Добыча сланцевой нефти

Что такое сланцевая нефть — её отличия и проблемы

Добыча сланцевой нефти

Добыча сланцевой нефти сделала немало «шума» в мировой политической игре и глобальных финансовых потоках. Тем не менее, для большинства так и осталось загадкой то, чем отличается данный вид нефти от традиционной, в чём её преимущества или недостатки.

В рамках статьи мы постараемся подробно разобрать ответы на вышеуказанные вопросы, а также посмотрим на влияние сланцевой революции и смежных проблем на международную политико-экономическую арену.

Что такое сланцевая нефть простыми словами

Сланцевая нефть (в оригинале «Light Tight Oil») — это маслянистая жидкость со смесью углеводородов, добываемая из плотных коллекторов (сланцев).

Википедия говорит, что сланцевая нефть — это углеводородные ресурсы, состоящие из лёгкой нефти, находящейся в коллекторах с низкой проницаемостью (плотных), таких как сланцы, плотные песчаники, известняки.

В широком смысле, сланцы — это плотные горные породы, которые располагаются ниже, чем ловушки с обычной нефтью. Можно кратко резюмировать, что сланцевая нефть простыми словами — это та нефть, которую добывают глубоких плотных горных пород.

Отличие сланцевой нефти от обычной

Из вышеуказанных определений можно с лёгкостью догадаться, что основное отличие сланцевой от обычной нефти именно в источнике добычи, но есть несколько нюансов.

  1. Во-первых, в плане качества конечного продукта, т.е. «товарной» нефти, они значительно не различаются по каким-либо характеристикам. Получается, что товар идентичен, но сама процедура переработки иная.
  2. Во-вторых, их главное различие в способе добычи. Сланцы имеют иную плотность, требуется совершенно другая технология для работы с месторождением (более подробно об этом в следующих разделах). Наглядно слои видно на примере расположения сланцевых пород.

Пример расположения сланцевых пластов.

  1. В-третьих, можно выделить разнообразное положение по следующим направлениям:
  • Себестоимость за баррель — сланцевую добывать сложнее и дороже, как следствие, стоимость за баррель выходит выше, чем у традиционной;
  • Экологическая безопасность — при добыче путём гидроразрыва пласта происходит химическое загрязнение грунтовых вод и почвы, которые в дальнейшем попадают в водоёмы и среду обитания, нанося непоправимый вред всем её обитателям.

Схема загрязнения окружающей среды при разрушении сланцевых пластов.

  1. В-четвёртых, заключительное отличие — имеющиеся запасы сланцевой нефти. По оценкам некоторых экспертов они составляют 3 трлн. баррелей по всему миру против 1,3 трлн. баррелей обычной нефти.

Таким образом, сланцевая нефть — это пока что дорого и экологически вредно в сравнении с обычной, но, к сожалению, данные факторы в большинстве стран не останавливают нефтедобывающие компании, в частности, в США. Со временем при разработке новых экологичных технологий добычи она действительно может стать революционным энергетическим источником для человечества.

Что такое Сланцевая революция

Закрытая сланцевая шахта-музей Кохтла-Нымме.

Широкую известность сланцевая нефть получила благодаря так называемой «сланцевой революции». Термин стал часто применяться в СМИ с 2012 года при описании технологий добычи сланцевой нефти и газа в США. Обратим внимание на краткую хронологию событий:

  1. Первое масштабное событие, связанное со сланцевой революцией, относится к началу XXI века (примерно 2002 г.), когда компания Devon Energy на месторождении Барнетт применила наклонно-направленное бурение с протяженными линиями и гидроразрывом пласта;
  2. В течение следующих 10 лет активно разрабатывались следующие месторождения сланцев (Eagle Ford, Antrim, Bakken и т.д.) с применением аналогичной технологии;
  3. За 6 лет (2007-2013) добыча сланцевого газа в США выросла почти в 6 раз (с 54 млрд. кубометров до 319 млрд. кубометров), при этом США также удалось обогнать Россию по объёмам добычи и на короткое время существенно снизить стоимость на газ;
  4. На 2016 год уже добыча газа в США — 751 млрд. кубометров, а в России — 642 млрд. кубометров;
  5. Сегодня американцы предлагают свой газ на европейском рынке и фактически становятся конкурентоспособным игроком на рынке экспорта газа, а за счёт своего политического положения они продают газ ещё и дороже российского.

Идея сланцевой революции заключается в том, что США желает стать энергетической империей и экспортёром газа, а также нефти.

Тем не менее, в большей степени революционность явления применима именно к газу, нежели к нефти, с которой всё намного сложнее. Согласно недавним сообщениям экспертов The Financial Times, большинство американских нефтедобывающих проектов терпят серьёзный спад даже на месторождениях-гигантах (Eagle Ford), а некоторые компании уже подали заявку на банкротство (WBH Energy).

Как и где добывают сланцевую нефть

Принято выделять два способа, как добывают сланцевую нефть:

  1. Открытый (шахтный) способ с переработкой пласта снаружи — наиболее затратный и дорогостоящий вариант;
  2. Закрытый с гидроразрывами пласта — более дешёвый и часто используемый, но вредный для экологии.

В первом случае сланцевая порода добывается в шахте, затем дробится и направляется на перерабатывающий завод. Такой метод работы со сланцем существует с 1837 года. Непосредственно на заводе сланцевую породу подвергают гидролизу без доступа воздуха, что позволяет выделить сланцевую смолу.

В целом шахтовая добыча производится в классическом режиме, который многим знаком. Гораздо более инновационным является второй способ с гидроразрывом, рассмотрим его нагляднее на схеме.

Изначально производится бурение вертикальной скважины на 2-3 км, а затем уже горизонтальное бурение на аналогичную длину и более. После в несколько стадий производятся гидроразрывы сланцевого пласта.

Сам процесс производится с помощью введения специальных жидкостей (комплекса воды с песком, а также химических веществ) под высочайшим давлением (до 1500 атм). Это приводит к образованию трещин, как на схеме, в которые вырывается газ. Как правило, данные жидкости канцерогенные.

Множество стадий гидроразрыва требуется, поскольку у подобной добычи очень высокий дебит, т.е. снижение темпов и объёмов добываемого сырья. Спустя 1 год работ добыча снижается до 80%, что удаётся немного компенсировать лишь поэтапной добычей.

На заметку.

По классификации Международного энергетического агентства (МЭА) следует отличать Tight Oil от Oil Shale — нефтяных сланцев (горючих сланцев), богатых керогеном (твёрдым углеводородом), и от Shale Oil — сланцевой нефти, полученной из горючих сланцев. МЭА рекомендует применять термин «Light Tight Oil» для лёгкой нефти, добытой из сланцевых пластов или из других низкопроницаемых коллекторов и формаций.

Цена и себестоимость сланцевой нефти

Как уже упоминалось ранее, сланцевая нефть отличается довольно высокой себестоимостью для рынка. По крайней мере так было последние десятилетия.

Сегодня эксперты оценивают себестоимость сланцевой нефти в диапазоне от 50 до 60 долларов за баррель.

Для сравнения средний диапазон себестоимости для традиционной нефти в России или Саудовской Аравии — от 10 до 15 долларов (лишь на некоторых месторождениях цифры могут значительно отличаться).

В данный момент цены на Brent и WTI говорят о вероятных перспективах дальнейшего роста добычи нефти в США.

Текущие цены марки Brent



Текущие цены марки WTI

Стоит заметить, что рынок — непредсказуемая субстанция. В любой момент может продолжиться медвежье ралли и американцам будет сложно конкурировать на рынке нефти с остальными участниками, добывающими ресурс в традиционной форме.

Сланцевая нефть в США

Как ранее упоминалось, США находятся в центре событий по вопросам, связанным со сланцевой нефтью, ведь именно они затеяли «революцию». В целом у американцев есть довольно внушительное число сланцевых месторождений, среди них стоит выделить:

  • Eagle Ford — в штате Техас, запас 335 млн. т., работает 6 нефтяных компаний;
  • Bakken — в Северной Дакоте, запас 733 млн. т., работает 20 нефтяных компаний;
  • Woodford — на границе Арканзаса, запас 54 млн. т., работает 8 компаний;
  • Avalon & Bone Springs — на границе Техаса, запас 217 млн. т., работает 6 компаний;
  • Monterey/Santos — в Калифорнии, работает 5 компаний.

График – прогноз добычи сланцевой нефти в США по месторождениям.

Eagle Ford

Данное месторождение было одним из лидеров США в 2010 году, но, к сожалению, его перспективы резко упали в 2015 году. Уже в 2016 году расходы на Eagle Ford снизились с 30 млрд. долларов (2014) до 10 млрд. долларов.

Нефтяные вышки Eagle Ford в США.

Bakken

Считается крупнейшей формацией сланцевой нефти в США, залегает на глубине 2,5-3,5 км и занимает площадь свыше 500 000 кв. км. Начиная с 2006 года здесь применяется горизонтальное бурение. Динамика роста числа скважин:

  • 2008 — более 1000;
  • 2010 — более 2000;
  • 2012 — более 4000;
  • 2014 — более 8000.

Графики добычи сланцевого газа и нефти на месторождении Bakken.

Добыча нефти на территории Bakken.

Таким образом, в США действительно существует множество мест, где добывают сланцевую нефть. Все их рассматривать не имеет смысла, они отличаются лишь расположением и объёмом добычи. Что касается перспектив, то США активно работают над разработкой месторождений, но многие крупнейшие формации уже практически достигли своего пика, прогнозируемого на годы вперед.

Сланцевая нефть в России и мире

Россия имеет около 7% от запасов сланцевой нефти в мире. Политика РФ в отношении «лёгкой» нефти настроена всерьёз на большие перспективы по освоению технологий добычи. На сегодняшний день особый резонанс вызывает месторождение в Югре — Баженовская свита. В действительности официальное наименование — Пальяновское месторождение.

Несколько фактов:

  • По последним оценкам запас технически извлекаемой нефти около 74 млрд. баррелей (суммарный 1,2 млрд. баррелей);
  • На момент написания бурится первая скважина от «Газпром нефть» и запланировано ещё 13 скважин (планируемая глубина 2750 метров);
  • Твёрдые породы Баженовской свиты сформировались более 145 млн. лет назад.

Западная Сибирь. Нефтяная вышка.

Что касается всего остального мира, то Россия пока что лидирует по оцениваемым запасам сланцевой нефти. Данный факт был чётко указан в аналитических данных Bloomberg Markets.

На втором месте располагается США, а далее — Китай, замыкающий тройку лидеров по запасам. В пятёрку вошли также Аргентина и Ливия. В итоге, Россия и в ходе «сланцевой революции» на рынке нефти нашла своё место.

Заключение

Если кратко, то сланцевая нефть — это нефть, которую добывают из плотных горных пород (сланцев), как правило, путём горизонтального бурения на огромной площади под землей и поэтапных гидроразрывов.

Её единственное преимущество в том, что сланцевых запасов больше, чем обычной нефти.

Среди недостатков добычи сланцевой нефти: губительное влияние на экологию, дорогостоящие технологии и менее выгодная себестоимость.

«Бум» со сланцевой нефтью начался с США, которые долгое время считались лидерами в этой сфере. Сегодня по запасам на первом месте Россия за счёт Баженовской свиты, где сланцевая добыча только осваивается. Тем временем в США крупнейшие месторождения уже идут на спад.

(4 4,00). Оцените пожалуйста, мы очень старались!
Загрузка…

Источник: https://barrel.black/slancevaya-neft.html

Сланцевая Нефть — что это? Подробный разбор

Добыча сланцевой нефти

Сланцевая нефть, наряду с тяжелой нефтью и битуминозными песками, относится к трудноизвлекаемым нетрадиционным запасам углеводородов, которыми последнее время все больше интересуются нефтедобывающие компании.

Вследствие «сланцевого бума» и связанного с ним огромного количества сообщений в прессе, произошла некоторая путаница в понятиях. Говоря о сланцевой нефти, чаще всего подразумеваю сразу два вида ресурсов, которые могут быть получены из горючих сланцев. Однако более корректно было бы их разделять. Поэтому для начала следует разобраться в определениях.

Терминология

Сланцы (shale, англ.) — это горные породы, структура которых представляет собой наслоение различных минералов.

Горючие сланцы (oil shale, англ.) — это сланцы, сформировавшиеся главным образом в водных условиях, и содержащие как сформировавшуюся легкую нефть, так и аквагенное органическое вещество – остатки морских и озерных организмов, и водорослей, еще не успевших превратиться в нефть – кероген или «протонефть».

Кероген как раз и служит исходным сырьем для получения той самой «сланцевой нефти» (shale oil или «сланцевое масло»). Для этого горючие сланцы подвергают специальной обработке — пиролизу, термическому растворению и гидрированию, в результате чего образуются жидкие и газообразные углеводороды с выходом 20 – 70% по массе.

Таким образом, сланцевая нефть — это вещество, близкое по составу к традиционной нефти, получаемое в определенных условиях из керогена, содержащегося в горючих сланцах.

Однако этот термин часто употребляют (особенно в США) и по отношению к традиционной легкой нефти, извлекаемой из тех же сланцевых пластов или прилегающих к ним других низкопроницаемых коллекторов, без проведения каких-либо изменяющих состав добытого вещества процессов, что не совсем корректно.

Для отличия такой нефти от аутентичной сланцевой нефти, Международное Энергетическое Агентство рекомендует использовать термин «light tight oil» (LTO, легкая нефть низкопроницаемых коллекторов), а Мировой Энергетически Совет использует термин «tight oil».

Тем не менее, даже не смотря на все различия этих двух видов сырья, как по составу, так и по технологиям извлечения, оба они все же относятся к нетрадиционным ресурсам, извлекаемым из горючих сланцев. Поэтому, в частности, оценка запасов, приведенная ниже, объединяет весь объем углеводородных ресурсов, который можно получить из сланцевых пород.

Мировые запасы

По оценкам специалистов мировые запасы горючих сланцев составляют около 650 трлн. тонн, из которых можно получить порядка 26 трлн. тонн сланцевой нефти. Таким образом, потенциальное количество такой нефти в мире более, чем в 10 раз превосходит запасы традиционной нефти. Однако стоит учесть, что запасов, добыча которых будет экономически рентабельна в разы меньше.

Так, компания Royal Dutch Shell опубликовала исследование, в соответствии с которым добыча целесообразна только на тех месторождениях, где из тонны сланца можно получить не менее 90 литров сланцевой нефти. Таким требованиям по оценкам соответствуют только 30% всех сланцев. Кроме этого, толщина продуктивного пласта должна составлять не менее 30 метров, что дополнительно сокращает потенциальные запасы.

По разным оценкам, около 70% горючих сланцев сосредоточены на территории США. Наибольшие запасы LTO в мире сосредоточены в знаменитой Баккеновской формации. Кроме этого стоит отметить месторождения Eagle Fort (Техас) и Bone Spring (Нью-Мехико).

На втором месте, но с серьезным отрывом располагается Россия с 7% мировых запасов. По мнению Управления по энергетической информации США, российские ресурсы, ввиду условий добычи, являются наиболее перспективными для разработки. Наибольшая часть горючих сланцев России сконцентрирована в Баженовской свите месторождений.

Методы добычи

В настоящий момент сырье из горючих сланцев добывают двумя основными способами:

  1. Добычу сырья для извлечения керогена и последующего получения из него сланцевой нефти производят шахтным (открытым) способом. Добываемые таким образом сланцы подвергаются обработке на специальных реакторных установках, позволяющих выделить собственно сланцевое масло. Однако в связи с высокой себестоимостью получаемого сырья, такой метод не пользуется большой популярностью у добытчиков.
  2. Легкую нефть низкопроницаемых коллекторов добывают непосредственно из пласта. Метод предполагает бурение горизонтальной скважины с последующим применением технологии фрекинга — гидроразрыва. По данной технологии в скважину под высоким давлением закачивают специальную «жидкость разрыва», что приводит к разрушению сланцевого пласта и вымыванию сырья из образовавшихся трещин. На сегодняшний день этот метод считается наиболее рентабельным, однако он все равно не может конкурировать с традиционными способами добычи сырой нефти.

Экологические последствия добычи сланцевой нефти

Оба метода разработки горючих сланцев оказывают серьезное негативное влияние на окружающую среду.

Так получение сланцевого масла путем термической обработки керогена связано с выбросами больших количеств углекислого газа в атмосферу. Несмотря на то, что предлагаются варианты решения данной  (например, технология EPICC с захватом СО2, представленная учеными из Стэнфордского университета), серьезных продвижений в данном вопросе нет.

Использование гидроразрыва пласта представляет еще большую экологическую угрозу. В процессе фрекинга в скважину закачивается огромное количество химикатов.

Вследствие того, что данную операцию необходимо повторять несколько раз в год, вредные вещества настолько пропитывают породу, что загрязняют не только почву, но и грунтовые воды.

Это, в свою очередь, приводит к мору животных, птиц и рыб, и оказывает негативное воздействие на здоровье проживающих вблизи людей.

Стоит отметить, что в некоторых странах, например, Франции, Румынии, Болгарии, фрекинг запрещен вовсе.

Перспективы

Экологические риски — не единственная причина, останавливающая страны развивать добычу сланцев. Дело в том, что существующие технологии находятся на самой начальной стадии развития. Наибольших успехов в этом плане добились только США и Канада, однако используемые ими методы в связи с геологическими различиями могут быть применены далеко не для всех месторождений.

Кроме того существует некоторый порог рентабельности разработки сланцевых пород, что особенно актуально учитывать при нынешней нестабильности цен на нефть.

Однако в случае технологического прорыва, сланцевая нефть может существенно пошатнуть как нефтяной рынок, так и мировую экономику в целом, а кроме этого затормозит вопрос о развитии альтернативной энергетики. По мнению экспертов, сланцевая нефть обладает гигантским потенциалом. Остается вопрос, сможет ли он реализоваться.

Источник: https://petrodigest.ru/articles/neft/slancevaja-neft

Добыча сланцевой нефти

Добыча сланцевой нефти

Постепенное истощение запасов нефти «заставляет» горнопромышленников обращаться к новым, альтернативным источникам. Последние несколько лет энергоресурсом будущего называют новый вид «чёрного» топлива – сланцевую нефть.

Как добывают сланцевую нефть?

На данный момент в мире известно два типа сланцевой нефти: «tight oil» и «shale oil». Первый тип – традиционная нефть легких фракций, которая залегает в низкопроницаемых коллекторах.

Ко второму типу относят залегающие в сланцевой породе керогены. Они формируется из остатков растений, живых организмов и по сути своей является начальной формы нефти.

Полученный кароген подвергают ряду специальных химических реакций, после чего он превращается в смолу, по составу почти не отличающуюся от углеводородов. Оттого данный вид горючих сланцев часто называют «протонефть».

Всего в мире насчитывается около 345 млрд пригодных для извлечения баррелей сланцевой нефти. Свыше половины всех запасов сосредоточено в трёх странах – США (78,2 млрд баррелей), России (74,6 млрд баррелей) и Китае (32,2 млрд баррелей).

Технология извлечения сланцевой нефти гораздо сложнее, чем традиционной, причём способы добычи «tight oil» и «shale oil» имеют принципиально важное отличие.  

Нефть лёгких фракций залегает на глубинах 2-3 км. Чтобы до неё «добраться», сначала пробуривают вертикальную скважину, затем меняют направление бурения в горизонтальную плоскость.

Изображение: sciencedo.ru

После этого в породу производится закачка песка в водном растворе химреагентов для гидроразрыва пласта (фрекинга). ГРП проводят несколько раз, в результате из многочисленных трещин в скважину стекают горючие сланцы.

Керогены залегают ещё глубже, поэтому без трудоёмких операций с горизонтальным, вертикальным бурением и ГРП не обойтись. Однако в технологии добычи «shale oil» есть «небольшой» нюанс: извлечение керогена требует проведения термического нагрева пласта (прямо в месте залегания).

В прошлом был распространён способ добычи горючих сланцев открытым способом, но из-за своей дороговизны сейчас его практически не применяют. Полученный на малых глубинах материал превращался в смолу только после пиролиза в безвоздушной среде на специальных установках-реакторах.

Россия vsСША

Статус родоначальника и крупнейшего в мире добытчика сланцевойнефти, бесспорно, принадлежит Америке. На территории страны залегает самоевысокое количество пригодных для добычи горючих сланцев.

Настоящий сланцевый бум в США начался в период с 2010 по 2015 годы. За это время в стране объём суточной добычи горючих сланцев увеличился почти в 4 раза: с 1,4 млн до 5,5 млн баррелей. Вслед за прорывом США в развитии технологии фрекинга на весь мир прогремела настоящая «сланцевая» революция.

По общим запасам горючих сланцев первое место занимает Россия – они оцениваются в 1,24 трлн баррелей. Большая часть сланцевой нефти сосредоточена в месторождениях Баженовской свиты (Западная Сибирь). Кроме того, сланцы залегают в Ачимовской свите, в недрах Поволжья, на Урале, на Северном Кавказе.

Несмотря на гигантские запасы, уровень добычи сланцевой нефти в нашей стране не идёт ни в какое сравнение с добычей в США. Если говорить прямо, Россия находится на стадии «прощупывания почвы».

В новейшей истории России первым добычу сланцевой нефти на Бажене начал «Сургутнефтегаз». Компания запустила проект в 2005 году и в течение нескольких лет бурила на участке сотни поисково-разведочных скважин.

По сравнению с другими добытчиками «Сургутнефтегазу» удалось извлечь больше всего сланцев из залежей Баженовской свиты. Хотя их доля в общем объёме залежей западно-сибирского участка несоизмеримо мала.

Добычей сланцевой нефти пробовал заниматься «ЛУКОЙЛ». Начиная с 2006 года, компания экспериментировала на участках Баженовской свиты, а также искала интересные проекты в США. Но, как заявил в марте 2019 года глава «ЛУКОЙЛа» Вагит Алекперов, «со сланцевой нефтью не получилось работать».

В 2018 году на «сланцевую» тропу вступила «Газпром нефть»: открыла в ХМАО «Технологический центр Бажен» для освоения сланцев Баженовской свиты. Всего за прошлый год компания пробурила на Красноленинском месторождении 10 скважин, с каждой из которых был получен приток сланцевой нефти.

По мнению многих экспертов, России обогнать Америку в гонке за горючими сланцами вряд ли когда-либо удастся. Тем временем США продолжают «сланцевую» революцию в стремлении завоевать мировой рынок нефти.

Добыча сланцевой нефти в США. pronedra.ru

Несмотря но массу негативной информации в СМИ (падение в стране объёмов добычи, угроза банкротства компаний-сланцевиков, отказ потребителей от американской сланцевой нефти), у США довольно серьёзные перспективы в сфере сланцевой добычи.

Так, по данным независимой исследовательской компании Rystad Energy, во втором квартале 2019 года сланцевые операторы США впервые достигли положительного потока от операций (после учёта капитальных затрат).

Кроме того, в первой половине текущего года американские предприятия по добыче сланцевой нефти привлекли всего лишь 4,8 млрд долларов – для Соединённых Штатов это рекордно низкая сумма. Для сравнения, в 2014 г было привлечено 16,4 млрд долларов.

Серьёзные последствия?

Казалось бы, с открытием горючих сланцев у горнопромышленников появилась реальная возможность слезть с привычной нефтяной иглы в сторону альтернативных ресурсов.

Но очевидно, что технологии добычи горючих сланцев требуют больших трудовых и денежных затрат. Разработка сланцевых месторождений имеет экономическую целесообразность только в том случае, если в одной тонне породы содержится как минимум 90 л нефти.

К слову, таким требованиям соответствует всего лишь 1/3 всех известных в мире залежей сланцевой нефти. Вдобавок к этому, в идеале нефтеносный пласт должен иметь толщину не менее 30 м – к данному критерию подходит ещё меньше месторождений.

На начальном этапе из скважин выкачивают очень большие объёмы горючих сланцев. Однако уже через 1,5-2 года дебит резко падает. Такой непродолжительный срок жизни месторождений сланцевой нефти тоже заставляет задуматься о целесообразности добычи. Ещё нужно учитывать, что себестоимость извлечённой сланцевой нефти гораздо выше (по некоторым оценкам, примерно в 12 раз).

Экономическая составляющая – далеко не единственная проблема. Метод гидроразрыва пласта, без которого просто невозможна добыча горючих сланцев, несёт потенциально серьёзную угрозу. Многие эксперты считают, что из-за фрекинга в разы возрастает риск так называемой вызванной сейсмической активности.

Неожиданные подземные толчки по всему миру уже давно связывают с ГРП – и не напрасно, ведь при использовании данного метода в породах образуются крупные трещины.

Например, в штате Арканзас (США) после начала добычи горючих сланцев число подземных толчков увеличилось в несколько раз. Подобные случаи были зарегистрированы во многих других точках планеты – так, совсем недавно небольшие землетрясения были зафиксированы на месторождении сланцевого газа в Британии.

Часть мирового сообщества отстаивает мнение, что гидроразрыв пласта никак не влияет на сейсмическую активность Земли. Сейчас землетрясения рядом с месторождениями фиксируют современные системы, которые раньше не устанавливали из-за отсутствия необходимости. А слабые толчки могли происходить и раньше, до начала разработки сланцевых месторождений.

Добыча сланцевой нефти оказывает огромное влияние и на экологию.Во-первых, при разработке сланцевых месторождений есть риск выброса метана ирадиоактивных веществ, выделяемых в процессе бурения. Причём вредных веществвыделяется гораздо больше, чем при «обычной» добыче нефти.   

Во-вторых, во время фрекинга горючие сланцы, которыевыкачать не удаётся, выходят на поверхность вместе с закачанными химикатами,загрязняя грунтовые воды и почву. Несложно представить, какой вред могутнанести гидроразрывные жидкости – в них может содержаться до 700 различныххимических добавок.

В-третьих, для фрекинга требуется огромное количество водныхресурсов. Так, на месторождении площадью 140-400 м2 при однократномГРП расходуется от 20 до 86 млн м3 воды – а на одной только скважинеможет проводиться до 12 гидроразрывов.

Во многих странах вообще запретили применение фрекинга – ограничения действуют в Германии, Болгарии, Франции и даже в некоторых штатах США.

  • ГРП
  • добыча нефти
  • нефть
  • сланцевая нефть
  • технологии
  • экология

Источник: https://dprom.online/oilngas/dobycha-slantsevoj-nefti/

Что такое сланцевая нефть

Добыча сланцевой нефти

Прогресс цивилизации автоматически ведёт к росту потребностей. Для их удовлетворения необходимы новые виды топлива. Поэтому одной из альтернатив традиционным природным ископаемым в начале XXI века стали выступать нетрадиционные углеводороды.

Для ответа на данный вопрос введём несколько промежуточных понятий:

  • Сланцы – горные наслоения разнообразных минералов слоистой структуры.
  • Горючие сланцы – это возникшие в жидкой среде структуры, содержащие в себе лёгкую нефть и останки живых организмов водной среды. Их (организмы) ещё называют «протонефтью» или «керогеном», так как процесс нефтеобразования из них не завершился.
  • Лёгкая нефть – фракция с удельным весом до 0,84-0,88 г/см3. Большая часть добываемой нефти – лёгкая.
  • Сланцевая нефть – субстанция, получаемая из керогена по определённой технологии (SO). Иногда её называют сланцевым маслом.
  • Иногда этот термин применяют для обозначения лёгкой нефти, добываемой из пластов сланца или находящихся рядом с ними низкопроницаемых коллекторов (LTO по терминологии Международного Энергетического Агентства, или TO по версии Мирового Энергетического Совета).
  • Углеводородный коллектор – полость внутри горной породы, содержащая ископаемое топливо.
  • Сланцевый плей – совокупность однотипных месторождений, в данном случае – сланцевых.

Отличие от обычной нефти

По своим химическим и топливно-энергетическим свойствам оба вида мало чем отличаются друг от друга. Речь идёт о готовом к продаже товаре эксплуатационного качества. Различия между видами лежат в способах добычи, затратах, а также воздействии на окружающую среду.

Топливо, извлечённое из сланцевых пород, требует больших затрат, значительных технологических усилий, кроме того, оказывает негативное влияние на природу.

Разведанные запасы сланцевой нефти в 2,3 раза больше традиционной. Также имеются перспективы новых способов её добычи.

Запасы

По состоянию на 2013 год сланцевые нефтяные запасы оценивались следующим образом:

  • первое место с 75 млрд баррелей занимала Россия;
  • на втором с 58 млрд барр. были США;
  • третье – 32 млрд барр. держал Китай;
  • четвёртое – 27 млрд барр. за Аргентиной;
  • пятое место с 26 млрд барр. принадлежало Ливии.

Общее количество запасов во всём мире составляет 345 млрд. барр. (данные 2016 года).

Шесть лет проведённых исследований внесли существенные коррективы. В декабре 2018 года США сообщили о двукратном увеличении запасов сланцевой нефти по сравнению с 2016 годом. В Америке присутствует наивысшая концентрация мест, удобных в плане нефтедобычи.

Знаменитая Баккеновская формация (запас – 733 млн тонн), Форт Игл (335 млн тонн), плюс новые разведанные запасы в Техасе и Нью-Мехико позволяют стабильно наращивать объёмы добываемого сырья и открывают широкие возможности потребления нетрадиционных углеводородов.

Разведанные ресурсы нельзя оценивать однозначно. Имеется целый ряд проблем сдерживающего характера. Это глубина залегания, проницаемость геологических пластов, климатические условия, наличие необходимых водных объёмов.

По мере продвижения в будущее и с перспективами разработки новых технологий они вполне могут стать разрешимы. Уже есть сообщения из России, Китая, Израиля о создании безводных способов добычи сланцевой нефти. Активизируется работа в российской Баженовской свите на территории ХМАО-Югра (начальные запасы – 100 млн тонн).

Виды

На сегодняшний день их два:

  • Tight Oil (TO). Нефть малопроницаемая, состоит из фракций незначительной плотности (лёгких). Залегает в геологических слоях низкой проницаемой способности. Способы извлечения: прокладка горизонтальных скважин и гидроразрыв пласта.
  • Shale Oil (SO). Углеводород, получаемый в результате термического воздействия на кероген. Фактически, это обычная нефть, образованная ускоренным процессом собственного созревания.

Качество первой, извлекаемой из Пальяновского месторождения на территории России, практически идеальное. Со второй возникают проблемы, вызванные высокой плотностью и вязкостью, а также наличием в её составе смол, масел, серы. При производстве керогенной нефти дополнительно выделяется метан и реагенты, ухудшающие экологию.

Технология сланцевой нефтедобычи

Сланцевая нефтедобыча – процесс значительно более сложный, чем извлечение традиционной нефти. Всё зависит от её вида.

Технология добычи TO с глубины 2-3-х км обычно состоит из трёх элементов:

  • Бурение вертикальной скважины, пока она не достигнет нефтяных сланцев.
  • Горизонтально направленное бурение для создания необходимого участка.
  • Закачивание под высоким давлением воды с песком и реагентами. Это приводит к образованию трещин в пласте (гидравлический разрыв). Для надёжности и повышения дебита скважины процесс несколько раз повторяют.
  • Протекание нефти по образовавшимся полостям (искусственным коллекторам) в скважину с дальнейшим извлечением её оттуда завершает процесс добычи.

Качество TO не хуже традиционных марок. Основные залежи её находятся на территории США в формациях Игл Форд и Баккен.

С керогеновой нефтью типа SO всё обстоит гораздо сложнее и существенно дороже. Есть два основных способа её добычи и производства:

  • Обычный шахтный метод с дальнейшей перегонкой.
  • Способ, при котором процесс термического воздействия производится непосредственно в пласте с дальнейшим извлечением и остыванием на поверхности.

В силу высоких затрат и значительных инвестиций данный способ нефтедобычи не получил широкого распространения.

Цена

Стоимость нефти марок Brent (эталонная европейская) и WTI (американская) на сегодня составляет 60 и 54 доллара за баррель соответственно. Цена постоянно колеблется и зависит от множества различных факторов.

Разведанные месторождения, технологии добычи, способы доставки, цены на топливо, конкуренты, политическая ситуация, биржевые спекуляции – учесть весь спектр воздействий практически невозможно.

Так, до 2010 года цена на американскую нефть была выше европейской, но после начала добычи сланцевого аналога уступила ценовое первенство.

Добыча нетрадиционной нефти рентабельна при стоимости не выше 50 долларов за баррель. Для технологического уровня США это вполне достижимо. Аналитики, учитывая непрерывный «инженерный штурм» новых технологических высот, предсказывают снижение цены до уровня 35-40 долларов за баррель.

 Историческая справка за период с 1988 по 2015 годы:

  • 1998 год. Минимум = 9,55 долларов за баррель.
  • 2008 год. Максимум = 147,5 долларов за баррель.

Себестоимость

Затраты на добычу сланцевой нефти существенно выше аналогичных расходов традиционной. Её себестоимость в США равна 40-50 долларов за баррель (в Аргентине до 115).

В других странах, за исключением Канады, добыча носит скорее экспериментальный характер и пока не достигает промышленных объёмов. Проблема обусловлена огромным потреблением воды, необходимой для проведения гидроразрывов.

К сведению, себестоимость добычи обычной нефти в России – 15 долларов, Саудовской Аравии – 6 долларов (есть скважины, где она опускается до 4). Понятно, что такой разброс цен сдерживает добычу жидких сланцевых углеводородов. Тем не менее, прогнозы экспертов оптимистичны и доходят до отметки себестоимости в 32 доллара для Северной Америки.

Перспективы сланцевой революции

В основе современного промышленного производства важнейшую роль играет нефть.

Продукция, получаемая из одного барреля (158,98 литра):

№ п/п.

Продукт

Объём (литры)

1

Бензин

85,55

2

Дизельное топливо

25,36

3

Авиационный керосин

20,82

4

Сольвент (смесь растворителей)

9

5

Графитовая сажа

8,83

6

Мазут

5,68

7

Сжиженный газ

4,54

8

Битум

3,03

9

Смазочные масла с компонентами

1,51

10

Прочие продукты полезного применения

2,68

Излишне говорить о важности и незаменимости углеводородов для нужд мирового хозяйства, тем более, что альтернатива им пока не найдена. Учитывая ограниченность земных запасов обычной нефти (по оценкам специалистов, её хватит лишь на ближайшие 40-50 лет при нынешнем уровне потребления), перспективы у сланцевой революции имеются.

Сланцевая нефть представляет собой инновацию в секторе добычи полезных ископаемых энергетического профиля, отцом которой по праву является инженер-нефтяник Джордж Митчелл. Именно он придумал технологический способ добычи, сочетающий в себе вертикальное и горизонтальное бурение с гидравлическим разрывом пластов. Способ оказался действительно «революционным».

Сланцевая революция может дать человечеству новые источники углеводородов, способных сохранить, а при необходимости даже увеличить объёмы добываемого сырья для будущей мировой индустрии. Сентябрь 2018 года впервые в истории показал нефтедобычу, превышающую 100 млн баррелей в день. Сдерживающим фактором производства сланцевой нефти являются две кардинальные проблемы:

  • Отсутствие недорогих и мало затратных технологий как в плане финансов, так и материальных ресурсов. Тут необходимо сделать оговорку. Сообщения о новых способах добычи жидких углеводородов периодически поступают из разных стран мира. Израиль, Китай, Россия – далеко не полный перечень государств, информирующих о своих достижениях на данном поприще. Вполне возможно, что недалёк тот день, когда кто-то из них вырвет «пальму первенства» у США, запустив в работу новые изобретения.
  • Вредное воздействие на окружающую среду.

В случае оптимального решения обеих трудностей, перспективы сланцевой нефти станут воистину грандиозными. Говоря о технологическом прорыве в этой области, самым разумным решением было бы подождать с окончательными выводами, потратив время и средства на научно-практические исследования.

Экологические последствия

Обратной стороной сланцевого бума стал колоссальный экологический вред.

По свидетельствам очевидцев, места оставленных шахт добычи сланцевой нефти представляют собой жуткое зрелище. Развороченная земля, нагромождения отвалов бурения, открытые скважины – всё это, плюс смещения и разрывы грунта, требует серьёзных вложений и длительного наблюдения за последствиями. Это поведёт к резкому повышению себестоимости альтернативных углеводородов.

К тому же оба способа разработки отравляют природу. Производство сланцевой нефти из керогена с применением термической технологии приводит к выходу значительных объёмов углекислого газа. Методы его улавливания и утилизации требуют разработки и практического осуществления, чего на данный момент не наблюдается.

В случае применения метода гидроразрыва почва и подземные воды перенасыщаются химикалиями. А это губительно сказывается на окружающей флоре и фауне. В их состав, по оценкам экспертов, входит до 700 наименований опасных для здоровья человека веществ.

Среди них канцерогены, мутагены, разрушители эндокринной системы, невыводимые естественным путём яды. Неудивительно, что фрекинг (гидравлический разрыв пласта) законодательно запрещён на территории Болгарии, Румынии, Франции, Нидерландов.

Подобные прецеденты имели место в ряде штатов США ещё до начала сланцевой революции.

Ещё одно негативное воздействие, усиливающее действие предыдущего, – употребляемый раствор в процессе закачивания дополнительно загрязняется метаном, тяжёлыми металлами, радиоактивными веществами. Пробы воды, оставленной после завершения нефтедобычи, горят, выделяя ядовитые токсичные газы.

Освоение гигантского энергетического потенциала сланцевых углеводородов потребует усилий всего мирового сообщества.

01.11.2019

Источник: https://fabricators.ru/article/chto-takoe-slancevaya-neft

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.