Добыча газа и нефти из сланцевых пород требует огромных запасов воды — не меньше, чем крупные индустриальные города, например Чикаго. Доставлять ее порой приходится издалека, за несколько сотен километров. В горизонтальные и наклонные скважины под высоким давлением (1000 атмосфер) закачивается раствор химикатов, который рушит перегородки между «порами» в окаменевшей глине, высвобождая топливо. Проблема в том, что отработанную воду нельзя сливать в водоемы из-за значительного содержания вредных веществ. Добывающим компаниям приходится тратить деньги на то, чтобы вернуть испорченную воду под землю, подальше от чистых источников.
Американские компании, от нефтесервисных гигантов Halliburton и Schlumberger до таких крошечных фирм, как Ecologix Environmental Systems, разрабатывают технологии рециклирования жидких отходов. Воду очищают от химикатов и щебня до состояния, когда ее можно закачивать в новые скважины — а значит, экономить на утилизации.
Некоторые компании пришли к выводу, что прятать стоки глубоко под землей выгоднее, чем очищать их. Это замедлило внедрение нового метода. Однако эксперты утверждают, что по мере наращивания добычи нефти и газа из сланцевых пород ситуация изменится.
Перерасход воды
По прогнозу Schlumberger, к 2035 г. Соединенные Штаты пробурят порядка миллиона новых скважин. Поэтому экономное расходование чистой воды — «вопрос не только экологического, но и стратегического значения», заявил на недавней конференции вице-президент по техобслуживанию скважин Сальвадор Айяла.
Чтобы провести гидроразрыв пласта в 35 000 скважин, при нынешних темпах добычи требуется 70-140 млрд галлонов воды в год (265-530 млрд л), указывается в докладе Агентства по охране окружающей среды США от 2011 г. Это соответствует объему воды, ежегодно потребляемому Чикаго или Хьюстоном. Столь интенсивное расходование жизненно важного ресурса вызывает нарекания у экологов — особенно в год, отмеченный сильнейшей засухой.
На месторождении сланцевого газа Bakken Shale в Северной Дакоте кипит работа и галлон свежей воды обходится в 10-14 центов, рассказывает компания Continental Resources. Чтобы обеспечить водой одну операцию по гидроразрыву, она платит как минимум $400 000. При этом на будущий год компания запланировала провести 200 таких операций.
Компании думают над тем, чем заменить воду: одни используют гель пропана, легко превращающийся в пар, другие — сжатый воздух. Хотя первые опыты прошли успешно, до коммерческого использования негидравлического метода еще далеко.
Утилизация стоков
Утилизация отработанной воды в разных штатах производится по-разному. Так, например, в Техасе много заброшенных месторождений нефти, и компании попросту сливают стоки в пустые скважины. Но в Пенсильвании нет места для захоронения — там можно насчитать от силы 10 нагнетательных скважин. Грузовики увозят раствор за сотни километров в штат Огайо.
Нагнетательные скважины — не оптимальный метод утилизации: некоторые ученые и сотрудники госслужб считают, что он вызывает землетрясения малой магнитуды, поскольку закачанный раствор «смазывает» разломы в породе и тем самым облегчает движение пластов. Недавно власти штата Огайо регламентировали бурение нагнетательных скважин, чтобы избежать землетрясений, и начали выдавать разрешение на буровые работы.
Точный расчет
На северо-востоке страны нефтяные компании вынуждены платить подрядчикам за транспортировку воды до захоронения до $8 за 160-литровую бочку (42 галлона), рассказывает аналитик консалтинговой фирмы Wood Mackenzie Жени Один. Согласно расчетам, проведенным операторами, рециркуляция воды позволит сократить расходы на каждую бочку на $2 и тем самым сэкономить $200 000 за срок службы обычной скважины. «Это бизнес на миллиарды долларов, и кто-то обязательно захватит рынок и сорвет куш», — считает Один.
Компания Chesapeake Energy стала повторно использовать всю воду, которую откачивает из скважин на севере штата Пенсильвания после гидроразрыва. Издержки сократились, а поток грузовиков на дорогах штата если не иссяк, то значительно уменьшился — к радости местных жителей, отмечает представитель Chesapeake Майкл Кес.
После операции гидроразрыва извлеченную на поверхность воду очищают с помощью фильтров или химикатов, собирающих мелкие частицы породы. Одни компании обрабатывают воду прямо у скважины, другие отвозят ее на расположенные неподалеку очистные сооружения. По данным комиссии, следящей за расходованием воды в бассейне реки Сусквеханны, добывающие компании в центре Пенсильвании повторно используют 14% всей воды, пошедшей на гидроразрыв пласта, хотя два года назад перерабатывалось менее 1%.
Клей Терри, управляющий по стратегии развития бизнеса в подразделении водных растворов Halliburton, считает, что обилие пустых скважин в Техасе и их дешевизна застопорили внедрение технологии рециркуляции. «Но у вторичного использования воды очень много преимуществ, как экономических, так и политических. Поскольку политики и регуляторы все больше склоняются к тому, что истощаемые ресурсы следует охранять, ограничивая их расходование, операторы постепенно будут переходить на альтернативные источники», — полагает Терри.
Небольшие компании, занимающиеся очисткой воды, например, Select Energy Services, отмечают повышение спроса на их услуги. Если в конце прошлого года Select Energy оказывала полный спектр услуг только в одном районе, то сейчас таких районов четыре, включая Северную Дакоту и Колорадо, где добывают сланцевые нефть и газ. Компания Ecologix утверждает, что рециркуляция обходится на 80% дешевле, чем закачивание отработанной воды в нагнетательные скважины. Ранее свои очистные сооружения она продала Halliburton, а теперь строит новые на западе Техаса, они будут очищать 31 000 баррелей отработанной воды в сутки. «Надеемся, что мы сможем примирить экологов с нефтяными компаниями, удовлетворив всех», — говорит гендиректор Ecologix Эли Грубер.
