Сланцевый газ: есть ли будущее?

Одним из наиболее перспективных источников энергии является сланцевый газ. По данным МАГАТЕ его запасы в развитых стран (США, России, Австралии и других) составляют более 200 трил.м³. Опираясь на приведенные данные по запасам сланцевого газа и существующие в настоящее время цены на газовом рынке, а также на разведанные запасы «обычного» газа и рост потребления газа в мире, стоит внимательно изучить перспективы разработки и освоения дан­ного энергетического топлива. А учитывая огромные площади распростране­ния горных пород, содержащих сланцевый газ, вопрос применения его достаточно актуаль­ный на сегодняшний день.

В последние годы слова «сланцевый газ» замелькали вновь в мировых и российских СМИ. Тон задали США со своей «сланцевой революцией». Реакции и аналитические обзоры противоположные: oт восторженных до крайне негативных.

Первая коммерческая газовая скважина в сланцевых пластах была пробурена в США в 1821 году Уильямом Хартом во Фредонии, Нью-Йорк, который считается в США «отцом природного газа». Инициаторами масштабного производства сланцевого газа в США являются Джордж Ф. Митчелл и Том Л. Уорд. Масштабное промышленное производство сланцевого газа было начато компанией Devon Energy в США в начале 2000-х годов.

В настоящее время крупнейшие мировые топливные компании потратили $21 млрд. на активы, которые связаны с добычей сланцевого газа. Некоторые комментаторы высказывали мнение, что ажиотаж вокруг сланцевого газа, именуемый “сланцевой революцией”, — результат рекламной кампании, вдохновлённой рядом энергетических компаний, вложивших значительные средства в проекты по добыче сланцевого газа и нуждающихся в притоке дополнительных сумм. Как бы то ни было, после появления сланцевого газа на мировом рынке цены на газ стали падать.

На данный момент добыча сланцевого газа производится на семи месторождения в США и на двух месторождениях в Канаде. По прогнозу Международного энергетического агентства, добыча сланцевого газа в США к 2030 году будет не более 150 млрд. кубометров в год, а в мире к 2018 году может составить 180 млрд. кубометров в год. США в 2009 году добыли 593,4 млрд. м³ газа и впервые обошли Россию по объему добычи. Во многом это стало благодаря росту добычи сланцевого газа. Успехи в добыче нетрадиционного газа, а также снижение спроса на энергоресурсы ставит под сомнение перспективы поставок на рынки США сжиженного природного газа. Добыча сланцевого газа в США оказала негативное влияние на рыночное положение «Газпрома». В 2012 году было заморожено освоение Штокмановского месторождения в Баренцевом море, так как добытый газ предполагалось поставлять в США. Данная технология наносит колоссальный вред окружающей среде. Независимые экологи подсчитали, что применяемый при бурении раствор содержит более ста наименований химикатов: ингибиторы коррозии, загустители, кислоты, биоциды, ингибиторы для контроля сланца, гелеобразователи. Десятки тонн раствора из сотен химикатов смешиваются с грунтовыми водами и вызывают широчайший спектр непрогнозируемых негативных последствий. При этом разные нефтяные компании используют различные составы раствора. Опасность представляет не только раствор сам по себе, но и соединения, которые поднимаются из-под земли в результате гидроразрыва. В местах добычи наблюдается мор животных, птиц, рыбы, кипящие ручьи с метаном. Ядовитые продукты попадают в питьевую воду и воздух. У американцев, которым “посчастливилось” жить поблизости от буровых скважин, наблюдаются головные боли, потери сознания, астма, отравления, раковые заболевания и многие другие болезни. Отравленная питьевая вода становится непригодной для питья и может иметь цвет от обычного до чёрного.

Отсутствие определенных технологий, оборудования, доро­говизна переработки, имеющиеся разведанные месторождения традиционных углеводородов затормозило разведку и разработку сланцевого газа, и только в 2000 году промышленная добыча, как в Америке, так и в других странах, начала бурно развиваться. Что же явилось причиной такой «сланцевой лихо­радки»? Это возможность бурения горизонтальных скважин и производство усовершенствованных технологий гидроразрывов пласта, уменьшение эко­номических затрат, сроков окупаемости скважин, а учитывая вскрытие больших площадей, сложенных сланцевыми породами, стало возможным по­лучение значительного объема сланцевого газа. Освоение запасов сланцевого газа привело к тому, что многие страны (Польша, Германия, Турция, Украи­на, Морокко, Чили и другие), которые в значительной степени завися от им­порта газа, могут, со временем, включить в национальный энергобаланс до­бычу сланцевого газа и таким образом избавиться от импортной зависимости.

Китай пересматривает планы добычи сланцевого газа на своей терри­тории. Это означает, что сланцевая революция на потенциально емком азиат­ском рынке откладывается. Это даёт определённые надежды «Газпрому» на расширение своего присутствия на китайском рынке, которое крайне необходимо корпорации с учетом сокращения сбыта на европейском направлении.

На сегодняшний день КНР располагаем крупнейшими запасами сланце­вого газа в мире. Тем не менее, организация добычи сланцевого газа могла бы суще­ственно улучшить энергетический баланс КНР, которая стабильно наращива­ет потребление газа. Объем импорта газа в Китай растет стремительно. Однако, развитие собственной сланцевой газодобычи в Китае тормозит­ся. И причин тому несколько. Особенности залегания сланцев в Китае приво­дят к тому, что необходимо бурить скважины на глубину 4 — 6 км, что значительно глубже американских скважин. При этом на операции по гидроразрыву пласта необходимо тратить примерно на 30 процентов больше воды и химикатов, чем в США. Все это резко увеличивает затраты на освоение сланцев, и самые круп­ные государственные компании Китая в эти проекты не идут. Декабрьский аукцион по распределению перспективных участков обозначил интерес к сланцевому газу со стороны угледобывающих компаний, но никак не газови­ков или нефтяников. Тем не менее, китайцы попытаются воспользоваться американским сланцевым бумом, который, к слову, пока не повторила ни одна страна мира. Наверняка компании из КНР заинтересованы в получении технологий буре­ния, а диверсификация поставок позволяет КНР чувствовать себя хозяином положения в переговорах с поставщиками традиционного газа, в том числе и с "Газпромом", который пока не может добиться приемлемой для себя цены газа в переговорах с КНР.

Сейчас Китай активно строит терминалы по приему сжиженного при­родного газа. В нынешнем году в стране будет введено в эксплуатацию ре­кордное количество терминалов по приему СНГ с совокупной пропускной способностью 15,7 миллиардов кубометров, что удваивает имеющееся количество имеющихся мощностей. Попытаться побороться за китайский рынок может и Россия, но для этого необходимо ускорить реализацию проекта строительства ещё одного газового завода под Владивостоком. Китай планирует в 2016 году добыть 7,0 млрд. кубометров сланцевого газа. Общий объём производства природного газа в стране вырастет на 6 % от текущего уровня. К 2020 году Китай планирует выйти на уровень добычи в диапазоне от 60 млрд. до 100 млрд. кубометров сланцевого газа ежегодно.

Заслуживает внимание регресс в вопросе сланцевого газа в Польше, особенно на фоне ура-оптимистических оценок его запасов и ожидаемого су­пербогатства для будущих поколений поляков. Международные концерны начали отказываться от дальнейших поисковых работ в Польше. Их мене­джеры устали, в частности, от ведения постоянных битв с польской бюрокра­тией. Правда, власти уже давно обещали новый специальный «сланцевый» закон, который устранил бы административные процедуры. Но подготовка законопроекта затягивается. В итоге в течение 4 лет «сланцевого бума» в Польше пробурено лишь 67 скважин, хотя по данным специалистов, для оценки польского сланцевого потенциала необходимо 200 скважин. Поисковыми работами занимаются теперь в основном польские фирмы (Lotos. PGNIG и Oden), а их темп ограничивает высокая стоимость: на одну скважину приходится израсходовать 15 млн. долларов. В начале апреля 2010 года сообщалось, что в Польше открыты значительные запасы сланцевого газа, освоение которых планировалось в мае того же года компанией ConocoPhillips. В середине 2011 года американское издание Stratfor отмечало, что «даже если поляки и обнаружат огромные запасы сланцевого газа в Померании, им потребуются десятки миллиардов долларов, чтобы построить необходимую для добычи инфраструктуру, трубопроводы для доставки, объекты для производства электроэнергии и химические заводы, необходимые, чтобы воспользоваться преимуществами этих запасов». По мнению Stratfor, «прогресс в этом направлении будет измеряться годами, возможно десятилетиями». В конце 2011 года ExxonMobil пробурила в Польше две экспериментальные скважины, но уже в 2012 году свернула проект, заявив о его нерентабельности.

В 2010 году Украина выдала лицензии на разведку сланцевого газа для Exxon Mobil и Shell. В мае 2012 года стали известны победители конкурса по разработке Юзовской (Донецкая область) и Одесской (Львовская область) газовых площадей. Ими стали Shell и Chevron, соответственно. Ожидается, что промышленная добыча на этих участках начнется в 2018—2019 годах. 25 октября 2012 Shell начала бурение первой поисковой скважины газа уплотненных песчаников в Харьковской области. Соглашение между компанией Shell и «Надра Юзовская» о разделе продукции от добычи сланцевого газа на Юзовском участке в Харьковской и Донецкой областях было подписано 24 января 2013 года в Давосе (Швейцария), при участии президента Украины. Практически немедленно после этого в Харьковской и Донецкой областях начались акции и пикеты экологов и других активистов, направленные против разработки сланцевого газа и, в частности, против предоставления такой возможности зарубежным компаниям. Ректор Приазовского технического университета, профессор Вячеслав Волошин, заведующий кафедрой охраны труда и окружающей среды, не разделяет их радикальных настроений, указывая, что добыча может быть произведена и без ущерба для окружающей среды, но необходимы дополнительные исследования предлагаемой технологии добычи.

Во Франции действует введённый в 2012 году 5-летний запрет на использование технологии гидроразрыва для разработки запасов сланцевого газа. Среди других стран имеющих месторождения сланцевого газа необходимо отметить: Австралия, Индия, Канада, Австралия, Англия, Германия.

Одни считают сланцевый газ могильщиком нефтегазового сектора российской экономики, а другие — грандиозной аферой планетарного масштаба. По своим физическим свойствам метан из сланцев ничем не отличается от метана «традиционных» месторождений. Однако технология его добычи и очистки подразумевает гораздо большие по сравнению с традиционным газом затраты. И дело тут не только в пресловутом «гидроразрыве пласта». Эта технология применяется при добыче нефти и газа из «традиционных», в том числе и российских, месторождений. Гидроразрыв пласта сделал принципиально возможным разработки сланцевых месторождений, а для традиционных месторождений эта технология позволила существенно сократить расходы. Принципиальным отличием является то, что, несмотря на все возможные ухищрения, в том числе применение новых реагентов для гидроразрыва (между прочим, весьма ядовитых), для разработки таких месторождений требуется постоянное бурение новых скважин. Фактически добывающая компания не может отпустить от себя сервисную компанию, занимающуюся бурением, что значительно поднимает цену сланцевого газа. Ответов на вопрос почему в России не развивается сланцевая добыча газа два: дороговизна по сравнению с традиционными месторождениями и экологи, не позволяющие этого делать, т.к. добыча углеводородов путём гидроразрыва влечёт колоссальный экологический ущерб. Гидроразрыв в США никем не контролируется и, в погоне за прибылью компании, допускают нарушения естественных изоляторов водных горизонтов, превращая огромные территории в непригодные для нормальной жизни человека. В России подобное невозможно.

Экономика сланцевых проектов отличается от экономики по добыче традиционного газа. Дело в том, что горизонтальная скважина, пробуренная в сланцевых пластах, дает приток газа в течении значительно более короткого времени, чем традиционная. Скважина сланцевого газа дает дебит от 170 тысяч до 340 000 тысяч кубометров газа. Так, в России себестоимость природного газа со старых газовых месторождений, с учетом транспортных расходов, составляет около 50 долларов за тысячу кубометров, в то время, как наиболее дешевый сланцевый газ стоит 150 долларов за тысячу кубометров.

Современная технология добычи сланцевого газа подразумевает бурение одной вертикальной скважины и нескольких горизонтальных скважин длиной до 2- 3-х км. В пробуренные скважины закачивается смесь воды, песка и химикатов, в результате гидроудара разрушаются стенки газовых коллекторов и весь доступный газ откачивается на поверхность.

Технология добычи сланцевого газа имеет положительные и отрицательные стороны. К положительным моментам можно отнести: значительные сланцевые месторождения газа находятся в непосредственной близости от конечных потребителей, близость месторождений к рынкам сбыта, значительные запасы, заинтересованность властей ряда стран в снижении зависимости от импорта топливно-энергетических ресурсов.

К недостаткам относятся: относительно высокая себестоимость, непригодность для транспортировки на большие расстояния, быстрая истощаемость месторождений, низкий уровень доказанных запасов в общей структуре запасов, значительные экологические риски при добыче, технология гидроразрыва пласта требует крупных запасов воды вблизи месторождений, для одного гидроразрыва используется смесь воды, песка и химикатов, вблизи месторождений скапливаются значительные объемы отработанной загрязненной воды, которая не утилизируется добытчиками с соблюдением экологических норм, сланцевые скважины имеют гораздо меньший срок эксплуатации, чем скважины обычного природного газа, формулы химического коктейля для гидроразрыва в компаниях, добывающих сланцевый газ, являются конфиденциальными, добыча сланцевого газа приводит к значительному загрязнению грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком, компании используют соляно-кислотный раствор, загущенный с помощью полимера, для одной операции гидроразрыва используется 80-300 тонн химикатов, при добыче сланцевого газа имеются значительные потери метана, что приводит к усилению парникового эффекта. Добыча сланцевого газа рентабельна только при наличии спроса и высоких цен на газ.

В США, в районах разработки месторождений, уже отмечены случаи загрязнения подземных вод, которые используются для водоснабжения. Кроме того, для извлечения сланцевого газа нужна достаточно густая сетка скважин. Для Европы с ее высокой плотностью населения и жестким природоохранным законодательством подобные перспективы не приемлемы. Данная технология наносит колоссальный вред окружающей среде. Независимые экологи подсчитали, что применяемый для гидроразрыва раствор содержит более ста наименований химикатов: ингибиторы коррозии, загустители, кислоты, биоциды, ингибиторы для контроля сланца, гелеобразователи и др. Также отметим, что наиболее успешные сланцевые месторождения относятся к палеозойской и мезозойской эре, имеют высокий уровень гамма- излучения, который коррелирует с термической зрелостью сланцевого месторождения. В результате гидроразрыва радиация попадает в верхний слой осадочных пород, в районах сланцевой добычи газа наблюдается повышение радиационного фона.

Выполненные в настоящее время исследования подчеркивают необходимость дальнейшего усовершенствования технологии добычи сланцевого газа с целью контроля выбросов метана, загрязнения почвы и грунтовых вод, учитывая высокий уровень неопределенности в оценочных цифрах. К сожалению, на фоне картины истощения традиционных запасов газа, сланцевый газ не сможет стать в ближайшее время достойной альтернативой природному газу, так как не соответствует современным экологическим требованиям к энергоресурсу. Перспективы крупной добычи сланцевого газа в настоящее время имеются только в слабозаселенных районах и в странах, которые согласны на снижение экологической безопасности.

Технология бурения скважин на сланцевый газ предполагает бурение вертикальных стволов, в которых вырезаются окна и осуществляется бурение боковых горизонтальных стволов. Технология и оборудование для бурения вертикальных стволов сегодня освоены на высоком техническом уровне практически всеми специализированными сервисными нефтегазовыми компаниями. Бурение горизонтальных стволов может осуществляться как с использованием традиционных буровых комплексов, так и с использованием колтюбингового оборудования. При этом, особенно важное значение для повышения эффективности добычи углеводородного сырья, имеет бурение в условиях депрессии на продуктивный пласт.

В настоящее время существуют резервы повышения эффективности добычи сланцевого газа. Резервы эти следующие: ответственный прогноз месторождений сланцевого газа, возможность моделирования процессов при разработке месторождений, бурение большего количества горизонтальных стволов скважин, колтюбинговое бурение, ведение многоэтапных ГРП, создание и применение безопасных для экологии химических реагентов и материалов фиксации трещиноватости в сланцевых породах, применение новейших средств (возможно нанотехнологий), стимулирующих добычу сланцевого газа, применение плазменно-импульсного воздействия на пласт.

“Газпром” не планирует в ближайшие десятилетия начинать разработку месторождений сланцевого газа в России. Компания отложила добычу сланцевого газа «в долгий ящик» и к вопросу о его добыче, возможно, вернётся «лет через 50-70». Ряд высокопоставленных чиновников и представителей «Газпрома» долгое время высказывался в том духе, что сланцевая революция — не более чем пиар-кампания, призванная подорвать интересы России. В октябре 2012 года президент России В.В. Путин впервые признал опасность для «Газпрома» глобальных изменений на рынке энергоносителей, происходящих вследствие наращивания объёмов добычи сланцевого газа, поручив в этой связи Минэнерго скорректировать генеральную схему развития газовой отрасли до 2030 года.

По мнению ряда зарубежных экспертов, ожидающиеся через несколько лет поставки сланцевого газа из США в Евразию не создадут угрозы для поставок трубопроводного газа от «Газпрома», поскольку российский газ более конкурентоспособен по сравнению с американским из-за того, что расходы по добыче и транспортировке газа из России намного ниже аналогичных расходов для сланцевого газа из США.

Объем добычи сланцевого газа в США растет, инновационной, новой технологии добычи пока нет, и здесь есть над чем поработать ученым и специалистам нефтегазового дела. Особенно с учетом того, что Минэнерго прогнозирует истощение действующих газовых месторождений в ближайшие 5-7 лет.

Нетрадиционная энергетика, прежде всего солнечная, ветровая энергия и газификация углей используются в России, как и во всем мире, но процент ее в общем потреблении энергии менее единицы. Здесь имеются свои трудности. И «виной» этому опять же газ легкодоступный, «традиционный» и имеющийся пока во многих странах мира. Но газ, как и нефть, не являются возобновляемыми источниками энергии. Пройдет еще несколько лет и эра легкодоступного газа закончится.

Запасы сланцевого газа в нашей стране действительно громадны. По предварительным расчетам они составляют более 8 трл.м³. Добывать этот газ, действительно, пока не эффективно, но вкладывать деньги в научные исследования по проблеме сланцевого газа необходимо уже сегодня.

Оценивая ситуацию со сланцевым газом необходимо отметить следующее:

1. В ближайшем будущем наступит время, когда цена сланцевого газа будет равна цене газа добываемого из газовых скважин обычным способом. Связано это прежде всего с тем, что эра открытия крупных и легких, в плане добычи и разведки, месторождений газа, прошла.

2. Наступает время, когда районы, где планируется открытие новых месторождений газа будут расположены далеко на Крайнем Севере, в акватории северных морей и, соответственно, возрастет стоимость буровых работ, а также стоимость газа.

3. Истощение запасов газа на известных месторождениях в перспективе приведет к ситуации, когда газопровод есть, а газа нет. В этих случаях одним из способов загрузки газотранспортной сети может стать добыча сланцевого газа.

4. Необходимо организовать, в первую очередь, разведку и пробную эксплуатацию залежей сланцевого газа вдоль трасс действующих и проектируемых месторождений.

5. Применение инновационных технологий добычи сланцевого газа позволит избежать экологически вредных последствий применения гидроразрыва пластов при освоении месторождений сланцевого газа и, наконец-то, начать добычу сланцевого газа в России.

6. Необходимо развернуть поисково-разведочные работы на сланцевый газ, при этом особое внимание уделить разработке технологии разведки и добычи сланцевого газа.

7. Сланцевый газ, в ближайшее время, станет одним из альтернативных источников энергии для России.

Отвечая на вынесенный в название статьи вопрос, можно с уверенностью сказать – будущее у сланцевого газа есть и оно достаточно перспективное. Сегодня нужна новая, продуманная политика в плане энергобезопасности страны.