Що таке сланцевий газ та сланцева нафта. Сланцева нафта: що з нею негаразд? Де видобувають сланцевий газ

Сланцева нафта є корисною копалиною, яку видобувають із покладів органічного походження, які являють собою залишки тваринного та рослинного походження під впливом часу та геологічних факторів.

Сланцева нафта ділиться на два види:


Перший вид - це звичайна нафта, що складається з легких фракцій, яка розташовується в низько проникних колекторах. Такий вид нафти прийнято видобувати за допомогою гідророзриву пласта і буріння горизонтальних свердловин.


Другий вид сланцевої нафти називається "Сланцева нафта" (shale oil), яку видобувають із розташованого в сланцевій породі особливої ​​речовини - керогену.

Що таке кероген?

Це речовина, яка знаходиться в процесі перетворення на звичайну нафту. Щоб прискорити процес перетворення керогену в нафту, його термічно обробляють. .

На сьогоднішній день сланцеву нафту видобувають двома способами

Перший спосіб - це коли насичена нафтою порода вантажиться в вибої і подається нагору, де її переробляють в спеціальних установках з отриманням нафтових фракцій.

Другий спосіб використовують, коли нафтоносна порода знаходиться на великій глибині. Для того, щоб видобути нафту з глибини, бурять горизонтальні свердловини, потім у свердловину нагнітають воду. тріщини і просочується нафта, яка раніше була у породі.
Такий видобуток є великою небезпекою для регіону. Оскільки метан і нафта потрапляють у ґрунтові води, а потім і водопроводи домогосподарств. та спалахує, як смолоскип.

Ці два способи видобутку сланцевої нафти дуже трудомісткі і дорогі. Собівартість першого способу видобутку порядку 90-100 доларів за бочку, а другого способу вже набагато дешевше, 50-60 доларів.
Російська нафта, яка видобувається в Сибіру, ​​коштує приблизно 15 доларів за бочку. У Саудівській Аравії ціна нафти ще дешевше і складає всього 8 доларів (див. значення слова барель).

Найбільші місця видобутку сланцю США:

  • Монтерей, що розташований у Каліфорнії (600 мільйонів бочок)
  • Баккен, що знаходиться в Північній Дакоті (3,65 мільярдів бочок)
  • Голок Форд розташований у штаті Техас (3 мільярди бочок)

Власне поява щодо простих способів видобутку сланцевої нафти світ завдячує Джорджу Мітчелу.

Хоча цей хлопець не відкрив жодного родовища сланцевої нафти і не винаходив способи її видобутку, але маючи власну компанію "Мітчел Енерджі", хотів зробити рентабельною видобуток сланцевої нафти.

З початку 1980 років його фірма займалася експериментами з різними типами гідророзривів на родовищі сланцевої нафти Барнетт, який розташований в Техасі. надію та їх ентузіазм значно згас. Рада директорів компанії дуже нервово реагувала на відсутність, якихось позитивних результатів. потрапила возжа під хвіст", Він не хотів кидати свої експерименти. І лише після майже двох десятиліть, йому нарешті вдалося підібрати потрібну технологію. І саме з 1998 року видобуток на родовищі сланцевої нафти почала бурхливо розвиватися. На той час йому виповнилося вже 80 років, але він здійснив мрію всього свого життя.

Читайте також:

В останні 10 років усталену світову систему видобутку вуглеводнів буквально підірвала поява новихтехнологій розробки родовищ сланцевої нафти та газу У засобах масової інформації виникло нове поняття: сланцева революція. Батьківщиною цієї революції стали Сполучені Штати Америки, І саме там ми бачимо найвражаючіші її результати. Сланцева нафта та сланцевий газ у США дозволили цій країні обігнати Росію за загальним обсягом видобутку вуглеводнів, знизити вартість палива всередині країни та стати експортером газу та нафти.

Величезні запаси нафтових сланців розвідані в багатьох країнах світу, і їхня розробка може повністю змінити світову карту видобутку енергоносіїв.

Найбагатші у світі запаси сланцевої нафти перебувають у Росії(місце народження Баженівська почеті Ачимівська почет у західному Сибіру).

СШАволодіють другим за величиною розвіданим запасом нафтових сланців. Великі поклади сланцевої нафти і ще більше - сланцевого газу виявлено в Китаї. Дуже перспективною вважається Аргентинська формація Vaca Muerta oil field. Нафтові сланці тільки цього родовища 8 вкотре збільшують запаси нафти у Південній Америці.

Розподіл найбільших у світі запасів сланцевої нафти (станом на 2013 рік) представлений у таблиці:

У таблиці використана загальноприйнята одиниця виміру нафтовидобутку – американський нафтовий барель, що містить приблизно 159 літрів.

Сланцева нафта: технологія видобутку

Родовища сланцевої нафти відомі ще з ХІХ століття. Проте спроби їхньої промислової розробки тривалий час були безплідними. Вертикальні нафтові свердловини, якими ведеться видобуток із традиційних родовищ нафти, на сланцях давали економічно виправданого дебіту (надходження нафти). Справа в тому, що сланцеві нафтові поклади дуже відрізняються від звичайних.

Обидва види нафтових запасів утворюються із органічних залишків.

Проте традиційні нафтові родовища виникають у разі, якщо поруч із нафтоносними пластами є колектори– добре проникні нафти породи, якими нафта може рухатися. Такий колектор має бути прикритий «покришкою»- Погано проникним пластом породи. Тоді під покришкою і утворюється традиційний нафтовий поклад. Але в таких родовищах зосереджена зовсім невелика частина загальних запасів нафти на Землі – за різними оцінками, лише від 1 до 3 відсотків. Набагато більші запаси нафти зосереджені в низькопроникних сланцевих породах. Але витягти звідти нафту довгий час не вдавалося.

Прорив настав, коли американцю Джорджу Мітчеллу вдалося застосувати поєднання двох технологій видобутку – горизонтальне (або похило) буріння та гідравлічний розрив пласта породи (фрекінг).

Суть технології така. Спочатку бурять вертикальну свердловину, доки вона не досягне шару нафтових сланців. У цьому шарі напрямок буріння змінюється на горизонтальне, що створює горизонтальну ділянку свердловини. Потім свердловину під великим тиском закачують водний розчин спеціальних хімічних реагентів разом з піском. Відбувається гідравлічний розрив: рідина під тиском розриває нафтоносний шар. За рахунок тріщин, що утворилися при розриві створюється штучний проникний колектор. Щоб тріщин було більше, процес проводять у кілька стадій. За цими тріщинами ув'язнені в породі нафта і природний газ починають стікати в свердловину. А пісок не дає тріщин знову зімкнутися.

Чому Грінпіс проти видобутку сланцевого газу та нафти?

Доповідь із такою назвою всесвітньо відома екологічна організація Грінпіс випустила 10 червня 2014 року. Грінпіс не виступає проти видобутку сланцевої нафти як такої. Грінпіс заявляє про екологічну небезпеку фрекінгу. Виявлені екологічні наслідки фрекінгу викликають питання.

А чи потрібна людству нафта такою ціною?

Коли видобуток сланцевої нафти ведеться у промисловому масштабі, для гідравлічного розриву в свердловину закачуються мільйони тонн водного розчину хімікатів. Цей розчин містить величезну кількість небезпечних для людини речовин (до 700 найменувань). Там присутні:

  • канцерогени, що викликають рак
  • мутагени, що викликають непередбачувані генні мутації
  • речовини, що шкідливо діють на ендокринну систему людини
  • речовини, які організм людини не може вивести природним шляхом

Після закачування під землю розчин додатково забруднюється отруйним людини метаном і радіоактивними речовинами гірських порід. І ось ця смертельно небезпечна суміш починає просочуватися на поверхню землі разом із метаном, який не вдається викачати через свердловину. Дорогою розчин проходить через водоносні пласти, отруюючи воду. У США після сланцевої революції у місцях видобутку нафти питну воду з-під крана можна підпалювати - настільки вона змішана з метаном. Через отруєння метаном та іншими токсичними речовинами мешканці таких районів втрачають здоров'я.

Крім того, у процесі фрекінгу споживається колосальна кількість прісної води. Адже проблема нестачі питної води стає гострішою з кожним роком. І не лише в Азії та Африці – у найбагатшому штаті США Каліфорнії виникла реальна загроза введення обмежень на споживання води. Природно, що місцеві жителі районів, де ведеться чи планується видобуток сланцевої нафти та газу, протестують проти застосування технології фрекінгу. Уряди деяких країн (Нідерланди, Франція, Болгарія) видали закони про повну заборону цієї технології.

Сланцева революція: надії та розчарування

Єдина країна, в якій сланцева революція справді відбулася – це США. У 2002 році вперше було застосовано технологію фрекінгу при горизонтальному бурінні, після чого обсяги видобутку сланцевої нафти і газу в США різко пішли вгору.

У 2009 році з видобутку природного газу США випередили Росію, а за обсягами видобутку нафти наблизилися до Саудівської Аравії – світового лідера з її експорту.

Вперше за 40 років США розпочали експорт енергоносіїв. Однак після осіннього падіння цін на нафту стало очевидно, що американські компанії з розробки нафтових сланців очікують на великі труднощі. Частина компаній може взагалі піти з ринку.

Економічні труднощі пов'язані з високою собівартістюотримання сланцевої нафти Сланцева свердловина одразу після проведення гідророзриву починає давати промислову віддачу – дебіт. Але дуже швидко цей процес закінчується – часто свердловина на сланцях виснажується протягом року. Іноді вдається викачувати нафту два-три роки, але після року експлуатації видобуток падає у разі на 40 відсотків. Крім того, нафту вдається витягти зі сланцевого родовища далеко не повністю (відсоток вилучення набагато нижче, ніж для звичайних родовищ). Тому доводиться бурити нові та нові свердловини, а це коштує великих грошей (середні витрати - 8,5 млн.доларів на одну свердловину). Для прикладу наведемо дані за 2012 рік: США пробурили за цей рік 45468 свердловин, а решта країн світу (за винятком Канади) – всього 3921. Збільшує собівартість і той факт, що сланцева нафта майже завжди містить розчинений природний газ. Через це необхідна її додаткова обробка перед транспортуванням. В іншому випадку нафта стає вибухонебезпечною (і вже відомі випадки вибуху цистерн зі сланцевою нафтою).

Останнім часом частина експертів почала говорити про штучне заниження собівартості видобутку сланцевої нафти американськими компаніями. Мета – роздування сланцевого буму збільшення державної підтримки та обсягу кредитування іноземними кредиторами. Заниження собівартості та великі відмінності параметрів сланцевих родовищ призвели до того, що більшість прогнозів розвитку видобутку сланцевої нафти в інших країнах виявилися помилковими.

Сполучені Штати активно просували ідею розробки сланцевої нафти у Європі. Вважалося, що в результаті Європа може здобути незалежність від російських поставок газу. Найбільші запаси сланцевої нафти в Європі розвідані у Польщі, тому там і розпочали пробні буріння, вклавши близько мільярда доларів. Було пробурено 69 свердловин, але для промислового видобутку жодна свердловина виявилася непридатною.

Досить великі запаси сланцевих вуглеводнів виявлено на Україні. Однак усі розвідані родовища перебувають у районі Донбасу.

Планувати там якісь роботи у світлі подій останнього року жодна компанія не береться. Великі плани видобутку сланцевого газу були у Китаю. Але й там останнім часом вони були сильно скориговані у бік зменшення через невирішену проблему дефіциту води, яка в Китаї стоїть дуже гостро.

Перспективи та прогнози

Окрім високої собівартості, одним із головних обмежень на збільшення видобутку сланцевої нафти є велика витрата прісної води. Нині брак прісної води стає проблемою всієї планети. З цієї причини сланцева нафта залишається недоступною у багатьох країнах, де розвідано її значні запаси. Китай, Йорданія, Монголія, Ізраїльчерез брак води не можуть розпочати розробки своєї сланцевої нафти.

Але є надія на вирішення проблеми: Ізраїль розпочав розробку безводної технології видобутку сланцевої нафти.

У разі успіху (за прогнозом результати робіт будуть відомі до 2020 році) будуть зняті та всі екологічні обмеження. Нова технологія може стати більш економічною, ніж традиційний видобуток нафти та газу. Тоді буде можливий новий всесвітній сланцевий бум.

В даний час собівартість видобутку сланцевої нафти в кілька разів більша, ніж у звичайної нафти. Країни Перської затоки готові до подальшого зниження цін до 40 доларів за барель. З такими цінами сланцева нафта не може конкурувати.

  • За даними на квітень 2015 року, вперше за останнє десятиліття в США припинилося зростання видобутку сланцевої нафти, а на деяких родовищах видобуток навіть знизився.
  • З кінця 2014 року в США зменшилась інтенсивність горизонтального буріння.

Можна сказати, що зараз сланцева нафта програє війну традиційним родовищам. Однак поява нових технологій може все змінити.

Родоначальником видобутку сланцевої нафти та газу стали США, де сланцевий бум показав приголомшливі результати. Так, Америці вдалося не лише зменшити ціну палива на внутрішньому ринку, а й стати експортером вуглеводнів, випередивши Росію за сукупним обсягом видобутку нафти та газу.

Тим не менш, не багато хто може похвалитися, що знають, як видобувається і що таке сланцева нафта, чим вона відрізняється від «звичайної» нафти і чи є загрозою для «класичних» вуглеводнів.

Сланцева нафта – це вуглеводнева сировина, що містить у достатку додаткові домішки. Значних обсягів такої нафти виявлено в різних країнах, і їх видобуток здатний перекроїти світову карту постачальників енергоресурсів.

Російська Федерація займає лідируючі позиції щодо обсягів запасів сланцевої нафти і газу, які зосереджені в Західному Сибіру (Ачимовська і ). На другому місці за обсягами розвіданих нафтових ресурсів перебувають США. Третя позиція щодо знайдених запасів сланцевої нафти належить Китаю. У КНР обсяги покладів сланцевого газу перевищують запаси чорного золота.

Технологія видобутку сланцевої нафти

Сланцева нафта розташована дуже глибоко під землею і для її видобутку застосовують спеціальні технології, які є найперспективнішими з розробки подібних покладів.

    На сьогоднішній день сланцева нафта може бути видобута двома способами:
  • шахтний - має різноманітні варіанти видобутку сировини зі свердловини;
  • відкритий – широко застосовувався у минулому. На сьогоднішній день втратив свою популярність через високу вартість робіт.

Традиційні родовища містять незначний обсяг запасів вуглеводнів планети – на думку різних експертів 1-3%. При цьому низькопроникні сланцеві породи містять великі обсяги палива. Однак розробка таких родовищ досить довго не виходила. Ситуація кардинально змінилася після того, як Джордж Мітчелл об'єднав дві технології розробки свердловин – горизонтальне буріння та фрекінг (гідророзрив).

Технологія видобутку ось у чому. Насамперед пробурюють вертикальну свердловину до залягання нафтовмісних сланцевих пластів. Після досягнення нафтових сланців формують горизонтальний відрізок свердловини шляхом зміни напряму буріння. Після цього відбувається закачування спеціального рідкого складу – пісок у водному розчині хімічних реагентів. Речовина, що надходить, розриває пласт, в якому знаходиться нафта, створюючи безліч тріщин і утворюючи проникний колектор. Процедуру гідророзриву здійснюють кілька разів, збільшуючи кількість тріщин, по яких вуглеводні, що знаходяться в породі, стікають в свердловину. Пісок у складі перешкоджає закриттю тріщин.


Недоліки технології гідравлічного розриву:

  • Відбувається швидке старіння родовища. Середній час "життя" свердловин 1,5-2 роки, протягом першого року роботи дебет знижується на 80%. Потім видобуток зупиняють та шукають нову свердловину на значній відстані від зупинених розробок.
  • Зазначають викид вуглекислого газу. Тим не менш, зараз ведуться роботи зі створення технологій із захоплення газу, що виділяється. Надалі підвищення ефективності розробки родовищ, отриманий вуглекислий газ, планують переробляти в електроенергію.

Слід зазначити, що технологія розробки сланцевих родовищ перебуває в етапі свого становлення. Витрати видобуток сланцевих вуглеводнів перевищують собівартість розробки традиційних нафтових родовищ. У зв'язку з цим у найближчому майбутньому повтору сланцевого буму не варто очікувати, як ми спостерігали з газом, при цьому виявлені запаси сланцевого чорного золота необхідно розглядати як запаси енергетичних ресурсів на майбутнє.

Сланцями називають широко використовується як будівельний і оздоблювальний матеріал камінь. Однак деякі різновиди сланців знайшли своє широке застосування і в енергетиці. Сланець може бути використаний при виробництві графіту кварцу, гранату, паперу, а також як джерело магнію і кремнію. Залежно від умов освіти сланці поділяються на:

  • глинисті;
  • азпідні;
  • кристалічні;
  • кутисті;
  • хлоритові;
  • горючі;
  • вельдські;
  • талькові та інші.

Утворені на досить великих глибинах в умовах високого тиску та температури сланці мають кристалічну структуру, яка має чітко виражені шари.

У зв'язку з такою затребуваністю, сланцевий видобуток ведеться біля багатьох країн, серед яких Мексика, США, Колумбія, Венесуела, Нова Гвінея, Росія, Північна Африка тощо.

У багатьох країнах сланцеві родовища використовуються як джерело для видобутку нафти та газу.

Видобуток сланцевої нафти

Сланцевою нафтою прийнято називати нафту, основним джерелом для видобутку якої виступають сланцеві поклади, що знаходяться в твердому або рідкому стані та утворені протягом досить тривалого часу рослинними та тваринними залишками.

Така нафта знаходиться у пластах породи, для якої характерна низька щільність та проникність. Крім того, порода, що містить сланцеву нафту, також має величезну кількість домішок, які називаються нафтовими пісками або важкої бітумної нафти. Переробити такий продукт є дуже дорогою процедурою, в результаті якої утворюється матеріал у кілька разів дорожчий, ніж звичайна нафта. Це пов'язано з тим, що технологія сланцевого видобутку досі залишається недосконалою та проходить лише свою початкову стадію розвитку. У зв'язку з цим сьогодні сланцева нафта більше є перспективним резервом на майбутнє і аж ніяк не може вплинути на існуючий нафтовий ринок.

Не дивлячись на дорожнечу продукту, сланцева нафта продовжує добуватись. Існує два методи, які користуються перевагою під час видобутку цього продукту:

  1. Відкритий (шахтний) метод. У разі порода після вилучення з земних надр потрапляє на подальшу переробку в спеціальні установки-реакторы. Ці установки використовуються для піролізу сланців без доступу повітря. Цей процес призводить до виділення сланцевої смоли. Варто відзначити, що відкритий спосіб відрізняється своєю дорожнечею і, відповідно, дорогим кінцевим продуктом.
  2. Видобуток із пласта шляхом гідравлічного розриву (або фрекінгу). При цьому способі буряться горизонтальні свердловини, і виробляється множинні гідророзриви пласта. Часто перед цим є необхідність проведення термічного чи хімічного розігріву пласта. Незважаючи на дорожнечу відкритого способу видобутку сланцевої нафти, даний метод є ще складнішим, і, відповідно, дорожчим.

Крім того, під час вилучення сланців для отримання нафти вдруге виникає серйозна проблема, що полягає в дуже швидкому падінні дебітів пробурених свердловин. Якщо на початку роботи свердловини характеризуються досить високим дебітом, що пов'язано з горизонтальним закачуванням і множинними гідророзривами, то через 400 робочих днів спостерігається різке падіння кількості сировини (до 80%). Щоб уникнути подібної ситуації під час сланцевого видобутку, введення свердловин в експлуатацію здійснюється поетапно.

Слід зазначити, що сланцеві відкладення містять досить низьку концентрацію газу. Він збирається, як правило, в колекторах, які розкидані по всіх товщі породи. Таким чином, у кожному окремому колекторі міститься дуже мала кількість газу. Але, якщо їх усе зібрати докупи, то виходять навіть дуже великі його запаси.

Сланцевий газ видобувається кількома способами:

  1. Горизонтальне буріння. В основі цього методу лежить застосування спеціальних бурових установок. Цей спосіб найбільш поширений і вважається пріоритетним під час видобутку сланцевого газу.
  2. Гідророзриви пласта. Суть способу полягає у створенні високопровідної тріщини у цільовому пласті з метою виділення з нього сланцевого газу. Цей спосіб застосовують тоді, коли звичайні методи вже неефективні.
  3. Сейсмічним моделюванням. У цьому методі поєднуються геологічні дослідження з картуванням та комп'ютерною обробкою даних, зокрема і з візуалізацією.

Варто зазначити, що сьогодні існують сучасні технології видобутку сланцевого газу, при яких конструюється спеціальна бурова установка, що містить одну вертикальну свердловину та кілька горизонтальних, довжина яких може становити близько 3 км. Свердловини заповнюються спеціальною сумішшю, до складу якої входить вода, пісок та хімреагентів, завдяки чому відбувається гідроудар. В результаті цього ушкоджуються газові колектори і газ, що міститься в них, вивільняється і відкачується.

При видобутку сланцевого газу, як і розробки стандартних газових родовищ, створюються області змінного тиску. Таким чином газ переміщається в залежності від тиску. З цією метою використовуються горизонтальні свердловини, які мають кілька відводів на одній глибині. Також допустимо формування багатоступінчастих свердловин, що мають горизонтальне відведення довжиною 2 км.

Найбільший досвід розробки сланцевих родовищ характерний США. Так, він показує, що кожне окреме таке родовище має унікальні геологічні параметри, які впливають на експлуатацію та видобуток матеріалу. Таким чином, у кожному окремому випадку необхідний індивідуальний науковий підхід у видобутку газу.

Таблиця 1. Відмінності сланцевого та природного газу
Сланцевий газПриродний газ
Видобувається з осадових порід

Видобувається з газоносних покладів, газових «шапок» нафтових родовищ, газогідратів.

Видобуток передбачає буріння свердловин з горизонтальними ділянками із застосуванням гідророзриву пласта (рідше - пропанового фрекінгу)

Видобуток за найбільш поширеною схемою передбачає буріння вертикальних свердловин без гідророзриву пласта

Видобуток найчастіше передбачає буріння кількох сотень свердловин на одному родовищі Видобуток передбачає буріння, як правило, кількох десятків свердловин на одному родовищі
Ресурс однієї свердловини – 1-2 роки Ресурс однієї свердловини – 5-10 років
Як правило, вимагає достатньо глибокої обробки після вилучення з метою приведення до споживчих стандартів Зазвичай вимагає мінімальної обробки після вилучення
Характеризується відносно високою собівартістю видобутку Характеризується відносно невисокою собівартістю видобутку

Наслідки сланцевого видобутку

Грінпіс протягом багатьох років веде агітацію за припинення видобутку сланцевого газу та сланцевої нафти. Це пов'язано з тим, що під час сланцевого видобутку використовуються небезпечні та маловивчені технології гідравлічного розриву. У результаті екологічних досліджень було виділено низку факторів, що є свідченням того, що сланцевий видобуток негативно впливає на людину та на навколишнє середовище. До них відносяться:

  1. Забруднення води. Гідравлічний розрив пласта спричиняє забруднення токсичними хімічними речовинами ґрунтових вод, а також джерел питної води. При фрекінгу використовуються колосальні обсяги води, що є небезпекою для регіонів, що страждають від посухи та водного дефіциту.
  2. Забруднення повітря. Під час сланцевого видобутку в атмосферу виділяється метан та інші гази. Іноді забруднення настільки сильне, що жителі, які мешкають поблизу місць, де видобуваються сланці, змушені носити респіратори.
  3. Забруднення грунту. Токсичні рідини, що використовуються при видобутку сланців, можуть проникнути у ґрунт.
  4. Землекористування. Сланцевий видобуток спричиняє сильну руйнацію ландшафту, внаслідок чого також завдається шкоди і сільськогосподарським угіддям. На території площею 140-400 км2 формується близько 3000 свердловин.
  5. Шумове забруднення. Належить, головним чином, до фрекінгу. Завдає шкоди місцевим жителям, домашнім та диким тваринам.
  6. Сейсмічна активність. Утилізація забрудненої води здійснюється шляхом її закачування під землю, що значно підвищує ризик виникнення землетрусів.
  7. Зміна клімату. Парникові гази, які викидаються в атмосферу в процесі сланцевого видобутку, у багато разів перевищують кількість парникових газів, що виділяються при видобутку традиційних корисних копалин. Було проведено безліч досліджень з цього приводу, в результаті чого вчені дійшли висновку, що під час видобутку сланцевого газу відбувається витік метану, що втричі перевищує його витік під час вилучення природного газу.
  8. Соціально-економічні проблеми. Видобуток таких копалин, як сланцевий газ, може спричинити економічний бум у тому регіоні, де відбувається його видобуток. Однак це явище дуже короткочасне, а завданий від такого видобутку збиток колосальний.

Таким чином, сланцевий видобуток може завдати серйозних незворотних наслідків як для екології, так і для людства в цілому.

Сланцева нафта – енергоресурс майбутнього, це трактування чули всі. Чи так це? Що це за альтернатива традиційній нафті і які ризики несе в собі її видобуток?

"Сланцеве золото"

Запаси пального сланцю, з якого сьогодні видобувають сланцеву нафту та газ, утворилися близько 450 мільйонів років тому на дні доісторичного моря з мінеральних та органічних частин (керогену). Останній, який також часто називають «протонафтою», сформувався із залишків рослин та живих організмів. Від його «вихідного матеріалу» залежить і корисна копалина, яку можна отримати в результаті розробки його родовища.

Так, кероген I і II типів, що складається із залишків найпростіших водоростей або з домішок наземних і морських рослин, при нагріванні утворює рідкі вуглеводні - смолу, близьку до складу нафтових вуглеводнів. Її й називають сланцевою нафтою.

А з типу III, що виник з деревних порід наземного походження, одержують газоподібні вуглеводні – сланцевий газ.

Пального сланцю значно більше, ніж відкритих родовищ традиційної нафти. За нинішніми підрахунками, загальні обсяги сланцевих запасів становлять близько 650 трлн. тонн, у тому числі можна отримати до 26 трлн. тонн сланцевої нафти. Це у 13 разів більше, ніж запасів традиційної нафти.

За нинішнього рівня споживання такої кількості вистачить ще на 300 років постійного видобутку.

Але не все так просто. За даними компанії Shell, розробка економічно доцільна лише на найбагатших сланцевих родовищах з вмістом нафти від 90 літрів на тонну сланцю і товщиною пласта не менше 30 метрів. Лише третина світових запасів підходить під ці критерії.

Більшість їх, за оцінкою аналітика Г. Бірга – близько 70% (24,7 трлн. т сланцевої нафти) перебуває у США. Це такі великі родовища, як Bakken у Північній та Південній Дакоті, Eagle Fort у Техасі та Bone Spring у Нью-Мехіко. Їхня розробка і породила загальний ажіотаж XXI століття, відомий як «сланцева революція».

Росія, на думку Бірга, займає друге тверде місце - в нашій країні близько 7% запасів сланцевої нафти. Здебільшого це поклади Баженівської почту – родовища Західного Сибіру. При цьому, на думку Управління енергетичної інформації США (EIA), запаси Росії є найбільш перспективними через умови видобутку.

Видобуток

Сьогодні сланцеву нафту видобувають двома основними способами. Перший, який свого часу активно розроблявся в СРСР, є видобуванням сланцю через шахту, і його подальшу обробку на спеціальних установках-реакторах, під час якої з породи виділяють саму сланцеву нафту. Цей метод популярністю у видобувних компаній не користується через свою дорожнечу – собівартість бареля нафти на виході становить 75-90 доларів (за цінами 2005 року).

Другий спосіб – видобуток сланцевої нафти з пласта. Зазвичай при цьому застосовується фрекінг чи технологію гідророзриву. У прорубану горизонтальну свердловину закачується «рідина розриву» (зазвичай це або вода, або гелій, або кислота з домішкою хімікатів), яка при високому тиску руйнує сланцевий пласт, утворюючи в ньому тріщини, і «вимиває» звідти нафту більш зручні для видобутку резервуари .

На сьогоднішній день цей метод вважається найбільш вигідним. Він рентабельний за мінімальної вартості нафти – 50-60 доларів за барель. Але конкурувати з традиційним методом видобутку нафти йому все одно не під силу: ні з дешевизни, ні щодо безпеки.
За нинішнього рівня розвитку технологій, обидва способи можуть спричинити екологічну катастрофу. У першому випадку, при переробці сланцю в атмосферу виділяється величезна кількість вуглекислого газу СО2, що загрожує посиленням парникового ефекту, глобальним потеплінням, таненням льодовиків та озоновими дірками в атмосфері. Його утилізація, як і раніше, залишається невирішеною загадкою для вчених. Крім того, переробка сланцю потребує величезної кількості води та виробляє багато відходів – приблизно 700 кг на два барелі нафти.

Фрекінг: нова екологічна загроза

Фрекінг загрожує ще більшими екологічними ризиками. Наочним показником є ​​вже те, що в деяких країнах (Франції, Румунії, Болгарії) він просто заборонений.

Основна небезпека для екології полягає у великій кількості хімікатів, які закачуються під землю разом із водою та піском для розриву пласта. Операцію фрекінгу доводиться повторювати на одній території до 10 разів на рік. За цей час небезпечні речовини просочують породу, що призводить до забруднення не лише ґрунту, а й ґрунтових вод. Тому в місцях видобутку сланцевих копалин постійно спостерігається мор тварин, птахів, риб, трапляються «метанові струмки». У людей, яким не пощастило жити поряд з родовищем, спостерігаються часті головні болі, непритомність, астма, отруєння та інше негативні наслідки для здоров'я.

Втім, як показує практика, багата на нафту чи газом вода теж здоров'я не додає. Так вода в місцях розробки сланцю іноді набуває характерного чорного відтінку і здатності до займання. У деяких регіонах навіть з'явилася своя «місцева» забава: підпалювати воду, що тече з крана.
Отруєння довкілля – не єдина небезпека фрекінгу. Екологи попереджають, що розрив геологічного пласта, який порушує структуру земної кори, може призвести до геологічних зрушень та великих землетрусів у місцях видобутку.

На стадії розробки

Сланцева нафта може спричинити справжню революцію на нафтовому ринку та у світовій економіці. У разі подальшої успішної розробки питання про альтернативну енергію та біопаливо зникне зі списку першочергових завдань людства ще на пару сотень років. Тож, на думку експертів, сланцева нафта має гігантський потенціал. Але чи буде його реалізовано?

Екологічна загроза – не єдина причина, чому більшість країн досі не взялися до своїх сланцевих запасів. Сьогодні технології їх розробки знаходяться на початковій стадії розвитку. Найбільших успіхів у цій галузі вдалося поки досягти лише США та Канаді, але їх методи придатні далеко не для всіх родовищ у зв'язку з геологічними відмінностями. Тож «сланцева революція» найближчим часом очікується не скрізь.
Зупиняє виробників і суттєва дорожнеча видобутку, яка з урахуванням нинішніх цін на нафту взагалі перетворила цей бізнес на нерентабельний.

Так, 4 січня 2015 року північноамериканська компанія WBH Energy, що спеціалізується на видобутку сланцевих нафти та газу, подала заявку на банкрутство. Як правильно визначив експерт великої сервісної корпорації Schlumberger Річард Льюїс: "Сланцеві плеї ще знаходяться на експериментальній стадії розвитку".