Kas ir slānekļa gāze un slānekļa eļļa. Slānekļa eļļa: kas ar to ir nepareizi? Kur tiek ražota slānekļa gāze?

Slānekļa eļļu iedala divos veidos:

Pirmais veids ir parastā no vieglajām frakcijām sastāvoša eļļa, kas atrodas zemas caurlaidības rezervuāros.Šo veidu eļļu parasti iegūst, izmantojot hidraulisko sašķelšanu un horizontālo urbumu urbšanu.ASV šāda veida eļļa tiek saukta par terminu “Cieši”. Eļļa"

Kas ir kerogēns?

Mūsdienās slānekļa eļļu iegūst divos veidos

Otro metodi izmanto, ja naftu nesošais iezis atrodas lielā dziļumā.Lai iegūtu naftu no dzīlēm, tiek urbtas horizontālas akas, pēc tam urbumā tiek ievadīts ūdens. Tālāk tiek izveidots hidrodinamiskais trieciens, kā rezultātā kuras akā esošais iezis daudzviet sāk plaisāt.Šajās plaisās un izsūcas ārā eļļa, kas iepriekš bija klintī.
Šāda ražošana ir lielas briesmas reģionam.Kopš metāns un nafta nonāk gruntsūdeņos, bet pēc tam arī sadzīves ūdensvados.Pēdējā laikā diezgan populārs kļuvis video vietnē YouTube, kur vīrietis virtuvē atver jaucējkrānu, ūdens sāk plūst. plūsma, viņš ienes aizdedzinātu sērkociņu ūdens straumē, un tas uzliesmo kā lāpa.

Šīs divas slānekļa eļļas ražošanas metodes ir ļoti darbietilpīgas un dārgas.Pirmās ražošanas metodes izmaksas ir apm. 90-100 dolāri par barelu, un otrā metode ir daudz lētāka, 50-60 dolāru.
Krievijas nafta, kas tiek ražota Sibīrijā, maksā aptuveni 15 dolāru par barelu.Saūda Arābijā naftas cena ir vēl lētāka un ir tikai 8 dolāru (skat. vārda muca nozīmi).

Lielākās slānekļa ieguves vietas Amerikas Savienotajās Valstīs ir:

• Montereja, kas atrodas Kalifornijā (600 miljoni barelu)
• Bakken, kas atrodas Ziemeļdakotā (3,65 miljardi barelu)
• Eagle Ford atrodas Teksasā (3 miljardi barelu)

Patiesībā pasaule ir parādā Džordžam Mičelam par salīdzinoši vienkāršu slānekļa eļļas ieguves metožu parādīšanos.

Vispirms 1980 gados viņa uzņēmums eksperimentēja ar dažāda veida hidraulisko sašķelšanu Bārnetas slānekļa naftas atradnē, kas atrodas Teksasā.Lai gan tika iztērētas milzīgas pūles un lielas naudas summas, ražošanas apjoms joprojām bija ļoti zems. Naftas inženieri, kuri sāka eksperimentus ar Mitchell jau zaudēja visu cerību un viņu entuziasms bija ievērojami izgaisis. Uzņēmuma direktoru padome ļoti nervozi reaģēja uz pozitīvu rezultātu trūkumu. Tomēr Mičels, kā saka, " dabūja grožus man zem astes", viņš nevēlējās atteikties no eksperimentiem. Un tikai pēc gandrīz divām desmitgadēm viņam beidzot izdevās izvēlēties pareizo tehnoloģiju. Un tieši 1998. gadā ražošana slānekļa naftas atradnē sāka strauji attīstīties. Līdz tam laikam viņš bija jau 80 gadus vecs, bet viņš īstenoja sapni par visu manu dzīvi.

Lasīt vairāk:

Pēdējo 10 gadu laikā izveidoto globālo ogļūdeņražu ražošanas sistēmu burtiski ir izjaukusi jauns tehnoloģijas slānekļa naftas un gāzes atradņu attīstībai. Plašsaziņas līdzekļos ir parādījusies jauna koncepcija: slānekļa revolūcija. Šīs revolūcijas dzimtene bija ASV, un tieši tur mēs redzam tās iespaidīgākos rezultātus. Slānekļa nafta un slānekļa gāze ASV ļāva šai valstij apsteigt Krieviju kopējā ogļūdeņražu ieguvē, samazināt degvielas izmaksas valsts iekšienē un kļūt par gāzes un naftas eksportētāju.

Milzīgi degslānekļa krājumi ir izpētīti daudzās pasaules valstīs, un to attīstība varētu pilnībā mainīt globālo enerģijas ražošanas karti.

Pasaulē atrodas bagātākās slānekļa naftas rezerves Krievija(Dzimšanas vieta Baženova veidojums Un Achimova veidojums Rietumsibīrijā).

ASV ir otrās lielākās pārbaudītās degslānekļa rezerves. gadā ir atklātas lielas slānekļa naftas atradnes un vēl vairāk slānekļa gāzes Ķīna. Argentīnas veidojums Vaca Muerta naftas lauks tiek uzskatīts par ļoti daudzsološu. Tikai šī lauka degslāneklis 8 reizes palielina naftas rezerves Dienvidamerikā.

Pasaulē lielāko slānekļa naftas krājumu sadalījums (uz 2013. gadu) ir parādīts tabulā:

Tabulā izmantota vispārpieņemtā naftas ieguves vienība – ASV naftas muca, kas satur aptuveni 159 litri

Slānekļa eļļa: ražošanas tehnoloģija

Slānekļa naftas atradnes ir zināmas kopš 19. gadsimta. Tomēr mēģinājumi to rūpnieciskai attīstībai ilgu laiku bija neauglīgi. Vertikālās naftas akas, caur kurām tiek veikta ražošana no konvencionālajiem naftas laukiem, slāneklī neradīja ekonomiski pamatotu plūsmas ātrumu (naftas plūsmu). Fakts ir tāds, ka slānekļa naftas atradnes ļoti atšķiras no parastajām.

Abu veidu naftas rezerves veidojas no organiskām atliekām.

Tomēr tradicionālie naftas lauki rodas, ja ir a kolekcionāri– ieži, kas ir ļoti naftas caurlaidīgi, caur kuriem var pārvietoties nafta. Šāds savācējs ir jāpārklāj "riepa"– slikti caurlaidīgs iežu slānis. Tad zem riepas veidojas tradicionālās eļļas nogulsnes. Bet šādās atradnēs ir ļoti neliela daļa no kopējām naftas rezervēm uz Zemes – pēc dažādām aplēsēm tikai no 1 līdz 3 procentiem. Daudz nozīmīgākas naftas rezerves ir koncentrētas zemas caurlaidības slānekļa iežos. Bet no turienes nebija iespējams iegūt eļļu ilgu laiku.

Izrāviens notika, kad amerikānim Džordžam Mičelam izdevās izmantot divu ražošanas tehnoloģiju kombināciju – horizontālo (vai slīpo) urbšanu un iežu veidojuma hidraulisko sašķelšanu (fracking).

Tehnoloģijas būtība ir tāda. Vispirms tiek urbta vertikāla aka, līdz tā sasniedz degslānekļa slāni. Šajā slānī urbšanas virziens mainās uz horizontālu, kas veido horizontālu urbuma posmu. Pēc tam urbumā zem augsta spiediena tiek iesūknēts īpašu ķīmisko reaģentu ūdens šķīdums kopā ar smiltīm. Notiek hidrauliskā plaisāšana: šķidrums zem spiediena pārrauj eļļu nesošo veidojumu. Sakarā ar plaisām, kas veidojas plīsuma laikā, tiek izveidots mākslīgi caurlaidīgs rezervuārs. Lai izveidotu vairāk plaisu, process tiek veikts vairākos posmos. Caur šīm plaisām akā sāk ieplūst akmeņos esošā nafta un dabasgāze. Un smiltis neļauj plaisām atkal aizvērties.

Kāpēc Greenpeace ir pret slānekļa gāzes un naftas ieguvi?

Ziņojumu ar šādu nosaukumu izdevusi pasaulslavenā vides organizācija Greenpeace. 2014. gada 10. jūnijs. Greenpeace neiebilst pret slānekļa naftas ieguvi kā tādu. Greenpeace paziņo par bīstamību videi fracking. Konstatētā fracking ietekme uz vidi rada jautājumus.

Vai cilvēcei ir vajadzīga nafta par šādu cenu?

Ja slānekļa eļļu ražo rūpnieciskā mērogā, urbumā hidrauliskajai sašķelšanai tiek iesūknēti miljoniem tonnu ķīmisko vielu ūdens šķīduma. Šis šķīdums satur milzīgu daudzumu cilvēkiem bīstamu vielu (līdz 700 vārdi). Tur ir:

• kancerogēni, kas izraisa vēzi
• mutagēni, kas izraisa neparedzamas gēnu mutācijas
• vielas, kas kaitīgi ietekmē cilvēka endokrīno sistēmu
• vielas, kuras cilvēka ķermenis nevar izvadīt dabiskā ceļā

Pēc sūknēšanas pazemē šķīdums tiek papildus piesārņots ar metānu, kas ir toksisks cilvēkiem, un radioaktīvām vielām no akmeņiem. Un tagad šis nāvējošs maisījums sāk izsūkties uz zemes virsmu kopā ar metānu, ko nevar izsūknēt caur aku. Pa ceļam šķīdums iet cauri ūdens nesējslāņiem, saindējot ūdeni. ASV pēc slānekļa revolūcijas vietās, kur iegūst naftu, var aizdedzināt dzeramo ūdeni no krāna - tas ir tik sajaukts ar metānu. Saindēšanās ar metānu un citām toksiskām vielām dēļ šādu rajonu iedzīvotāji zaudē veselību.

Turklāt fracking process patērē milzīgu daudzumu saldūdens. Taču dzeramā ūdens trūkuma problēma ar katru gadu kļūst arvien aktuālāka. Un ne tikai Āzijā un Āfrikā – ASV bagātākajā Kalifornijas štatā pastāv reāli draudi ieviest ūdens patēriņa ierobežojumus. Protams, vietējie iedzīvotāji apgabalos, kur notiek vai tiek plānota slānekļa naftas un gāzes ieguve, protestē pret fracking tehnoloģijas izmantošanu. Dažu valstu (Nīderlandes, Francijas, Bulgārijas) valdības ir izdevušas likumus, kas pilnībā aizliedz šo tehnoloģiju.

Slānekļa revolūcija: cerības un vilšanās

Vienīgā valsts, kurā faktiski notika slānekļa revolūcija, ir ASV. 2002. gadā horizontālās urbšanas laikā pirmo reizi tika izmantota fracking tehnoloģija, pēc kuras ASV strauji pieauga slānekļa naftas un gāzes ieguves apjoms.

2009. gadā ASV apsteidza Krieviju dabasgāzes ieguvē un naftas ieguves apjomu ziņā pietuvojās Saūda Arābijai, kas ir pasaules līderis savā eksportā.

Pirmo reizi 40 gadu laikā ASV sāka eksportēt energoresursus. Taču pēc naftas cenu krituma rudenī kļuva skaidrs, ka Amerikas degslānekļa uzņēmumus gaida lielas grūtības. Daži uzņēmumi var pilnībā pamest tirgu.

Ekonomiskās grūtības ir saistītas ar augstas izmaksas slānekļa eļļas iegūšana. Tūlīt pēc hidrauliskās sašķelšanas slānekļa akā sāk ražot rūpniecisko produkciju - plūsmas ātrumu. Taču šis process beidzas ļoti ātri – nereti slānekļa aka tiek izsmelta gada laikā. Dažkārt ir iespējams izsūknēt eļļu divus vai trīs gadus, bet pēc gada ekspluatācijas ražošana labākajā gadījumā samazinās par 40 procentiem. Turklāt naftu var iegūt tikai no slānekļa atradnēm, kas nebūt nav pilnīgas (ieguves procentuālais daudzums ir daudz mazāks nekā parastajās atradnēs). Tāpēc mums ir jāurbj arvien vairāk urbumu, un tas maksā daudz naudas (vidējās izmaksas - 8,5 miljoni dolāri par aku). Kā piemēru aplūkosim 2012. gada datus: ASV šogad izurbuši 45 468 urbumus, bet visās pārējās pasaules valstīs (izņemot Kanādu) - tikai 3921. Arī fakts, ka slānekļa eļļā gandrīz vienmēr ir izšķīdusi dabasgāze, palielina urbumus. izmaksas. Tādēļ pirms transportēšanas ir nepieciešama papildu apstrāde. Pretējā gadījumā eļļa kļūst sprādzienbīstama (un jau ir zināmi gadījumi, kad eksplodē slānekļa naftas tvertnes).

Pēdējā laikā daži eksperti sāk runāt par amerikāņu kompāniju mākslīgu slānekļa naftas ieguves izmaksu samazināšanu. Mērķis ir uzpūst slānekļa bumu, lai palielinātu valdības atbalstu un ārvalstu aizdevēju kreditēšanas apjomu. Izmaksu nenovērtēšana un lielās slānekļa atradņu parametru atšķirības novedušas pie tā, ka lielākā daļa prognožu par slānekļa naftas ieguves attīstību citās valstīs izrādījās kļūdainas.

ASV intensīvi popularizē ideju par slānekļa naftas attīstību Eiropā. Tika uzskatīts, ka rezultātā Eiropa varētu iegūt neatkarību no Krievijas gāzes piegādēm. Polijā ir izpētītas lielākās slānekļa naftas rezerves Eiropā, tāpēc viņi tur sāka izmēģinājuma urbumus, investējot aptuveni miljardu dolāru. Ir izurbts 69 akas, taču neviena aka nebija piemērota rūpnieciskai ražošanai.

gadā ir atklātas diezgan lielas slānekļa ogļūdeņražu rezerves Ukraina. Tomēr visas izpētītās atradnes atrodas šajā teritorijā Donbass.

Neviens uzņēmums tur neplāno darbu, ņemot vērā pagājušā gada notikumus. Ķīnai bija grandiozi plāni slānekļa gāzes ieguvei. Bet pat tur pēdējā laikā tie ir ievērojami samazināti neatrisinātās ūdens trūkuma problēmas dēļ, kas Ķīnā ir ļoti aktuāla.

Perspektīvas un prognozes

Papildus augstajām izmaksām viens no galvenajiem ierobežojumiem slānekļa eļļas ieguves palielināšanai ir liels patēriņš saldūdens. Pašlaik saldūdens trūkums kļūst par visas planētas problēmu. Šī iemesla dēļ slānekļa nafta joprojām nav pieejama daudzās valstīs, kur ir izpētītas ievērojamas rezerves. Ķīna, Jordānija, Mongolija, IzraēlaŪdens trūkuma dēļ viņi nevar sākt attīstīt savu slānekļa eļļu.

Taču ir cerība uz problēmas risinājumu: Izraēla ir sākusi izstrādāt bezūdens tehnoloģiju slānekļa eļļas ieguvei.

Veiksmes gadījumā (pēc prognozes darba rezultāti būs zināmi līdz 2020 gadā) tiks atcelti visi vides ierobežojumi. Jaunā tehnoloģija varētu kļūt ekonomiskāka nekā tradicionālā naftas un gāzes ieguve. Tad jauns visā pasaulē slānekļa bums.

Šobrīd slānekļa eļļas ražošanas izmaksas ir vairākas reizes augstākas nekā parastās naftas. Persijas līča valstis ir gatavas turpmākam cenu samazinājumam līdz 40 USD par barelu. Ar šādām cenām slānekļa nafta nevar konkurēt.

• Saskaņā ar 2015. gada aprīļa informāciju, pirmo reizi pēdējā desmitgadē ASV ir apstājusies slānekļa naftas ieguves izaugsme, un atsevišķās atradnēs ražošana pat samazinājusies.
• Kopš 2014. gada beigām ASV ir samazinājusies arī horizontālās urbšanas intensitāte.

Var teikt, ka šobrīd slānekļa nafta zaudē karu tradicionālajām atradnēm. Tomēr jaunu tehnoloģiju parādīšanās var mainīt visu.

Slānekļa naftas un gāzes ieguves pionieris bija ASV, kur slānekļa uzplaukums uzrādīja satriecošus rezultātus. Tādējādi Amerikai izdevās ne tikai samazināt degvielas cenas vietējā tirgū, bet arī kļūt par ogļūdeņražu eksportētāju, apsteidzot Krieviju kopējā naftas un gāzes ieguvē.

Taču ne daudzi var lepoties ar to, ka zina, kā tiek iegūta slānekļa eļļa un kas tā ir, ar ko tā atšķiras no “parastās” naftas un vai tā neapdraud “klasiskos” ogļūdeņražus.

Slānekļa eļļa ir ogļūdeņraža izejviela, kas satur daudz papildu piemaisījumu. Dažādās valstīs ir atklāti ievērojami šādas naftas apjomi, un to ražošana var pārzīmēt enerģijas piegādātāju pasaules karti.

Krievijas Federācija ieņem vadošo pozīciju slānekļa naftas un gāzes rezervju ziņā, kas koncentrētas Rietumsibīrijā (Achimovskaya un). ASV ir otrajā vietā pēc izpētīto naftas resursu apjoma. Trešo vietu pēc atklātajām slānekļa naftas rezervēm ieņem Ķīna. Tajā pašā laikā Ķīnā slānekļa gāzes atradņu apjoms pārsniedz melnā zelta rezerves.

Slānekļa eļļas ieguves tehnoloģija

Slānekļa eļļa atrodas ļoti dziļi pazemē un tās ieguvei tiek izmantotas īpašas tehnoloģijas, kas ir perspektīvākās šādu atradņu attīstībai.

Mūsdienās slānekļa eļļu var ražot divos veidos:
• raktuves – dažādas iespējas izejvielu ieguvei no akas;
• atvērts – plaši izmantots pagātnē. Mūsdienās tas ir zaudējis savu popularitāti augsto darba izmaksu dēļ.

Tradicionālās atradnes satur nenozīmīgu daudzumu ogļūdeņražu rezervju uz planētas - pēc dažādu ekspertu domām, 1-3%. Tajā pašā laikā zemas caurlaidības slānekļa ieži uzņem lielu daudzumu degvielas. Taču šādu noguldījumu attīstība jau labu laiku nav bijusi veiksmīga. Situācija krasi mainījās pēc tam, kad Džordžs Mičels apvienoja divas urbumu izstrādes tehnoloģijas – horizontālo urbšanu un fracking (hidrauliskā lūzums).

Ekstrakcijas tehnoloģija ir šāda. Vispirms tiek urbts vertikāls urbums līdz naftu saturošu slānekļa veidojumu rašanās vietai. Sasniedzot degslānekli, mainot urbšanas virzienu, veidojas horizontāls urbuma posms. Pēc tam tiek ievadīts īpašs šķidrs sastāvs - smiltis ķīmisko reaģentu ūdens šķīdumā. Ienākošā viela pārrauj veidojumu, kurā atrodas eļļa, radot daudzas plaisas un veidojot caurlaidīgu rezervuāru. Hidrauliskā lūzuma procedūra tiek veikta vairākas reizes, palielinot plaisu skaitu, caur kurām ogļūdeņraži iezi ieplūst akā. Sastāvā esošās smiltis novērš plaisu aizvēršanos.

Hidrauliskās lūzuma tehnoloģijas trūkumi:

• Depozīts strauji noveco. Aku vidējais “kalpošanas laiks” ir 1,5-2 gadi, pirmajā darbības gadā plūsmas ātrums tiek samazināts par 80%. Tad ražošana tiek pārtraukta un tiek meklēts jauns urbums ievērojamā attālumā no apturētajām izstrādnēm.
• Tiek atzīmētas oglekļa dioksīda emisijas. Tomēr šobrīd notiek darbs, lai radītu tehnoloģijas atbrīvotās gāzes uztveršanai. Nākotnē, lai palielinātu lauku attīstības efektivitāti, iegūto oglekļa dioksīdu plānots pārstrādāt elektroenerģijā.

Jāpiebilst, ka slānekļa atradņu izstrādes tehnoloģija ir sākuma stadijā. Slānekļa ogļūdeņražu ražošanas izmaksas pārsniedz tradicionālo naftas atradņu attīstības izmaksas. Šajā sakarā nevajadzētu sagaidīt slānekļa uzplaukuma atkārtošanos tuvākajā nākotnē, kā to redzējām ar gāzi, savukārt atklātās slānekļa melnā zelta rezerves jāuzskata par nākotnes energoresursu rezervēm.

Šīferis ir akmens nosaukums, ko plaši izmanto kā celtniecības un apdares materiālu. Tomēr dažas slānekļa šķirnes ir atradušas plašu pielietojumu enerģētikas nozarē. Šīferi var izmantot grafīta, kvarca, granāta, papīra ražošanā, kā arī kā magnija un silīcija avotu. Atkarībā no veidošanās apstākļiem slānekļus iedala:

• mālaina;
• šīferis;
• kristālisks;
• oglekli saturošs;
• hlorīts;
• uzliesmojošs;
• velve;
• talks un citi.

Slānekļiem, kas veidojas diezgan lielā dziļumā augsta spiediena un temperatūras apstākļos, ir kristāliska struktūra, kurai ir skaidri noteikti slāņi.

Šī pieprasījuma dēļ slānekļa ieguve tiek veikta daudzās valstīs, tostarp Meksikā, ASV, Kolumbijā, Venecuēlā, Jaungvinejā, Krievijā, Ziemeļāfrikā u.c.

Daudzās valstīs slānekļa atradnes tiek izmantotas kā naftas un gāzes ieguves avots.

Slānekļa eļļas ražošana

Slānekļa eļļu parasti sauc par naftu, kuras ieguves galvenais avots ir slānekļa nogulsnes, kas ir cietā vai šķidrā stāvoklī un diezgan ilgu laiku veidojas no augu un dzīvnieku atliekām.

Šāda eļļa ir atrodama klinšu veidojumos, kam raksturīgs zems blīvums un caurlaidība. Turklāt slānekļa eļļu saturošajos ieži ir arī milzīgs daudzums piemaisījumu, ko sauc par naftas smiltīm vai smago bitumena eļļu. Šāda produkta rafinēšana ir ļoti dārga procedūra, kā rezultātā materiāls ir vairākas reizes dārgāks nekā parastā eļļa. Tas ir saistīts ar faktu, ka slānekļa ražošanas tehnoloģija joprojām ir nepilnīga un tikai sāk attīstīties. Šajā ziņā šodien slānekļa nafta ir vairāk perspektīva nākotnes rezerve un vēl nekādā veidā nevar ietekmēt esošo naftas tirgu.

Neskatoties uz produkta augstajām izmaksām, slānekļa eļļu turpina ražot. Ir divas metodes, kas ir izdevīgas šī produkta ekstrakcijas laikā:

1. Atvērtā (raktuves) metode. Šajā gadījumā iezis pēc izņemšanas no zemes zarnām nonāk tālākai apstrādei īpašās reaktora iekārtās. Šīs iekārtas tiek izmantotas slānekļa pirolīzei bez gaisa piekļuves. Šī procesa rezultātā izdalās slānekļa darva. Ir vērts atzīmēt, ka atvērtā metode izceļas ar augstām izmaksām un attiecīgi dārgu galaproduktu.
2. Ekstrakcija no rezervuāra ar hidraulisko sašķelšanu (vai sašķelšanu). Ar šo metodi tiek urbtas horizontālas akas un tiek veikta vairākkārtēja hidrauliskā sašķelšana. Bieži vien pirms tam ir nepieciešama veidojuma termiskā vai ķīmiskā karsēšana. Neskatoties uz slānekļa eļļas ieguves atklātās bedres metodes augstajām izmaksām, šī metode ir vēl sarežģītāka un attiecīgi arī dārgāka.

Turklāt slānekļa ieguves laikā, lai iegūtu naftu, izmantojot otro metodi, rodas nopietna problēma, kas sastāv no ļoti strauja urbto urbumu plūsmas ātruma krituma. Ja pašā darbības sākumā urbumiem ir raksturīgs diezgan liels plūsmas ātrums, kas saistīts ar horizontālu iesmidzināšanu un daudzkārtēju hidraulisko sašķelšanu, tad pēc 400 darba dienām strauji samazinās saražoto izejvielu daudzums (līdz 80). %). Lai izvairītos no līdzīgas situācijas slānekļa ražošanas laikā, akas tiek nodotas ekspluatācijā pakāpeniski.

Ir vērts atzīmēt, ka slānekļa atradnēs ir diezgan zema gāzes koncentrācija. To parasti savāc kolektoros, kas ir izkaisīti pa visu iežu masu. Tādējādi katrā atsevišķā rezervuārā ir ļoti mazs gāzes daudzums. Bet, saliekot tos visus kopā, jūs iegūstat pat ļoti lielas tā rezerves.

Slānekļa gāzi ražo vairākos veidos:

1. Horizontālā urbšana. Šīs metodes pamatā ir īpašu urbšanas iekārtu izmantošana. Šī metode ir visizplatītākā un tiek uzskatīta par prioritāti slānekļa gāzes ieguves laikā.
2. Hidrauliskā lūzums. Metodes būtība ir radīt ļoti vadošu lūzumu mērķa veidojumā, lai no tā atbrīvotu slānekļa gāzi. Šo metodi izmanto, ja tradicionālās metodes vairs nav efektīvas.
3. Seismiskā modelēšana. Šī metode apvieno ģeoloģisko izpēti ar kartēšanu un datorizētu datu apstrādi, tostarp vizualizāciju.

Vērts atzīmēt, ka mūsdienās ir modernas slānekļa gāzes ieguves tehnoloģijas, kurās tiek izbūvēta speciāla urbšanas iekārta, kurā ir viena vertikāla aka un vairākas horizontālas, kuru garums var būt ap 3 km. Akas ir piepildītas ar īpašu maisījumu, kas ietver ūdeni, smiltis un ķīmiskas vielas, kuru dēļ rodas ūdens āmurs. Rezultātā tiek bojāti gāzes kolektori un tajos esošā gāze tiek atbrīvota un izsūknēta.

Iegūstot slānekļa gāzi, tāpat kā izstrādājot standarta gāzes laukus, veidojas mainīga spiediena zonas. Tādējādi gāze pārvietojas atkarībā no spiediena. Šim nolūkam tiek izmantotas horizontālas akas, kurām vienā dziļumā ir vairākas filiāles. Ir pieļaujams arī veidot daudzpakāpju akas ar horizontālu zaru 2 km garumā.

Vislielākā pieredze slānekļa atradņu attīstībā ir ASV. Tādējādi tas parāda, ka katrai atsevišķai šādai atradnei ir savi unikālie ģeoloģiskie parametri, kas ietekmē materiāla izmantošanu un ieguvi. Tādējādi katrā atsevišķā gadījumā, iegūstot gāzi, ir nepieciešama individuāla zinātniska pieeja.

Slānekļa ražošanas sekas

Greenpeace jau daudzus gadus ir cīnījusies par slānekļa gāzes un slānekļa eļļas ražošanas pārtraukšanu. Tas ir saistīts ar to, ka slānekļa ražošanā tiek izmantotas bīstamas un maz pētītas hidrauliskās laušanas tehnoloģijas. Vides pētījumu rezultātā ir konstatēti vairāki faktori, kas liecina, ka slānekļa ieguve negatīvi ietekmē cilvēkus un vidi. Tie ietver:

1. Ūdens piesārņojums. Hidrauliskās sašķelšanas rezultātā gruntsūdeņi un dzeramā ūdens avoti tiek piesārņoti ar toksiskām ķīmiskām vielām. Fracking izmanto milzīgu daudzumu ūdens, radot briesmas reģioniem, kas cieš no sausuma un ūdens trūkuma.
2. Gaisa piesārņojums. Slānekļa ražošanas laikā atmosfērā nonāk metāns un citas gāzes. Dažkārt piesārņojums ir tik smags, ka iedzīvotāji, kas dzīvo slānekļa ieguves vietu tuvumā, ir spiesti valkāt respiratorus.
3. Augsnes piesārņojums. Toksiski šķidrumi, ko izmanto slānekļa ieguvē, var izskaloties augsnē.
4. Zemes izmantošana. Slānekļa ieguve izraisa smagu ainavas iznīcināšanu, kas arī rada kaitējumu lauksaimniecības zemei. 140-400 km2 platībā tiek veidotas aptuveni 3000 akas.
5. Trokšņa piesārņojums. Attiecas galvenokārt uz fracking. Kaitīgs vietējiem iedzīvotājiem, mājdzīvniekiem un savvaļas dzīvniekiem.
6. Seismiskā aktivitāte. Piesārņotais ūdens tiek apglabāts, sūknējot to pazemē, kas būtiski palielina zemestrīču risku.
7. Klimata maiņa. Slānekļa ieguves laikā atmosfērā nonākušās siltumnīcefekta gāzes daudzkārt pārsniedz siltumnīcefekta gāzu daudzumu, kas izdalās tradicionālo derīgo izrakteņu ieguves laikā. Par šo tēmu ir veikti daudzi pētījumi, kuru rezultātā zinātnieki nonākuši pie secinājuma, ka slānekļa gāzes ieguves laikā metāns noplūst trīs reizes vairāk nekā dabasgāzes ieguves laikā.
8. Sociāli ekonomiskās problēmas. Derīgo izrakteņu, piemēram, slānekļa gāzes, ieguve var izraisīt ekonomisko uzplaukumu reģionā, kurā tā tiek iegūta. Tomēr šī parādība ir ļoti īslaicīga, un šādas ieguves radītie zaudējumi ir milzīgi.

Tādējādi slānekļa ieguve var radīt nopietnas neatgriezeniskas sekas gan videi, gan cilvēcei kopumā.

Slānekļa eļļa ir nākotnes enerģijas resurss, šo interpretāciju ir dzirdējuši visi. Vai tā ir? Kāda ir šī alternatīva tradicionālajai eļļai, un kādi riski ir saistīti ar tās ražošanu?

"Slānekļa zelts"

Naftas slānekļa krājumi, no kuriem mūsdienās iegūst slānekļa naftu un gāzi, veidojās pirms aptuveni 450 miljoniem gadu aizvēsturiskas jūras dzelmē no minerālajām un organiskajām daļām (kerogēna). Pēdējā, ko bieži sauc arī par “protoeļļu”, veidojās no augu un dzīvo organismu paliekām. No tā “izejmateriāla” ir atkarīgi arī derīgie izrakteņi, ko var iegūt tās atradnes attīstības rezultātā.

Tādējādi I un II tipa kerogēns, kas sastāv no vienkāršu aļģu atliekām vai sauszemes un jūras augu piemaisījumiem, karsējot veido šķidros ogļūdeņražus - sveķus, kas pēc sastāva ir līdzīgi naftas ogļūdeņražiem. To sauc par slānekļa eļļu.

Un no III tipa, kas radās no sauszemes izcelsmes koku sugām, tiek iegūti gāzveida ogļūdeņraži - slānekļa gāze.

Ir par lielumu vairāk degslānekļa nekā tradicionālās naftas atklātās atradnes. Pēc pašreizējām aplēsēm kopējais slānekļa rezervju apjoms ir aptuveni 650 triljoni. tonnu, no kurām var iegūt līdz 26 triljoniem. tonnu slānekļa eļļas. Tas ir 13 reizes vairāk nekā tradicionālās naftas rezerves.

Pie pašreizējā patēriņa līmeņa ar šo daudzumu pietiks vēl 300 gadu pastāvīgai ražošanai.

Bet tas nav tik vienkārši. Pēc Shell domām, attīstība ir ekonomiski iespējama tikai bagātākajās slānekļa atradnēs, kurās naftas saturs ir 90 litri uz tonnu slānekļa un veidojuma biezums ir vismaz 30 metri. Šiem kritērijiem atbilst tikai trešā daļa pasaules rezervju.

Lielākā daļa no tām, pēc analītiķa G. Birga domām - aptuveni 70% (24,7 triljoni tonnu slānekļa naftas) atrodas ASV. Tās ir tādas lielas atradnes kā Bakken Ziemeļdakotā un Dienviddakotā, Eagle Fort Teksasā un Bone Spring Ņūmeksikā. To attīstība izraisīja vispārēju 21. gadsimta sajūsmu, ko sauc par “slānekļa revolūciju”.

Krievija, pēc Birga domām, ieņem stabilu otro vietu – mūsu valstī ir aptuveni 7% slānekļa naftas krājumu. Tās galvenokārt ir Baženovas veidojuma atradnes - atradnes Rietumsibīrijā. Tajā pašā laikā, pēc ASV Enerģētikas informācijas administrācijas (EIA) datiem, Krievijas rezerves ir visperspektīvākās ražošanas apstākļu dēļ.

Ražošana

Mūsdienās slānekļa eļļu iegūst divos galvenajos veidos. Pirmais, kas savulaik tika aktīvi izstrādāts PSRS, ietver slānekļa ieguvi caur raktuvi un tā turpmāko apstrādi īpašās reaktoru iekārtās, kuras laikā pati slānekļa eļļa tiek izolēta no iežiem. Šī metode nav populāra ražošanas uzņēmumu vidū tās augsto izmaksu dēļ - naftas barela izmaksas pie izlaides ir 75-90 USD (2005. gada cenās).

Otra metode ir slānekļa eļļas ieguve tieši no rezervuāra. Parasti to veic, izmantojot fracking vai hidraulisko sašķelšanas tehnoloģiju. Izurbtā horizontālā akā tiek iesūknēts “skaldīšanas šķidrums” (parasti ūdens, hēlijs vai skābe, kas sajaukta ar ķimikālijām), kas augstā spiedienā iznīcina slānekļa veidojumu, veidojot tajā plaisas un no turienes vairāk “izskalo” naftu rezervuāros. ērts ražošanai..

Šodien šī metode tiek uzskatīta par visrentablāko. Tas ir izdevīgi ar minimālo naftas cenu 50-60 USD par barelu. Bet tas joprojām nevar konkurēt ar tradicionālo naftas ieguves metodi: ne lētuma, ne drošības ziņā.
Pašreizējā tehnoloģiju attīstības līmenī abas metodes var izraisīt vides katastrofu. Pirmajā gadījumā, apstrādājot degslānekli, atmosfērā izdalās milzīgs daudzums oglekļa dioksīda CO2, kas ir pilns ar siltumnīcas efekta pastiprināšanos, globālo sasilšanu, ledāju kušanu un ozona caurumiem atmosfērā. Tās iznīcināšana zinātniekiem joprojām ir neatklāts noslēpums. Turklāt degslānekļa pārstrāde prasa milzīgu ūdens daudzumu un rada daudz atkritumu – aptuveni 700 kg uz katriem diviem naftas bareliem.

Fracking: jauns vides apdraudējums

Fracking rada vēl lielākus vides riskus. Skaidrs rādītājs ir tas, ka dažās valstīs (Francijā, Rumānijā, Bulgārijā) tas ir vienkārši aizliegts.

Galvenais apdraudējums videi ir liels ķīmisko vielu daudzums, kas tiek sūknēts pazemē kopā ar ūdeni un smiltīm, lai sašķeltu veidojumu. Fracking operācija ir jāatkārto vienā zonā līdz 10 reizēm gadā. Šajā laikā iezi iesūcas bīstamas vielas, kas izraisa ne tikai augsnes, bet arī gruntsūdeņu piesārņojumu. Tāpēc vietās, kur tiek iegūti slānekļa derīgie izrakteņi, pastāvīgi tiek novērota dzīvnieku, putnu un zivju sērga, tiek konstatētas “metāna straumes”. Cilvēkiem, kuriem nav paveicies dzīvot depozīta tuvumā, bieži rodas galvassāpes, samaņas zudums, astma, saindēšanās un citas negatīvas sekas veselībai.

Taču, kā liecina prakse, arī ar naftu vai gāzi bagāts ūdens veselību neuzlabo. Tādējādi ūdens slānekļa ieguves apgabalos dažkārt iegūst raksturīgu melnu nokrāsu un spēju aizdegties. Dažos Amerikas Savienoto Valstu reģionos ir pat savs “vietējais” prieks: aizdedzina ūdeni, kas plūst no krāna.
Vides piesārņojums nav vienīgais plaisāšanas risks. Vides aizstāvji brīdina, ka ģeoloģisks plīsums, kas izjauc zemes garozas struktūru, var izraisīt ģeoloģiskas nobīdes un lielas zemestrīces ieguves rajonos.

Izstrādes stadijā

Slānekļa eļļa var izraisīt reālu revolūciju naftas tirgū un pasaules ekonomikā. Turpmākas veiksmīgas attīstības gadījumā jautājums par alternatīvo enerģiju un biodegvielu vēl uz pāris simtiem gadu pazudīs no cilvēces prioritāro problēmu saraksta. Tātad, pēc ekspertu domām, slānekļa eļļai ir milzīgs potenciāls. Bet vai tas tiks realizēts?

Vides draudi nav vienīgais iemesls, kāpēc lielākā daļa valstu vēl nav izmantojušas savas slānekļa rezerves. Mūsdienās to izstrādes tehnoloģijas ir pašā attīstības sākuma stadijā. Vislielākos panākumus šajā jomā līdz šim guvušas tikai ASV un Kanāda, taču to metodes ģeoloģisko atšķirību dēļ nav piemērotas visām jomām. Tātad tuvākajā laikā “slānekļa revolūcija” nav gaidāma visur.
Ražotājus aptur arī ievērojami augstās ražošanas pašizmaksas, kas, ņemot vērā pašreizējās naftas cenas, šo biznesu pilnībā pārvērtušas par nerentablu.

Tā 2015. gada 4. janvārī Ziemeļamerikas uzņēmums WBH Energy, kas specializējas slānekļa naftas un gāzes ieguvē, iesniedza bankrota pieteikumu. Kā pareizi norādīja lielās pakalpojumu korporācijas Schlumberger eksperts Ričards Lūiss: "Slānekļa lugas joprojām atrodas eksperimentālā attīstības stadijā."