2013История и основные этапы развития бурения, принципы и направления разработки соответствующей технологии. Способы добычи нефти и газа: газлифтный, с помощью штангового насоса. Конструкция и технические характеристики станка-качалки с цепным приводом.
реферат [1,3 M], добавлен 06.05.2014Подготовительные работы к строительству буровой. Особенности режима бурения роторным и турбинным способом. Способы добычи нефти и газа. Методы воздействия на призабойную зону. Поддержание пластового давления. Сбор, хранение нефти и газа на промысле.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.06.2013Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Выполнение операций, связанных с проводкой скважины. Звукопоглощающие конструкции активного типа. Оснастка талевой системы. Сроки и качество наклонного бурения. Пуск в эксплуатацию буровых установок.
контрольная работа [24,6 K], добавлен 08.02.2013Общие сведения о нефтяной промышленности, как в мире, так и в России. Мировые запасы нефти, ее добыча и потребление. Рассмотрение территориальной организации добычи и переработки нефти в Российской Федерации. Основные проблемы развития отрасли в стране.
курсовая работа [715,1 K], добавлен 21.08.2015Роль метана в угольной промышленности. Экономическая оценка добычи и использования шахтного метана. Разработка рекомендаций по добыче метана с использованием сепаратора СЦВ-7, сфера его применения. Анализ вредных и опасных факторов работы в шахте.
дипломная работа [914,3 K], добавлен 26.08.2009Основные фонды геологических предприятий. Расчет необходимых капитальных вложений. Определение стоимости бурения добывающей, нагнетательной и резервной скважин. Промысловое обустройство месторождения. Прирост добычи от бурения рекомендуемых скважин.
курсовая работа [266,4 K], добавлен 06.02.2013Геологические основы поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Нефть: химический состав, физические свойства, давление насыщения, газосодержание, промысловый газовый фактор. Технологический процесс добычи нефти и природного газа.
контрольная работа [367,2 K], добавлен 22.01.2012Определение необходимого количества скважин для месторождения газа. Метод источников и стоков. Анализ зависимости дебита газовой скважины от ее координат внутри сектора. Распределения давления вдоль луча, проходящего через вершину сектора, центр скважины.
курсовая работа [826,9 K], добавлен 12.03.2015Причины и тяжесть последствий аварий при добыче газа и нефти на морском шельфе. Конструкции полупогружных платформ. Схема подводного закачивания скважин. Особенности морской добычи нефти. Характеристика полупогружной буровой установки Glomar Arctic IV.
реферат [1,5 M], добавлен 11.10.2015Спуско-подъемные операции, способы их механизации и автоматизации. Объекты по сбору, подготовке и транспортировке нефти, газа и воды. Бурильные и обсадные колонны и их элементы. Документальное обеспечение бурения скважин. Методы интенсификации добычи.
отчет по практике [494,3 K], добавлен 14.11.2015Специфика геологического строения нефтегазового месторождения. Состояние и перспективы развития добычи нефти в России. Технология применения материала Полисил-П в виде взвеси в органическом растворителе для увеличения приемистости нагнетательных скважин.
курсовая работа [453,5 K], добавлен 24.11.2011