Сланцевый газ

В последнее время на просторах Интернета все чаще звучат радостные возгласы о том, как сланцевая революция в нефтегазовой сфере лишит Россию ее доходов и обрушит нашу экономику.

Сланцевый газ

По своим физическим свойствам очищенный сланцевый газ принципиально ничем не отличается от традиционного природного газа. Но технология добычи и очистки сланцевого газа подразумевает гораздо большие затраты, по сравнению с традиционным газом. По сути, человечество приступило к разработке сланцев не благодаря удаче и не от хорошей жизни. По мере истощения традиционных источников энергии люди ищут новые: солнце, ветер, геотермальная энергия и т. д. Качество традиционных нефтегазовых месторождений падает по всему миру. На заре нефтяной эры в начале 20 века EROEI для нефти составлял 100:1, а к настоящему времени опустился до значения 18:1. [1] Показатель EROEI характеризует отношение добытой энергии к энергии, затраченной на добычу. Грубо говоря, сейчас для добычи 18 баррелей нефти нужно сжечь 1 баррель нефти. По всему миру происходит освоение все менее выгодных месторождений. Раньше, если нефть не била фонтаном, то такое месторождение никому было не интересно, сейчас все чаще приходится извлекать нефть на поверхность при помощи насосов.

Сланцевый газ в США

С газом в США происходит то же самое, что и во всем мире, но в гораздо более тяжелой форме. Все традиционные месторождения давно разведаны и выработаны, на рабочих скважинах выработка неизбежно падает, закупки со стороны обходятся все дороже, а потребность в газе никуда не делась. Поэтому нужда заставила прибегнуть к добыче газа на собственной земле из сланцев. Еще в 2004 году добыча сланцевого газа на территории США и большинства Европейских стран была незаконна. Но в 2005 году вице-президент США Дик Чейни протолкнул в конгресс энергетический билль. Нефтегазовая промышленность США была исключена из Акта о безопасности питьевой воды, из Акта о защите воздуха и из десятка других законов о защите окружающей среды. Сам Дик Чейни по совместительству является бывшим владельцем компании Halliburton Inc, производящей оборудование и химикаты для бурения скважин. Закон 2005 года получил название "лазейка Halliburton", а технология добычи Halliburton стала широко использоваться в 34 штатах. Добыча сланцевого газа предполагает горизонтальное бурение и гидроразрыв пласта. Горизонтальная скважина прокладывается через слой газоносного сланца. Затем внутрь скважины под давлением закачиваются десятки тысяч кубометров воды, песка и химикатов. В результате разрыва пласта газ по трещинам поступает в скважину и далее на поверхность.

Схема добычи сланцевого газа

Гидроразрыв пласта в США

Данная технология наносит колоссальный вред окружающей среде. Независимые экологи подсчитали, что специальный буровой раствор содержит 596 наименований химикатов: ингибиторы коррозии, загустители, кислоты, биоциды, ингибиторы для контроля сланца, гелеобразователи. Для каждого бурения нужно до 26 тыс. кубометров раствора. Назначение некоторых химикатов: - соляная кислота помогает растворять минералы; - этиленгликоль борется с появлением отложений на стенках труб; - изопропиловый спирт используется для увеличения вязкости жидкости; - глютаральдегид борется с коррозией; - легкие фракции нефти используются для минимизации трения; - гуаровая камедь увеличивает вязкость раствора; - пероксодисульфат аммония препятствует распаду гуаровой камеди; - формамид препятствует коррозии; - борная кислота поддерживает вязкость жидкости при высоких температурах; - лимонная кислота используется для предотвращения осаждения металла; - хлорид калия препятствует прохождению химических реакций между грунтом и жидкостью; - карбонат натрия или калия используется для поддержания баланса кислот. [2]

Десятки тонн раствора из сотен наименований химикатов смешиваются с грунтовыми водами и вызывают широчайший спектр негативных последствий, которые прогнозировать не возможно. К тому же разные нефтяные компании используют различные составы раствора. Опасность представляет не только раствор сам по себе, но и соединения, которые поднимаются из-под земли в результате гидроразрыва. В местах добычи наблюдается мор животных, птиц, рыбы, кипящие ручьи с метаном. Домашние животные болеют, теряют шерсть, умирают. Ядовитые продукты попадают в питьевую воду и воздух. У американцев, которым не посчастливилось жить поблизости от буровых вышек, наблюдаются головные боли, потери сознания, нейропатии, астма, отравления, раковые заболевания и многие другие болезни. Отравленная питьевая вода становится непригодной для питья и может иметь цвет от обычного до черного. В США появилась новая забава поджигать питьевую воду, текущую из-под крана.

Воспламенение питьевой воды

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p1lNxPGsTQQ#t=1394s

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p1lNxPGsTQQ#t=1766s

Это скорее исключение, чем правило. Большинству в такой ситуации реально страшно. Природный газ не имеет запаха. Тот запах, который мы слышим, издают одоранты, специально подмешиваемые для выявления утечек. Перспектива создать искру в доме, полном метана, заставляет перекрыть водопровод наглухо в такой ситуации. Бурение новых скважин для водя становится опасным. Можно нарваться на метан, который ищет выход на поверхность после гидроразрыва. Например, так произошло с этим фермером, который решил сделать себе новый колодец вместо отравленного.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p1lNxPGsTQQ#t=2230s

Фонтан метана бил три дня. По подсчетам специалистов в атмосферу ушло 84 тысячи кубометров газа. А так горела скважина Хофмастер.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p1lNxPGsTQQ#t=3485s

Американские нефтегазовые компании применяют к местному населению следующую примерную схему действий.

1. «Независимые» экологи делают экспертизу, согласно которой с питьевой водой все в порядке. При этом ни один из экологов, ни разу не согласился отведать «питьевой» воды. На этом все заканчивается, если пострадавшие не подают в суд.

2. Суд может обязать нефтяную компанию пожизненно снабжать жителей привозной питьевой водой, либо поставить очистное оборудование. Как показывает практика, очистное оборудование не всегда спасает. Например, этиленгликоль проходит сквозь фильтры. На видео фермер получает пластик из очищенной питьевой воды при помощи нагревания.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p1lNxPGsTQQ#t=2324s

3. Нефтяные компании выплачивают компенсации пострадавшим. Размеры компенсаций измеряются десятками тысяч долларов.

4. С пострадавшими, получившими компенсацию, обязательно подписывается договор о конфиденциальности, чтобы правда не выплыла наружу.

Не весь ядовитый раствор смешивается с грунтовыми водами. Примерно, половина «утилизируется» нефтяными компаниями. Химикаты сливают в котлованы, а чтобы они быстрее испарялись включают фонтаны.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=p1lNxPGsTQQ#t=3024s

Еще химикаты сбрасывают в море, и они иногда возвращаются с ураганами и торнадо.

Предпосылки мифа

Этой убежденности способствует тот факт, что даже российское руководство вынуждено было признать, что сланцевая революция начинает оказывать влияние на спрос российского газа. Добыча сланцевого газа и нефти снижает объемы импорта в США, и тенденция не изменится в ближайшие годы. Однако, приходится обратить внимание на те оговорки, что стоимость газа на внутренним рынке США не превышает пока себестоимости добычи сланцевого газа, а прибыль извлекается из попутно добываемых продуктов.

Что такое сланцевый газ

Попробуем разобраться, что же такое сланцевый газ и нефть? По сути это недоделанные нефть и газ. То есть, при помощи «гидроразрыва» делается то, на что у природы уходят миллионы лет. Такие газ и нефть содержат огромное количество примесей, которые не только повышают стоимость добычи, но и процессы обработки. Т.е. сжимать и сжижать сланцевый газ дороже, чем добытый традиционными методами. Сланцевые породы могут содержать от 30% до 70% метана. [3] [4]

Лазейка Halliburton: о причинах сланцевого бума в США

Хотя технология добычи сланцевого газа известна уже довольно долгое время, бум добычи пришелся только на 2009-2010 годы, и сказать спасибо за это можно тогдашнему вице-президенту Дику Чейни. Несколько лет назад компания Halliburton Inc. соединила технологию горизонтального бурения и технологию гидравлического разрыва пласта, заключавшегося в закачивании химических веществ в скважину для проведения «гидроразрыва» сланцевой породы с целью извлечения из ее пустот газа.

Первый шаг к сланцевому буму в США произошел в 2005 году, когда Дик Чейни (являвшийся бывшим владельцем компании Halliburton Inc.) и его команда сумели протолкнуть в Конгрессе США закон о выводе процесса ГРП из-под непосредственного надзора Агентства охраны окружающей среды США (EPA), осуществляемого в рамках Закона о безопасности питьевой воды. Таким образом, нефтяная и газовая промышленность США стали единственной индустрией, которая может закачивать под землю химикаты в непосредственной близости от источников питьевой воды.

Следующий шаг к буму произошел в 2008 году, после начала мирового финансового кризиса и взлету цен на энергоносители. По данным ряда исследований, рентабельность сланцевого газа в США балансирует на отметке 8-9 долларов за тысячу кубических футов, в то время как стоимость газа на внутреннем рынке уже опустилась до 3,5 долларов за тысячу кубических футов. К тому же оказалось, что расчетные объемы извлекаемых из скважин ископаемых обычно оказываются раза в два ниже заявленных. [5]

Проблемы при добыче сланцевых нефти и газа

Таким образом, добыча сланцевых нефти и газа сталкивается с рядом проблем, которые в самом ближайшем будущем могут начать оказывать на эту отрасль существенное влияние.

Во-первых, добыча рентабельна только при том условии, что добывается одновременно и газ, и нефть. Т.е. добыча только сланцевого газа – слишком дорогое удовольствие. Легче добывать его из океана по японской технологии. [6] Во-вторых, если учесть стоимость газа на внутренних рынках США, есть все шансы, что добыча сланцевых ископаемых находится на дотациях. Тем более, добыча сланцевого газа если и рентабельна для США, то не слишком рентабельна для других стран. [7] [8]

В-третьих, уж слишком часто мелькает на фоне всей истерии про сланцевый газ - Дик Чейни, бывший вице-президент США, стоявший у истоков всех войн первого десятилетия 21 века, которые вели США на Ближнем Востоке, которые и привели к росту цен на энергоносители. Что наводит на мысль о том, что два процесса были очень тесно взаимосвязаны.

В-четвертых, добыча сланцевого газа и нефти, вероятно, может вызвать очень серьезные экологические проблемы в регионе добычи. Влияние может оказываться не только на грунтовые воды, но и на сейсмологическую активность. Так или иначе немалое число стран и даже штатов США ввели мораторий на добычу сланцевых нефти и газа на своей территории.

В-пятых, сланцы сами по себе являются весьма ценным материалом. [9]

Выводы о мифе

Пока еще рано судить о том, насколько большое влияние может оказать разработка сланцевых газа и нефти. По некоторым оценкам, она затронет примерно 15%-20% рынка газа и нефти. Но эти подсчеты могут быть весьма оптимистичными. В любом случае, количество проблем и "если" в этом вопросе ставит под сомнение возможность осуществления скорой "сланцевой революции".