Сланцевый газ

Сланцевый газ (shale gas) — это природный газ, состоящий в основном из метана (метан CH4 — основной компонент горючих газообразных ископаемых). Добывается из месторождений, расположенных в сланцевых осадочных породах земной коры. Добывается в основном в США, также делаются попытки наладить добычу в других странах. России пока вполне достаточно традиционного газа.

Одни считают сланцевый газ могильщиком нефтегазового сектора российской экономики, а другие — грандиозной аферой планетарного масштаба.

По своим физическим свойствам метан из сланцев ничем не отличается от метана «традиционных» месторождений. Однако технология его добычи и очистки подразумевает гораздо большие по сравнению с традиционным газом затраты. И дело тут не только в пресловутом «гидроразрыве пласта». Эта технология применяется при добыче нефти и газа из «традиционных», в том числе и российских, месторождений. Гидроразрыв пласта сделал принципиально возможным разработки сланцевых месторождений, а для традиционных месторождений эта технология позволила существенно сократить расходы. Принципиальным отличием является то, что, несмотря на все возможные ухищрения, в том числе применение новых реагентов для гидроразрыва (между прочим, весьма ядовитых, подробнее в см. разделе «Технология добычи сланцевого газа в США»), для разработки таких месторождений требуется постоянное бурение новых скважин. Фактически добычная компания не может отпустить от себя сервисную компанию занимающуюся бурением, что влетает в копеечку. Ответов на вопрос, почему в России не развивается сланцевая добычи газа два:

1. Дороговизна по сравнению с традиционными месторождениями;
2. Реальные экологи (не маргинальные гринпис, а наши, в том числе и Минприроды России), не позволяют этого делать. Гидроразрыв в США никем не контролируется (подробнее см. в разделе «Лазейка Halliburton: о причинах сланцевого бума в США») и в погоне за прибылью компании уродуют землю, допуская нарушение естественных изоляторов водных горизонтов. В России подобное невозможно.

Выгодность разработки месторождений характеризуется показателем EROEI, который показывает, сколько энергии надо затратить, чтобы получить единицу топлива. На заре нефтяной эры в начале 20 века EROEI для нефти составлял 100:1. Это означало, что для добычи ста баррелей нефти надо было сжечь один баррель. К настоящему времени показатель EROEI опустился до значения 18:1. [1]

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.

Предпосылки мифа о «сланцевой революции»

Сланцевый газ реально существует, его можно добыть из недр планеты и продать на глобальном рынке. Именно так и поступили некоторые американские компании. Появление сланцевого газа на рынке повлияло на спрос российского газа, и это дало повод некоторым экспертам утверждать, что скоро сланцевый газ обрушит цены на традиционные нефть и газ.

Однако даже по оптимистичным оценкам американских СМИ, стоимость газа на внутренним рынке США не превышает пока себестоимости добычи сланцевого газа, а прибыль извлекается из попутно добываемых продуктов.

Сланцевый газ в США

С газом в США происходит то же самое, что и во всем мире, но в гораздо более тяжёлой форме. Все традиционные месторождения газа давно уже разведаны и выработаны, на немногих оставшихся скважинах выработка неизбежно падает, закупки со стороны обходятся всё дороже, а потребность в газе никуда не делась.

Поэтому нужда заставила американцев прибегнуть к добыче газа на собственной земле из сланцев. Ещё 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.

Тем не менее, есть тенденция к запрету добычи сланцевого газа на территории США. Так, в июле 2014 года суд Нью-Йорка разрешил местным властям запрещать разработку сланцевых пород — и тем самым на значительных территориях штата Нью-Йорк разработка сланцев была остановлена. [2] Надо отметить, что на территории штата расположено одно из крупнейших месторождений сланцевого газа в США. При этом суды других штатов несомненно примут во внимание решение суда штата Нью-Йорк, когда будут рассматривать запросы о запрете разработки сланцевых пород на своих территориях.

Лазейка Halliburton: о причинах сланцевого бума в США

Хотя технология добычи сланцевого газа известна уже довольно долгое время, бум добычи пришёлся 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 произошёл 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 произошёл в 2008 году, после начала мирового финансового кризиса и взлёту цен на энергоносители. По данным ряда исследований, себестоимость 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 расчётные объёмы извлекаемых из скважин ископаемых обычно оказываются раза в два ниже заявленных. [3]

Технология добычи сланцевого газа в США

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: [4]

• соляная кислота помогает растворять минералы;
• этиленгликоль борется с появлением отложений на стенках труб;
• изопропиловый спирт используется для увеличения вязкости жидкости;
• глютаральдегид борется с коррозией;
• лёгкие 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.

Десятки тонн раствора из сотен наименований химикатов смешиваются с грунтовыми водами и вызывают широчайший спектр непрогнозируемых негативных последствий. При этом 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 чёрного. В США появилась новая забава поджигать питьевую воду, текущую из-под крана.

Воспламенение питьевой воды

Это скорее исключение, чем правило. Большинству в такой ситуации реально страшно. Природный газ не имеет запаха. Тот запах, который мы чувствуем, 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 воды 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.

Фонтан метана бил три дня. По подсчётам специалистов в атмосферу ушло 84 тысячи кубометров газа.

Обзорное видео на тему опасности добычи сланцевого газа, в котором, в частности, были кадры горения скважины «Хофмастер» было удалено с YouTube правообладателями. Сейчас это видео можно посмотреть на других, менее удобных видео хостингах. [5]

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

1. «Независимые» экологи делают экспертизу, согласно которой с питьевой водой все в порядке. 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 (видео недоступно)

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

4. С получившими компенсацию пострадавшими 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 для увеличения скорости испарения включают фонтаны.

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

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

Себестоимость добычи

Несмотря на то, что «сланцевая революция» широко разрекламирована, технические и экономические подробности добычи не афишируются. Так, например, лишь недавно добывающие компании под давлением общественности рассекретили состав буровой смеси. EROEI сланцевого газа не публикуется, но о том, что он ничтожно мал, говорят следующие данные. EROEI обычной нефти 18, обычного газа — 10. EROEI сланцевой нефти 5. Остаётся предположить, что EROEI сланцевого газа намного меньше 5. [6]

По сегодняшним временам — очень мало, но, возможно, когда человечество исчерпает все запасы традиционных нефти и газа, оно будет радо и этому.

Себестоимость добычи сланцевого газа составляет в США на 2012 год не менее 150 долларов за тысячу кубометров — втрое больше, чем себестоимость традиционного российского газа.

Это при том, что в Америке газоносные пласты залегают сравнительно неглубоко. По мнению экспертов, себестоимость добычи сланцевого газа в таких странах, как Украина, Польша и Китай, будет в несколько раз выше, чем в США [7]. Для экспорта же сланцевого газа в Европу из США потребуются затраты на сжижение и разжижение.

Для добычи сланцевого газа необходимо бурить гораздо больше скважин, так как срок их службы низок. 63 % мирового парка буровых установок расположены на территории США и Канады. И вся эта инфраструктура обеспечивает лишь 15-20 % от мирового производства нефти. Если просто принять, что буровые установки везде одинаковые, а месторождения — всё-таки разные, то получается, что сейчас США и Канада тратят в три-четыре раза больше материальных ресурсов на каждый добытый баррель нефти или полученный кубометр газа. [8]

Со временем качество скважин и, соответственно, срок их эксплуатации падают ускоряющимися темпами. Такую ситуацию норвежец Рун Ликверн назвал «бегом красной королевы» [9]: когда чтобы остаться на месте требуются все большие усилия. То есть, в США для поддержания объёма добычи на постоянном уровне требуется все больше скважин и установок. Мало того: уже сейчас становится ясно, что данные о запасах сланцевого газа и нефти в США были ради привлечения инвесторов завышены в несколько раз. [10]

Для добычи сланцевого газа в США строить трубопроводы не имеет смысла, так как скважины слишком быстро вырабатывают свой ресурс. К тому же газодобывающие компании стремятся максимально быстро свернуть производство, чтобы пострадавшим местным жителям было сложнее взыскать материальный ущерб. Поэтому для транспортировки газа используется автотранспорт, что удорожает добычу ещё сильнее.

По составу сланцевый газ имеет намного больше примесей, поэтому требуются дополнительные затраты на его очистку.

По оценкам ряда экспертов добыча сланцевого газа в США убыточна и дотируется государством. [11]

Несмотря на созданный имидж, технологии добычи в США оставляют желать лучшего. Попутный газ активно сжигается.

Снимок США из космоса

Судя по фотографии США из космоса, факела месторождения Bakken горят ярче агломерации Минеаполиса, но ещё не дотягивают по яркости до Чикаго.

Сланцевый газ в Европе

По примеру и под давлением США в Европе было запланировано освоение месторождений сланцевого газа. В СМИ была развёрнута масштабная пиар-компания о «безопасном», «дешёвом» топливе, запасы которого есть везде и легкоизвлекаемы. Правительства европейских стран получили соответствующие указания и начали корректировать местные законодательства. Американские нефтяные компании занялись геологоразведкой в Европе.

На поверку ситуация оказалась принципиально иной. В Европе добыче сланцевого газа сильно мешают высокая плотность населения и глубокое залегание сланцевых пластов. Под давлением общественности правительства европейских стран одно за другим наложили мораторий на добычу сланцевого газа. Однако в Германии газодобытчики смогли добиться некоторого успеха. В домах немцев тоже начала гореть питьевая вода и трескаться стены. Сейчас дело продвигается к запрету технологии гидроразрыва и в Германии. [12]

Наибольшие шансы приступить к промышленной добыче сланцевого газа были у Польши по нескольким причинам. Во-первых, на её территории обнаружены самые крупные месторождения в Европе. Во-вторых, у Польши присутствует огромное желание покончить с зависимостью от поставок российского газа. Достаточно вспомнить, что благодаря упорству поляков был проложен Северный поток и теперь цены на газ для Польши самые высокие в Европе.

Однако несмотря на все усилия польских политиков даже американцы относятся к проектам по добыче газа в Польше весьма скептически. В 2012 ExxonMobil отказалась от планов добычи сланцевого газа в Польше, признав проекты нерентабельными. [13] А в 2013 году из проекта вышли сразу три компании Lotos, Talisman Energy и Marathon Oil [14] Американская газета The Financial Times пишет, что бум добычи сланцевого газа в Польше превратился в дорогой и, главное, бесперспективный проект. Ни одна из 66 пробуренных в Польше скважин пока что не подтвердила коммерческую оправданность добычи.[15]

Таким образом, несмотря на рекламную кампанию и политические усилия самое крупное месторождение в Европе оказалось нерентабельным.

В других странах Европы дела со сланцевым газом также идут не слишком хорошо. В ноябре 2014 года премьер-министр Румынии Виктор Понта заявил: «Похоже, что сланцевого газа, за который мы очень тяжело боролись, нет». Ранее Управление энергетической информации США заявляло, что Румыния может потенциально обладать запасами сланцевого газа в объеме 51 млрд куб. футов, что обеспечивало бы внутренний спрос на более века. Однако когда американская компания Chevron Corp в конце 2013 года завершила геологоразведочные работы в восточной Румынии (после неоднократных задержек из-за протестов местных жителей), то, по всей видимости, существенных запасов сланцевого газа не было найдено. [16]

Сланцевый газ и Россия

Добыча сланцевого газа в США оказала негативное влияние на рыночное положение «Газпрома». В 2012 было заморожено освоение Штокмановского месторождения, так как добытый газ предполагалось поставлять в США. Мировой рынок — единое целое и увеличение предложения газа в одном регионе планеты закономерно привело к снижению мировых цен на газ. В результате снижения цен «Газпром» недосчитался значительной доли прибыли. Однако последствия для компаний США оказались катастрофическими, так как цена оказалась ниже себестоимости добычи.

По данным геолога Дэвида Хьюза, за 2012 год затраты корпораций на бурение более чем 7 тысяч скважин в США составили 42 миллиарда долларов. Прибыль от продажи добытого сланцевого газа — 32,5 миллиарда. BP заявила об убытках в 5 миллиардов долларов, английская BG Group потеряла 1,3 миллиарда, но хуже всего бывшему лидеру индустрии — Chesapeake Energy, который оказался на грани банкротства. [17]

Техасский консультант-геолог Артур Берман заявил: «Сланцевый газ обречён на коммерческий провал. Его себестоимость в пять раз выше, чем у добытого традиционным путём. Десять лет бурения показали, что корпорации терпят огромные убытки. Почему компании продолжают добычу, на которой теряют деньги? Я — геолог, а не психиатр, чтобы ответить на этот вопрос» [18]

Профессор Блумсбургского университета США Уэнди Ли: «Страны, где собираются добывать сланцевый газ, ждёт то же самое, что произошло у нас. Сначала — короткий бум, какие-то новые рабочие места, но когда пузырь лопнет, останется плохая экология и разрушенная инфраструктура, как в Димоке. Также будет и в Латвии, и в Ирландии, и на Украине. Люди столкнутся с ещё большими проблемами, чем были у них до того, как пришёл газ».

По мнению экспертов в 2013 году в США не осталось ни одной прибыльной скважины, добывающей сланцевый газ. [19]

Шумиха вокруг сланцевого газа использовалась восточноевропейскими странами как рычаг давления на Россию. Польская сторона использовала сланцевые проекты как повод для торговли по цене на российский газ. Вице-премьер Польши Вальдемар Павляк: «Наше соглашение действует до 2022 года. К этому моменту, при наличии сравнительно хорошего технического потенциала, появится шанс удовлетворять спрос поставками сланцевого газа, и это — новый элемент в нашей дискуссии. Мы можем либо дешевле покупать обычный газ, либо начать быстрее добывать сланцевый» [20]

Такой же способ давления использовали власти Украины. Однако сланцевый газ далеко не первый и не последний «аргумент» в череде попыток шантажа России. До сланца были добыча на шельфе и строительство терминала под Одессой, которое обернулось национальным позором. Строительство терминала широко разрекламировали, на открытие пригласили иностранных гостей. К месту строительства будущего терминала даже начали прокладывать трубу. Однако Джорди Сандра Бонвеи, подписавший с украинской властью контракт стоимостью в миллиард с лишним долларов, оказался мошенником.[21]

Проблемы при добыче сланцевых нефти и газа

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

Низкая рентабельность добычи

Во-первых, добыча рентабельна только при том условии, что добывается одновременно и газ, и нефть. То есть добыча только сланцевого газа — слишком дорогое удовольствие. Легче добывать его из океана по японской технологии. [22]

Во-вторых, если учесть стоимость газа на внутренних рынках США, можно заключить, что добыча сланцевых ископаемых находится на дотациях. При этом надо помнить, что в других странах, добыча сланцевого газа будет ещё менее рентабельна, чем в США. [23] [24]

В-третьих, уж слишком часто мелькает на фоне всей истерии про сланцевый газ имя Дика Чейни, бывшего вице-президент США. Дик Чейни стоял у истоков всех американских войн первого десятилетия XXI века на Ближнем Востоке, которые и привели к росту цен на энергоносители. Это наводит некоторых экспертов на мысль о том, что эти два процесса были тесно взаимосвязаны.

Экологические проблемы

Добыча сланцевого газа и нефти может вызвать очень серьёзные экологические проблемы в регионе добычи. Влияние может оказываться не только на грунтовые воды, но и на сейсмическую активность. Немалое число стран и даже штатов США ввели мораторий на добычу сланцевых нефти и газа на своей территории.

В апреле 2014 года американская семья из Техаса выиграла первое в истории США дело о негативных последствиях добычи сланцевого газа методом гидроразрыва пласта. Семья получит 2,92 миллиона долларов от нефтяной компании Aruba Petroleum в качестве компенсации за загрязнение их участка (включая скважину с водою, которая сделалась непригодной для питья) и нанесение вреда здоровью.[25]

В октябре 2014 года выяснилось, что подземные воды по всей Калифорнии заражены в результате попадания в них миллиардов литров опасных для человека отходов, полученных в результате фрекинга при добыче сланцевого газа (данные получены из письма, которое официальные лица штата отправили в агентство по охране окружающей среды США).[26] В общей сложности 11 миллиардов литров воды, пораженные химией после фрекинга, были закачаны обратно в чистые водоносные слои в Калифорнии.[27][28]

Также, согласно исследованиям американских учёных, добыча сланцевого газа методом фрекинга привела к землетрясениям 2013 года в Огайо.[29]

Прогнозы

Пока ещё рано судить о том, насколько большое влияние может оказать разработка сланцевых газа и нефти. По самым оптимистичным оценкам, она незначительно опустит цены на нефть и газ — до уровня нулевой рентабельности добычи сланцевого газа. По другим оценкам, держащаяся на дотациях разработка сланцевого газа скоро окончится совсем.

В 2014 году разразился скандал в Калифорнии — выяснилось, что запасы сланцевой нефти месторождения Монтерей были серьёзно переоценены, и что реальные запасы примерно в 25 раз ниже, чем предсказывалось ранее. [30] Это привело к снижению общей оценки запасов нефти в США на 39 %. [31] Данный инцидент может вызвать массовую переоценку сланцевых запасов по всему миру.

В сентябре 2014 года японская компания Sumitomo была вынуждена полностью свернуть масштабный проект по добыче сланцевой нефти в Техасе, рекордные убытки составили 1,6 млрд долл. «Задача извлечения нефти и газа оказалась очень сложной», сообщают представители компании. [32]

Осенью 2014 года началось снижение числа буровых установок в США, что может свидетельствовать о начале схлопывания «сланцевого пузыря». [33][34]

В ноябре 2014 года Китай в три раза сократил прогноз по добыче сланцевого газа — со 100 до 30 млрд кубометров до конца десятилетия. [35]

Чего ещё следует бояться Газпрому

Газогидраты. Газогидраты — соединения природного газа с водой образующие лёд и находящиеся в стабильном (твёрдом) состоянии только при низкой температуре и высоком давлении. Технологий промышленной добычи с глубин океанов пока не существует, хотя они наличествуют практически везде, где природный газ может попадать в глубинную морскую воду. В России газогидраты активно исследуются при участии того же «Газпрома» на дне озера Байкал.[36]

Ссылки

• Ведомости. Сланцевый бум в США не приносит прибыли крупнейшим нефтяным компаниям
• Сделано у них: Сланцевый газ: смертный приговор экосистеме США, Газленд 2 (GASLAND II)
• Уильям Энгдаль. «Обанкротившийся вашингтонский сланцевый бум»
• Сланцевый газ — революция не состоялась