Какво представляват находищата на шистов газ. Добив на шистов газ - начини за извличане на обещаващ енергиен източник

За такава концепция като шистов газ, обществеността започна да говори сравнително наскоро, но добивът на този минерал започва през 19 век в Съединените щати. Шистовият газ придоби особена популярност още в хода на така наречената шистова революция, която се проведе през 2000-те години (въпреки че самият термин „шистова революция” беше въведен едва през 2012 г.). Това се отнася и за

Където се добива шистов газ

Съединените щати, които се превърнаха в пионер в производството на шистов газ, постоянно показват най-високи резултати днес. Някои страни в Европа и Азия изразяват желанието си да следват стъпките на Съединените щати. Ситуацията с Литва е противоречива - дискусиите за рационалността на подобна стъпка все още продължават в ЕС. Друг кандидат за разработване на шистови скали е Украйна, тъй като британско-холандската компания Shell прояви интерес към източните й райони. Освен няколко държави Европа не е готова да добива активно шистово гориво поради рязкото влошаване на екологичната ситуация, което може да последва.

В Русия се води отчитане на находищата на шистов газ, но в момента добивът не се извършва, тази посока се счита за неуместна в нашата страна. Засега Русия не произвежда, но ако е необходимо, може да започне да разработва находища.

Други страни, произвеждащи шистов газ, са Иран, Канада, Норвегия, Китай, Холандия и други, но обемите са незначителни.

Характеристики на извличане

Особеността на производството на шистов газ е, че конвенционалното сондиране не дава най-ефективния резултат, тъй като добива ще работи само с малка площрадиус от няколко сантиметра. Нормалната зона на влияние трябва да бъде повече от сто метра. Следователно шистовите кладенци трябва да се пробиват хоризонтално. В този случай ефективността се увеличава, но все още не до необходимото ниво.

За да се постигне по-добър резултат, се използва многоетапно хидравлично разбиване на скалата, което се извършва на няколко етапа:

• Първо, течността за разбиване се подава в най-отдалечената част на кладенеца.
• На разстояние 150-200 метра в най-отдалечената зона, където е подадена течността, в тръбата се поставя топка. Тази топка служи като клапан.
• По-нататък всичко се повтаря, но сега течността вече не се подава към долната част, а малко по-близо до клапана. Така се получават приблизително 5-6 хидравлични счупвания (в зависимост от дължината на тръбата). За да се предотврати затварянето на скалата обратно, пропант, пропант (обикновено пясъчни или керамични топки) се инжектира в кладенеца.

Седем разлики между шистов газ и традиционния газ

Разликите между шистов газ и конвенционалния газ са както следва:

1. В случай на шисти, хоризонтално сондиране се използва активно, докато в традиционна версияпочти винаги са ограничени до изключително вертикални.
2. Хидравличното разбиване почти винаги се използва при добива на шистов газ. При традиционния метод това рядко се практикува.
3. Кладенец, пробит в шистови образувания, не може да бъде консервиран, за разлика от конвенционалния кладенец.
4. Цената на кладенец за шисти е повече от два пъти по-висока от тази на традиционен кладенец (на базата на работещ метър).
5. Самият шистов газ е със средно качество. Само обработката може да коригира ситуацията.
6. Дълбочината на кладенеца в шистите трябва да бъде няколко пъти по-голяма, отколкото при конвенционалното сондиране.
7. Ако производителността на конвенционален кладенец остане почти непроменена в продължение на няколко години и едва тогава производителността започне постепенно да намалява, тогава ресурсите на шистов кладенец са почти напълно изчерпани след година на използване.

Заплахата от добива на шистов газ

Най-голямото предизвикателство пред производството на шистов газ е значителното Отрицателно влияниевърху околната среда.

Последици, които могат да възникнат:

• Използване Голям бройтоксични вещества. Това се отнася главно за флуидите за разбиване. В този случай опасните вещества се абсорбират от почвата, почвите и водите се замърсяват. При най-малкото нарушение на технологията токсичните вещества ще попаднат в питейната вода.
• Поради постоянните разкъсвания на почвата се повишава сеизмичната активност, зачестява се поява на пукнатини, свлачища и др.
• Тъй като при хидравличното разбиване се използва не само течност, но и газ вредни веществаможе да влезе в атмосферата и следователно да замърси въздуха. И тъй като въздухът се движи активно, това може да се превърне в много катастрофални последици.

Последствията за околната среда могат да бъдат катастрофални. Страхувайки се за своята екология, Русия се противопоставя на разработването на петролни шисти близо до нейните граници, в Украйна.

Изгарянето на газ в големи количества влияе на глобалното затопляне, се формира в нашата публикация.

Ако искате да научите повече за глобалните екологични проблемимодерност,.

Друг мащабен проблем- замърсяване на океаните, последвайте връзката и прочетете за това.

В заключение можем да кажем, че въпреки че идеята за добив на шистов газ е доста примамлива, използваната технология не е евтина и опасна. Затова си струва да помислите внимателно дали си заслужава.

Можете да гледате как се добива шистов газ във видеото:

съученици

2 коментара

Мисля, че шистовият газ не е толкова страшен, колкото е боядисан.
1) Използването на голямо количество токсични вещества. Възможността да попаднат в Подземните води... В правилно управлениеработи реагенти с поток
времето или да се разложи, или да се асоциира с скалии да остане в кладенеца завинаги. Единственият проблем е строг контрол върху технологичен процеси правилното изхвърляне на неизползваните водни разтвори на различни реагенти и замърсяването на подземните води като цяло е невъзможно, тъй като хоризонтите пия вода- няколкостотин метра, а хоризонтът за производство на газ започва от 2500 метра
2) Поради постоянните разкъсвания на почвата сеизмичната активност се увеличава,
Да, във Великобритания имаше такъв случай, но Министерството на енергетиката и климатичната сигурност на британското правителство създаде експертна комисия, която стигна до заключението, че с използването на подобна технология трусовете могат да продължат, но силата им е твърде ниска, за да предизвика всяка вреда.
3) хидравличното разбиване използва не само течност, но и газ. Абсолютна глупост. При разбиване не се използва газ. В кладенеца се изпомпва смес от вода, пясък и химикали! Така че лобирането за добив на шистов газ (особено в Украйна, където никой не е плюл на околната среда от дълго време, защото вече съществуващите фабрики причиняват 10 пъти повече щети, отколкото производството на шистов газ) е дело на газови магнати (имам предвид традиционните газ)

Като се има предвид, че производството на шистов газ е много скъпоструващ процес в финансов план, а също така носи значителна вреда на околната среда, причината, която кара някои страни да го добиват, може да е липсата на доставки на обичайните, природен газили недостатъчно количество. В случая с Украйна има само един вариант - Shell просто иска да прави пари и не се интересува от последствията, както местните власти, за съжаление

Много хора погрешно вярват, че шистовият газ е почти отделен енергиен носител, но той получи префикса "шисти" само защото лежи в шистов слой от седиментна скала и в състава си се различава от природния газ с повишено съдържание на метан, въглерод диоксид, амоняк и др. сероводород. Как все още се добива този източник на гориво и с какво технологията на добива му се различава от традиционния газ?

Основната разлика е в особеностите на възникването му. Традиционният газ се добива от порести резервоари, чиято дълбочина варира от 700 до 4000 метра. Поради 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 неговото проучване е много по-скъпо, а технологията на производство е много по-сложна.

Кратка екскурзияв историята

За първи път производството на газ от шистовия слой на седиментни скали започва преди почти 200 години. Това се случи в Съединените щати през 1821 г. Този вид гориво се използва и в СССР: след края на Великия Отечествена войнатой е добит в Естония и доставен по газопровод до Ленинград. Но скоро съветските властиПодобно на правителствата на много други страни по света, те осъзнаха, че производството и транспортирането на шистов газ е много по-скъпо от традиционния природен газ, така че разработването на находищата беше спряно.
Идеята за добив 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 направи възможно значително увеличаване на обема на производство, намаляване на неговата цена.

Интелигентна технология

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. Защото голяма дълбочинапостелки, много традиционни методи за изследване са неефективни.
С прости думи, проучването на шистов газ работи 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 кладенеца се определя емпирично, а не чрез прецизни хидродинамични изследвания, както при производството на конвенционален природен газ.

Световна статистика на резервите

Прогнозните запаси от шистов газ са 760 трилиона кубически метра, доказани според американската агенция EIA, - 187,5 трилиона кубични метра. За сравнение, световните запаси от газ, според най-четеното списание за нефт и газ в света, Oil & Gas Journal, са малко над 36 трилиона барела.
Най-големите находища на шистов газ притежават 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 могат да се променят драстично с течение на времето, тъй като, както вече беше споменато, проучването на запасите от шистов газ тепърва започва да се развива и засега производителността на кладенците се определя само емпирично.

Пробиване и полагане на тръби

Характеристика на производството на шистов газ е технологията на хоризонтално сондиране. Същността му се крие във факта, че след пробиване на един вертикален кладенец до дълбочината на находищата на шистов газ, сондажът започва да работи хоризонтално. Въпреки това, има много нюанси, които трябва да се спазват при пробиване, например, необходимо е да се гарантира, че нивото на наклона на свредлото съответства на ъгъла на наклона на образуването на шисти и т.н.
Добивните компании са принудени да използват тази технология, тъй като газът се отлага на значителна дълбочина в изолирани джобове в много малки обеми. Кладенците имат кратък живот - от 5 до 12 години. За справка, животът на кладенец за природен газ е от 30 до 50 години. В най-голямото развиващо се находище на SG в света - BarnettShale - броят на кладенците вече надхвърли 17 хиляди.
Хоризонталната дължина на кладенеца може да достигне 12 километра (този рекорд е поставен по време на сондаж на Сахалин).
В пробития кладенец се монтират стоманени тръбина няколко слоя. Циментът се излива в пространството между тях и почвата, за да се изолират газовете и флуидите от разбиване от почвените слоеве, които съдържат вода.

Хидравлично разбиване

Тъй като шистовият газ е заровен в скала с ниска порьозност, е невъзможно да се извлече с помощта на традиционни методи. Ето защо технологията на хидравлично разбиване (фракинг) се използва активно за добив на шистов газ. Вода, химикали (инхибитори на корозията, сгъстители, киселини, биоциди и много други) се изпомпват по тръби до газови отлагания. химични елементи, общ бройкойто може да достигне до 90 артикула) и специални гранули с диаметър 0,5-1,5 милиметра, които могат да се състоят от керамика, стомана, пластмаса или песъчинки. Цялата тази смес създава химическа реакция, което води до хидравлично разбиване. В резултат на това в скалата, която съдържа газ, се образуват много малки пукнатини, в които гранулите се забиват, така че пукнатините вече не могат да се събират. След това водата се изпомпва обратно (филтрира се и се използва повторно за ново хидравлично разбиване), а шистовият газ, поради спада на налягането, се изпомпва през тръбите на повърхността.

Течности за разбиване

Основата на флуида за разбиване е вода (98,5% от общия обем). Около 1% от състава е елемент, задържащ пукнатини (обикновено пясък). Останалите 0,5% - химични съединениязасягащи пропускливостта на скалата. Без тях хидравличното разбиване е просто невъзможно.
По време на последните годиниима много спорове относно екологичните щети от флуидите за хидравлично разбиване. Шумът доведе до факта, че много европейски страни (Франция, България, Италия) забраниха хидравличното разбиване на своя територия, а в САЩ законодателите принудиха компаниите за шистов газ да публикуват информация за състава на флуидите за хидравлично разбиване.
Но технологията на хидравличното разбиване и съответно флуидите за тях се използват и при производството на конвенционален природен газ. Например, той се използва активно от Роснефт, който преди няколко години произведе 2000 хидравлични фрактура годишно.

Транспорт и почистване

Доставете шистов газ по обичайните начинидо крайните потребители е невъзможно, 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 и може да възникне експлозия при изпомпването му през тръбопроводи за природен газ.
Има две решения на проблема с транспорта: да се изградят пречиствателни станции, които да направят състава на шистовия газ близък до естествения и след това да го доставят по съществуващите тръбопроводи, или да се създаде отделна инфраструктура за транспортиране на шистов газ.
Първият вариант е скъп и прави производството на шистов газ нерентабилно. Но вторият метод се използва все по-активно от страните, произвеждащи шистово гориво. Освен това всички те предпочитат да доставят газ на къси разстояния до потребители, които са близо до находището, което прави транспортирането на шистов газ възможно най-евтино.
Точно това правят в САЩ, където произведеният газ засега се транспортира само по къси местни газопроводи. ниско наляганеили се изпомпва в цилиндри. Същата политика се придържа и Китай, който започна изграждането на първия шистов газопровод до провинция Юнан, който е дълъг само 93 километра, за втечнен газ и доставка до клиенти с танкери. При пристигането на местоназначението продуктът се изпомпва в резервоари за съхранение и след това се преобразува обратно в газообразно състояние и се транспортира по тръбопроводи до крайните потребители. В момента изграждането на такива терминали се преследва активно в САЩ. Първото съоръжение, през което ще се изнася гориво за страни Югоизточна Азия, се предвижда да бъде въведена в експлоатация в края на 2015г. Всички терминали, построени до 2020 г., се очаква да изнасят 118 милиарда кубически метра шистов газ.

Основното ноу-хау на модерното минно дело

Щетите за околната среда от хидравлично разбиване могат да бъдат сведени до минимум чрез използване на технология за фракинг на пропан. То се различава от конвенционалното хидравлично разбиване по това, че вместо вода и химикали, до местата на находища на шистов газ се изпомпва пропан, който за разлика от традиционните течности за хидравлично разбиване не се утаява в почвата след хидравлично разбиване, а се изпарява напълно, така че не може да замърси земята или водата...
Тази технология сериозно промени отношението на мнозина европейски държавигрижа за тяхната екология до хидравлично разбиване. Британските власти вече премахнаха забраната за хидравлично разбиване, други страни от ЕС само обмислят тази възможност.
Вярно е, че пропановият фракинг също има значителен недостатък, който отрича цялата му прехвалена екологичност. Този метод е един и половина пъти по-скъп от конвенционалното хидравлично разбиване. Следователно тази технология може да се използва само в области с висока рентабилност.

Преди време целият свят чу новините за нова революция в света на енергетиката, а именно производството на шистов газ. Въпреки това, за последните временаима все повече и повече скептици относно неговата конкурентоспособност. Ще се опитаме да разгледаме причините, поради които започна т. нар. „шистов бум“, както и причините, поради които той приключи толкова бързо.

Важно е да запомните, че най-важното нещо във вкаменелостите е доказан резерв, а именно количеството вкаменелост, което е изгодно да се извлече, и има подходяща технология за този процес. Останалата част от вкаменелостите е само потенциален ресурс, който или е невъзможно да се извлече, или е толкова труден, че не е изгоден от гледна точка на печалба. Всъщност доказаните запаси от шистов газ представляват около два процента от общите съществуващи запаси (около четири трилиона m3). При това положение производството му трудно може да се счита за пробив в света на индустрията.

Историята на началото на бума на шистовия газ

За първи път е пробит кладенец за производство на шистов газ през 1821 г. в САЩ. Откривателят на находището на този газ е Уилям Харт, който е наричан в САЩ - „бащата на природния газ“.

Сериозното производство и добив на шистов газ обаче започва през 2000 г. в щата Тексас с помощта на най-новите технологии... Ръстът на добива на шистов газ се увеличи рязко, което накара пресата да побърза да обяви нова енергийна революция. Така САЩ започнаха да заемат първото място по добив на газ, от който 40 процента беше добивът на неконвенционален шистов газ.

Големите компании са похарчили около 20 милиарда долара за добив на шисти.

Цената на газа в света е намаляла поради появата на шистов петрол. С течение на времето обаче големите петролни компании започнаха да изразяват опасения, че приходите от инвестиции в шистовата индустрия намаляват, което прави производството на такъв газ не толкова привлекателно, колкото изглеждаше на пръв поглед под влиянието на силна пропаганда от медиите.

През 2012 г. почти всички най-големите компании, които инвестираха огромни суми в добив на шистов петрол, се оказаха почти фалирали, поради което инвестициите в шистов газ бяха намалени няколко пъти.

Ресурси на шистов газ в Съединените щати

Според EIA, доказаните газови запаси в САЩ в края на 2011 г. са около 4 трилиона m3 (около 40 процента от всички газови резерви в САЩ). Конкретни цифри обаче не бяха дадени повече. С това количество ресурси Съединените щати могат да се издържат около тринадесет години. От 2005 до 2012 г. Съединените щати увеличиха производството си на газ (приблизително 682 милиарда m3), от които 35 процента бяха добити от труднодостъпни кладенци, но след това производството намаля.

Ако говорим за финансовата страна на въпроса, тогава от средата на 2013 г. много компании производители намалиха производството на шистов газ поради прекратяване на печалбата от него.

Огромен брой предполагаемо съществуващи ресурси от шистов газ незабавно изчезнаха от пресата в Съединените щати (твърдя се, че тази цифра е около 100 трилиона m3). Това се случи, защото първоначално САЩ не взеха предвид, че основата не е целият съществуващ обем на вкаменелостите, а именно доказан ресурс, който може да бъде добит.

Страна	ТИР, трилион m3	Дейност
		Основател на технологиите и собственик на най-развитата минна индустрия. 29% от сегашния (2010 г.) добив на газ е от шисти. До 2030 г. според оптимистичните прогнози са възможни до 50%.
Скандинавия		Норвегия успешно експлоатира традиционните газови находища
Б-британия		Непотвърдени ТИР според оценка на частна сондажна компания през ноември 2011 г. Големи депозити на шелфа, но производството там все още е икономически неефективно
		Има забрана за хидравлично разбиване
		През 2012-14 г. се предвижда да се пробият около 200 проучвателни кладенеца. Търговското производство ще започне не по-рано от 2014 г
Останалата част от Западна Европа		Забрани за хидравлично разбиване в много страни (приблизително избрани германски провинции), екологично чувствителна тема
		Проучването е в ход, пробити са около 20 сондажа. Приета е държавната програма за развитие на сектора за добив на шистов газ
		Успоредно с това има големи запаси от традиционен газ, малко вода. Производството е малко вероятно в близко бъдеще
Аржентина		Първи успешен хоризонтален кладенец през август 2011 г. Малко вода в непосредствена близост до находищата. Държавата стриктно регулира пазара, запазвайки ниски цениза газ за потребителите. Неотдавнашната национализация на YPF Repsol също няма да улесни навлизането на чуждестранни инвеститори с модерни технологии.
Австралия		Големи запаси от конвенционален газ. Малко вода, шистите съдържат предимно сух газ, без конденз
		Има забрана за хидравлично разбиване, малко вода

Въздействие върху околната среда от производството на шистов газ

През 2005 г. петролната и газовата индустрия в САЩ получи правото да замърсява околната среда. Това беше единствената индустрия, на която не беше позволено да разкрие на обществото състава на химическите компоненти, изпомпвани в земята, дори да е в опасно непосредствена близост до източници на питейна вода.

По принцип всички екологични трудности, дължащи се на добива на шистови минерали, могат да бъдат решени. Понякога се наблюдава малко земетресение по време на експлозия на образуване, така че например в Арканзас добивът на шисти е забранен поради факта, че Арканзас е сеизмичен регион.

При добива на нефт също има замърсяване на околната среда, но никой не е отговорил на този факт по същия начин, както при добива на шистов газ. Каква е причината за това?

Причината се крие в количеството токсични химикали. Много често се среща неправилно сондиране в кладенците и често клиентите на сондажите крият този факт от обществеността. В резултат на това на повърхността излиза отровен газ, понякога попада в жилищни помещения.

По принцип пречистването на вода от един шистов нефтен кладенец от шест хиляди тона химикали не е особен проблем, но има много повече такива кладенци от шестдесет хиляди и такова огромно количество замърсена вода вече не е толкова лесно да се пречисти.

Ресурси на шистов газ в страни, различни от Съединените щати

Фактът, че в Съединените щати има голямо количество шистов газ, наистина е доказан. Трудно е обаче да се каже същото за другите страни на планетата. Търсенето на шистов газ в останалата част на света, което продължава от около четири години, почти завърши с нищо.

Плановете за шистов газ бяха обявени от Сантос в Австралия, но оттогава няма повече новини за шистов газ. Според оценките на EIA доказаните запаси от шистов газ в Австралия са около 2,5 трилиона m3, но едва след пробиване ще може да се оповестят реалните цифри.

Няма официална информация за цифрите за добив на шистов газ в Канада. Естествено, пресата постоянно пише за огромната перспектива за такова производство, но всъщност доказаните газови ресурси в Канада през последните десет години са нараснали само със 17,5 процента, докато производството е намаляло с 20 процента.

Базираната в Аржентина YPF обяви, че находище на шистов газ от около 127 милиарда m3 е открито в южната част на страната. Не е съвсем ясно обаче дали това са доказани запаси или просто геоложки ресурси. Във всеки случай това не е гигантски, а просто доста голям депозит. Въпреки съобщението, там все още не са се извършвали минни дейности.

Добивът на шистов газ е отложен в Китай. Някои китайски компании са акционери в компании, които планират да добиват шистов газ в Съединените щати и Аржентина. Вместо добив на шистов газ, Китай увеличава капацитета на втечнен газ.

Индия току-що започна пробни сондажи за едно от бъдещите находища на шистов газ. Бъдещите перспективи обаче са неясни поради факта, че Индия има много ниски цени на газа.

Във Франция и Белгия хидравличното разбиване е официално забранено. В Германия, докато временна забрана за това. Два кладенеца бяха пробити в Унгария, но не е открит газ.

Имаше странна ситуация с Литва. EIA обяви, че разполага с доказан запас от шистов газ от 120 милиарда m3. Chevron се съгласи да проведе там проучвателно сондиране. Скоро обаче тя оттегли кандидатурата си заради новата оценка на ОВОС. Оказа се, че шистовият газ напълно липсва в Литва.

Досега Полша реши да се въздържа от добив на шистов петрол, тъй като беше признат за нерентабилен.

След три години проучване в Обединеното кралство беше открито находище на шистов газ. Проблемът обаче е, че шистите са с дебелина около 1100м. Преди днесникой не е получавал газ от такива шисти. Досега не са докладвани конкретни данни за възстановими резерви.

Chevrlon, компания, която има споразумение с Украйна за търсене на шистов газ в Карпатския регион, ще трябва много внимателно да следи процеса на сондиране, тъй като това е силно сеизмична зона. В района на Харков е открито газово находище - така нареченият плътен газ, получен от пясъчници. Въпреки това, цената на този тип кладенци варира около 8-10 милиона долара. Освен това такива кладенци се изчерпват с висока скорост.

Кратко обобщение на всичко по-горе

• Поради масовата пропаганда на добива на шистов газ, геоложките аспекти често се заместват. В същото време, колкото и да е странно, агенцията EIA, която оперира в Съединените щати, не изкриви реалността и трезво оцени реални възможностипроизводство в специфични области.
• За извличане на онези запаси, които са трудно достъпни, е необходим десет пъти повече сондажен капацитет, както и увеличаване на броя на кладенците. Поради тази причина петролната и газовата индустрия на САЩ е освободена от всякакви ограничения за замърсяване. На теория няма проблеми с постхимическото почистване, но е скъпо, което намалява или отрича приходите, генерирани от шистов газ.
• Такава високо темподобивът на шистов газ в САЩ ще продължи още десет години. Първоначално производството на този газ ще расте успоредно с покачването на цените на газа, но след изчерпване на кладенците цената ще падне. Съединените щати правят грешка, като активно добиват шистов газ, тъй като след няколко дни ще има недостиг на газ.
• От екологична гледна точка ресурсите на нашата планета се изчерпват, което се подхранва от бума на сондажите в различни части на света. Най-вероятно след изчерпването на запасите от шистов газ хората ще се опитат да извличат газови хидрати, които са много по-многобройни от шистовия газ. Те обаче ще изискват още повече сила за извличане. С течение на времето ще има недостиг на енергия, която сега се изразходва за добив на труднодостъпни минерали.

Реалността се различава от очакванията

1. Запасите от шистов петрол се изчерпват с невероятна скорост. След три години производство производството им на това място спада от 80 на 90 процента.
2. Добивът и производството на шистов газ е много скъп процес. Извличането им струва няколко пъти повече, отколкото при традиционния метод.
3. Шистовият газ превръща всичко наоколо в пустиня, замърсяването на околната среда е много по-голямо, тъй като флуидът за разбиване е много отровен и когато се добива шистов газ, много такъв флуид изтича.
4. Поради факта, че запасите от шистов газ и нефт в едно находище се изчерпват много бързо, се налага да се пробиват много кладенци. Това е лошо за цялостната пътна инфраструктура. V съвременен святнай-големите щети на инфраструктурата настъпват именно заради петролната индустрия.
5. Ако се открие находище на шистов газ, това не означава, че има много. Понякога след дълго пробиванене може да се получи нито една капка. Целият проблем е, че без сондиране е невъзможно да се предвиди колко газ може да се произведе на определено място.

Всички тези фактори правят производството на шистов газ много скъп процес.

Въпреки това, увеличавайки производството и производството на шистов газ, Съединените щати могат само да спечелят известно време. Въпреки това, ако цялостната производствена стратегия не се промени, тогава пиковият добив на шистов газ ще бъде достигнат около 2020 г.

Шистовият газ е последната надежда на руските либерали, последната мечта на Петата колона. Така САЩ и всички останали ще започнат да произвеждат евтин шистов газ огромни числаи никой няма да има нужда от руски газ. И тогава няма да има нито държавен бюджет, нито пенсии, нито военен бюджет. Русия ще отслабне.

Много е писано по тази тема. Но кой? Журналисти. анализатори. политиците. Какво мислят учените за това? Ето какво е важно да знаете.

Един от моите читателиизпрати ми статия за шистов газ. Неговите автори: самият той е кандидат на техническите науки Игор Олегович Геращенко и член-кореспондент. RAS, доктор по химия, професор в Руския държавен университет за нефт и газ на името на V.I. М.И. Губкина Алберт Л. Лапидус.

И тези двама уважавани учени и тяхната статия ще разстроят силно онези, които очакват, че шистовият газ ще измести природния газ от пазарите и по този начин ще причини колосални щети на Русия. Защото материалът на руските учени показва, че понятието „доказани запаси“ е практически неприложимо за шистовия газ. И най-важното, въпреки факта, че находищата на шистов газ са широко разпространени по целия свят, неговото търговско производство е възможно само в Съединените щати.

Преди да прочетете самата статия, ето един интересен коментар на един руски учен от "сферата на нефт и газ":

„Наскоро присъствах на семинар в Москва, организиран от американска компания, която продава информация за рафинирането на петрол. Те рекламират шистов газ и шистов нефт чрез пълна програма... В същото време те отказват да обяснят защо информацията за размера на продукцията и нейната цена е класифицирана. Представителите на компанията са по-скоро лидери, отколкото петролни рафинери...“.

Шистов газ - революцията не се е състояла.

Източник: Бюлетин руска академияНаук, 2014, том 84, бр.5, с. 400-433, автори I.O. Gerashchenko, A.L. Lapidus

Въведение.

Природен газ може да се намери почти навсякъде на планетата. Ако започнем да пробиваме кладенец, тогава почти навсякъде ще стигнем до формация, която ще съдържа газ. В зависимост от състава и структурата на образуванието, съдържанието на газ в него може да бъде различно. За да се натрупат много природен газ, е необходима скала резервоар, която ще допринесе за натрупването на газ, като тези скали могат да бъдат пясъчник, шисти, глина или въглища. Всяка от горните скали ще действа като резервоар по различни начини. В зависимост от това в кой слой и на каква дълбочина ще лежи този газ, името му също ще се промени. Произведеният от шистовия слой газ се превръща в шистов газ, а от въглищния слой - въглищен метан. Повечето газ може да се произведе от образувания от пясъчник и газът, произведен от такива образувания, се нарича просто "естествен".

Всички запаси от природен газ се делят на традиционни и неконвенционални.

Традиционни депозитиса разположени в плитки (под 5000 m) образувания, където скалата на резервоара е пясъчник, което осигурява най-големите възможностиза натрупване на газ, което води до минимални разходи за неговото производство.

Неконвенционалните резерви включват:

Дълбок газ- дълбочината на залягане е повече от 5000 m, което увеличава цената на сондажните операции.

Стегнат природен газ- резервоарът е стегнати скали с ниско съдържание на газ.

Шистов газ- нефтените шисти са резервоарът.

Метан от въглищни пластове- резервоарът е въглищни пластове.

Метан хидрати- метанът се съдържа в кристален хидрат в комбинация с вода.

Пропускливостта на стегнатите скали, шисти и въглищни пластове е значително по-малка от тази на пясъчника, което води до силно намаляване на производството на кладенци. Докато цената на производството на природен газ от традиционни находища е около 15 - 25 $ | 1000 m 3 на сушата и 30-60 $ / 1000 m 3 на шелфа, тогава производството на газ от неконвенционални находища е много по-скъпо.

Шистовата революция в САЩ беше предшествана от продължителен спад в производството на конвенционален природен газ. През 1990 г. 90% от производството на газ в САЩ идва от конвенционални находища и само 10% от неконвенционален, плътен газ и метан от въглищни пластове. Добивът на природен газ от конвенционалните находища през 1990 г. възлиза на 15,4 трилиона. кубични фута, до 2010 г. той спадна с 29% до 11 трилиона. малки крака. Американците компенсираха такъв катастрофален спад в добива на газ, като разшириха добива на газ от неконвенционални находища, който достигна 58% от общия добив до 2010 г., което направи възможно общото производство на газ да се доведе до 21,5 трилиона. малки фута или 609 милиарда m 3. Основните сили бяха изпратени за добив на шистов газ.

Прогноза за обемите и структурата на добива на природен газ в САЩ

Производство на природен газ по източник, 1990-2035 г. (трилион кубични фута)

През 2009 г. средства средства за масова информациясъобщи, че Съединените щати са се превърнали в „най-големият производител на газ в света“, изтласквайки Русия обратно на второ място. Причината за това се обяснява с увеличаването на добива на шистов газ, което става икономически оправдано поради използването на иновативни технологииразработени от американски компании. Беше заявено, че чрез хоризонтално сондиране и хидравлично разбиване, производството на шистов газ става все по-изгодно от производството на природен газ. Започнаха дискусии, че Съединените щати скоро ще спрат огромния си внос на енергийни ресурси и освен това ще започнат да доставят природен газ за цяла Европа. Беше пусната информация, че производството на шистов газ в САЩ през 2010 г. достигна 51 милиарда кубически метра годишно (по-малко от 8% от производството на Газпром). Около 21 милиарда долара са инвестирани в компании за шистов газ.

Отговорните аналитични организации не споделиха „шистовата еуфория“.

IEA (Международната енергийна агенция) и преглед на BP цитират данни, според които добивът на руски газ надвишава американския, а DOE (Министерството на енергетиката на САЩ) през 2010 г. предполага, че данните за производството на газ в Съединените щати са надценени с около 10 %, т.е.... с 60 милиарда кубически метра годишно. Мненията на професионалистите обаче бяха игнорирани от медиите. Анализаторите започнаха да прогнозират краха на газовите картели. Полша беше обявена за бъдещата страна с най-голям производител на газ в Европа [5,6,7]

Целият свят беше обявен за предстоящата „Шистова революция“.

Анализ на възможността за използване на шистов газ.

Истинското състояние на американската газова индустрия не беше толкова розово, колкото искаха медиите. Обявената цена на шистов газ от 100 долара за 1000 m 3 не беше постигната от никого. Дори компанията Чесапийк енергия(пионер и активен промотор на шистов газ), минималната производствена цена беше 160 долара за 1000 m 3.

Под прикритието на „шистовата революция“ много американски газови компании теглиха заеми, използвайки кладенци като обезпечение (обезпечение), като по този начин увеличиха своята капитализация. Оказа се обаче, че производителността на сондаж за шистов газ през първата година пада 4 - 5 пъти, в резултат на което след една година експлоатация оборудването работи само с 20 - 25% от капацитета си, а икономичността индикаторите отиват в отрицателна територия. В резултат на бума на шистовия бум фалираха редица американски газови компании.

В началото на "шистовата революция" от 2008-2009 г. американските газови компании получиха много поръчки за сондажно проучване и добив на шистов газ от Полша, Китай, Турция, Украйна и редица други страни. Още в първите етапи на работа стана ясно, че цената на производството на шистов газ в тези страни е много по-висока, отколкото в Съединените щати, и възлиза на $ 300 - 430 на 1000 m 3, запасите му са много по-ниски от предвидените, а съставът на газа в повечето случаи е значително по-лош от очакваното. През юни 2012 г. Exxon-Mobil се отказа от по-нататъшни проучвания за шистов газ в Полша поради недостиг на ресурси. През август същата година британската компания 3Legs Resources последва примера.

Днес никоя страна в света, с изключение на Съединените щати, не произвежда шистов газ в промишлен мащаб.

Нека се спрем на състава на шистовия газ.Според данните, цитирани в справочниците, топлината на горене на шистовия газ е повече от два пъти по-ниска от тази на природния газ. Съставът на шистовия газ рядко се съобщава в публикации и таблицата по-долу показва причините за това. Ако в най-доброто от разработените находища в Съединените щати, произведеният газ може да съдържа до 65% азот и до 10,4% въглероден диоксид, тогава може да си представим колко от тези незапалими газове се съдържат в шистовия газ на депозити, които не са толкова обещаващи.

Таблица. Газов състав на развития американски шистов химен

Ами не	Състав на газа, об.
	C1	C2	C3	CO 2	N 2
	БАРНЕТ Тексас
1	80,3	8,1	2,3	1,4	7,9
2	81,2	11,8	5,2	0,3	1,5
3	91,8	4,4	0,4	2,3	1,1
4	93,7	2,6	0,0	2,7	1,0
	MARCELLUS западна Пенсилвания, Охайо и Западна Вирджиния
1	79,4	16,1	4,0	0,1	0,4
2	82,1	14,0	3,5	0,1	0,3
3	83,8	12,0	3,0	0,9	0,3
4	95,5	3,0	1,0	0,3	0,2
	NEW ALBANY Южен Илинойс се простира през Индиана и Кентъки
1	87,7	1,7	2,5	8,1	0,0
2	88,0	0,8	0,8	10,4	0,0
3	91,0	1,0	0,6	7.4	0,0
4	92,8	1,0	0,6	5,6	0,0
	ANTRUM Мичиган
1	27,5	3,5	1,0	3,0	65,0
2	67,3	4,9	1,9	0,0	35.9
3	77,5	4,0	0,9	3,3	14,3
4	85,6	4,3	0,4	9,0	0,7

Таблицата по-долу показва, че ШИСТОВИЯТ ГАЗ НЕ МОЖЕ ДА ИМА ПРОУЧЕНИ ЗАПАЗИ.

Ако в едно находище ANTRUM, в кладенци, разположени наблизо, съдържанието на азот в произведения газ варира от 0,7 до 65%, тогава можем да говорим само за газовия състав на един кладенец, а не на находището като цяло.

През 2008 г. Exxon-Mobile, Marathon, Talisman Energy и 3Legs Resources оцениха находищата на шистов газ в Полша в трилиони кубически метра.

До края на 2012 г. всички тези компании спряха проучванията в Полша, като се увериха, че в страната изобщо няма шистов газ, подходящ за търговско развитие. Гореспоменатите компании са спечелили много пари от това "разузнаване", а Полша е загубила тези пари. Илюзиите имат цена.

Проучване на шистов газ.

Проучването на шистов газ няма нищо общо с конвенционалните геоложки проучвания и изглежда така:

• Пробива се кладенец с хоризонтално пробиване и хидравлично разбиване (цената на тези работи надвишава многократно цената на пробиване и изграждане на конвенционален вертикален кладенец)
• Полученият газ се анализира, според резултатите от който става ясно каква технология трябва да се използва, за да се доведе този газ до крайния продукт.
• Емпирично се определя производителността на кладенеца, за която необходимото оборудване... Първият път (няколко месеца) оборудването работи на пълен капацитет, след което капацитетът трябва да бъде намален, т.к производителността на кладенеца рязко пада.
• Запасите от газ също се определят емпирично. Кладенецът произвежда газ от година до три. До края на този период оборудването работи с 5-10% от капацитета си.

Резултатите от „проучване” на запасите от шистов газ (състав, запаси и производителност) се определят не преди началото на разработката, а след приключването му и се отнасят не за находището, а за един вече изчерпан сондаж.

Строителство магистрални газопроводипри добив на шистов газ е невъзможно поради невъзможността да се изчислят техните параметри. В Съединените щати шистовият газ се използва в непосредствена близост до производствените площадки и това е единствената възможност за неговото използване. Съединените щати са покрити с доста гъста мрежа от евтини газопроводи. Сондажите за шистов газ се пробиват така, че разстоянието от тях до най-близкия съществуващ газопровод е незначително. В Съединените щати практически няма специални газопроводи за шистов газ - прави се само връзване към съществуващ газопровод за природен газ. Шистовият газ често се добавя (понякога в малки количества) към потока от природен газ. Никоя друга страна в света няма толкова гъста мрежа от газопроводи и не е икономически изгодно да се строят за шистов газ.

Въздействието върху околната среда от производството на шистов газ може да бъде необратимо бедствие.За едно хидравлично разбиване се използват 4 - 7,5 хиляди тона прясна вода, около 200 тона пясък и 80 - 300 тона химикали, включително около 85 токсични вещества, като формалдехид, оцетен анхидрид, толуен, бензен, диметилбензол, етилбензен, амониев хлорид, солна киселина и др. Точният състав на химическите добавки не беше разкрит. Въпреки факта, че хидравличното разбиване се извършва доста под нивото на подпочвените води, токсични веществапроникват в тях поради просмукване през пукнатини, образувани в дебелината на седиментните скали при хидравлично разбиване. Имайте предвид, че в много европейски страни производството на шистов газ е забранено.

По този начин можем да заключим, че:

1. Себестойността на производството на шистов газ е 5-10 пъти по-висока от тази на природния газ.
2. Шистовият газ може да се използва като гориво само в непосредствена близост до производствените площадки.
3. Няма надеждна информация за запасите от шистов газ и е малко вероятно да се появи в обозримо бъдеще, т.к. съвременни методиразузнаването не може да го осигури.
4. Търговското производство на шистов газ извън Съединените щати не е възможно.
5. Шистовият газ няма да се изнася от Съединените щати в обозримо бъдеще.
6. Добивът на шистов газ в Русия е екологично неприемлив и трябва да бъде забранен, както в много европейски страни.

Библиография.

1. Шистовият газ ще разтърси света от ЕМИ МАЙЪРС ДЖАФЕ // "The Wall Street Journal", САЩ, 10 МАЙ 2010 г.

В днешно време темата за ресурси, запаси, добив на шистов газ стана широко разпространена. Тя тревожи много хора, и то не само от икономическа гледна точка, но и от гледна точка на въздействието й върху околната среда.

Какво представляват шистите като цяло?

Шистите са седиментни скали, които са преминали през определени етапи на трансформация. Първо се образуват насипни седименти във водоеми, които постепенно се уплътняват - от насипен пясък се образува пясъчник, след това пясъчно-глинисти шисти и накрая се получава гнайс.

Как се произвежда шистов газ?

Концентрацията на газ в находищата на шисти е ниска. Водоемите, в които се натрупва, са разпръснати по цялата скална маса. Отделно те имат малки обеми газ, но общите им запаси са огромни.

Как се произвежда шистов газ?

Технологията за производство на шистов газ включва няколко производствени метода: хоризонтално сондиране, хидравлично разбиване и сеизмично моделиране. Методът на хоризонтално сондиране се основава на използването на специални сондажни платформи и е основният метод за производство на газ. Създаване на силно проводима пукнатина в целевата формация с цел производство на шистов газ - технология за хидравлично разбиване (позволява „съживяване” на кладенци, където производството на газ по конвенционални методи вече не е възможно).

Съвременната технология за добив на шистов газ включва изграждането на сондажна платформа, която включва един вертикален кладенец и няколко хоризонтални. Дължината им може да бъде до 3 км. Те се пълнят със смес от вода, пясък и химикали, създава се воден чук и се нарушава целостта на газовите колектори. След това освободеният газ се изпомпва.

В процеса на хоризонтално сондиране се използва техника за сеизмично моделиране. Тя комбинира геоложки проучванияи картографиране с компютърна обработка на данни, включително визуализация.

В газовите находища движението на природния газ се осъществява в зависимост от налягането. Шистовият газ също има тази характеристика, чиято производствена технология включва създаването на зони с променливо налягане. За това се използват хоризонтални кладенци, които имат многостранни на една и съща дълбочина, или такива кладенци се правят многостъпални с хоризонтални страни с дължина до 2 km.

Схема за добив на шистов газ

Схематично процесът на извличане на шистов газ може да бъде разделен на няколко етапа:

1. Пробиват се кладенци: вертикално до дълбочината на шистовите отлагания и по-нататък по тях - хоризонтално.
2. Монтаж на тръба в кладенец.
3. Укрепване на тръбата с цимент. В получената конструкция се правят дупки със специален перфоратор.
4. Инжектиране на вода и пясък в тръбата, под въздействието на които шистите постепенно се разрушават.
5. Събиране на газ от пукнатини и разломи в скалата и изпомпването му през тръбопровода.

След спадане на налягането на газа е възможно да се повтори процедурата за унищожаване на образуването на шисти.

Американският опит в разработването на шистови басейни показва, че всяко такова находище се характеризира с напълно уникални геоложки параметри, експлоатационни особености и производствени трудности. И във всеки случай се изисква индивидуален научен подход.

Въздействие върху околната среда

Изглед отгоре на производството на шистов газ

Има тежки последици от добива на шистов газ. И първото нещо, върху което шистовият газ оказва негативно влияние, е екологията. Всъщност по време на добива се използват канцерогенни течности, които отравят околната среда: почва, подпочвени води, реки и много други. Освен това технологията за производство на шистов газ включва използването на въглеводороди, което може да доведе до влошаване на пропускливостта на земните скали за вода. Ето защо въпросът как се добива шистов газ вълнува много еколози.

Сега, поради проблемите, свързани с производството на конвенционален газ, се обмисля възможността за добив на шистов газ в Русия. На това обаче се противопоставят много политици и икономисти, които се опасяват, че е икономически неизгодно да се добива шистов газ поради високата цена на пробиване на кладенец и краткия му живот.

От това следва, че преди да се овладее технологията за добив на шистов газ, е необходимо внимателно да се прецени какво влияние ще окаже това върху икономическата и екологична ситуация в страната.

Видео