Сланцевый газ (shale gas) - природный газ, добываемый из горючих сланцев, низкопроницаемых коллекторов, и состоящий преимущественно из метана.
Сланцы характеризуются сланцеватостью - способностью легко расщепляться на отдельные пластины.
Запасы отдельных сланцевых газовых коллекторов невелики, но в совокупности их достаточно для организации промышленной добычи.
Сланцевые залежи встречаются на всех континентах, что теоретически предполагает обеспечение необходимыми энергоресурсами любой страны, в том числе энергозависимой.
Добыча сланцевого газа имеет высокую себестоимость.
Первоначально это было связано с необходимостью вскрытия больших площадей, с использованием технологии гидроразрыва пластов (ГРП) и постоянного бурения большого количества длинных горизонтальных скважин с созданием трещин в скважине через определенные интервалы и откачивания газа.
Первая промышленная добыча газа из сланцевого месторождения была осуществлена в США.
В 1992 г. технология была усовершенствована объединением вертикального и горизонтального бурения, что дало снижение себестоимости добычи сланцевого газа.
Современная технология добычи сланцевого газа включает бурение одной вертикальной скважины и нескольких горизонтальных скважин с мультиотводами на одной глубине, а также многоступенчатых горизонтальных скважин с длиной горизонтального отвода до 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.
Процесс горизонтального бурения проводится посредством инновационной методики сейсмического моделирования 3D GEO, которая предполагает сочетание геологических исследований и картирования с компьютерной обработкой данных, включая визуализацию.
При бурении горизонтальной скважины важно соблюдать правила бурения, к чему относится, например, выбор правильного угла бурения, соответствующего углу наклона сланцевого пласта.
Скважина должна пролегать сугубо в толще сланцевого пласта на достаточном расстоянии от его границ, в противном случае метан мигрирует через трещины и другие отверстия в верхний слой осадочных пород.
Показателями стоимости добычи сланцевого газа могут служить:
-
содержание глины в жестких песках, которая поглощает энергию гидроразрыва, что требует увеличения объема используемых химикатов и повышает себестоимость газа;
-
содержание диоксида серы, чем ниже показатель объема диоксида серы, тем выше цена реализации газа;
-
содержание керогена ( углеродсодержащей органики);
-
себестоимость добычи ниже в толстых и термически-зрелых сланцах, обычно относящиеся к палеозойской и мезозойской эрам (пермский, девонский, ордовикский, силурийский периоды);
-
содержанием диоксида кремния, чем выше показатель, тем более «хрупким» является сланец , содержат естественные переломы и трещины тем больше содержится естественных трещин на месторождении, тем ниже себестоимость добычи.
Достоинства добычи сланцевого газа:
-
разработка сланцевых месторождений с использованием глубинного гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах может быть проведена в густозаселенных районах;
-
сланцевые месторождения газа находятся в непосредственной близости от конечных потребителей;
-
добыча сланцевого газа происходит без потери парниковых газов.
Недостатки добычи сланцевого газа:
- технология гидроразрыва пласта требует крупных запасов воды вблизи месторождений, для одного гидроразрыва используется смесь воды (7500 тонн), песка и химикатов. В результате вблизи месторождений скапливаются значительные объемы отработанной загрязненной воды, которую сложно утилизировать с соблюдением экологических норм;
- сланцевые скважины имеют гораздо меньший срок эксплуатации, чем скважины обычного природного газа;
- пробуренные скважины быстро сокращают свой дебит - на 30-40 % в год;
- для добычи газа используется около 85 токсичных веществ, хотя точные формулы химического коктейля для гидроразрыва в компаниях, добывающих сланцевый газ, являются конфиденциальными;
- 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;
- сланцевые месторождения палеозойской и мезозойской эры, имеют высокий уровень гамма-излучения, что приводит к повышению радиационного фона в результате гидроразрыва пластов.
Без дальнейшего усовершенствования технологии добычи сланцевого газа с целью контроля выбросов метана, загрязнения почвы и грунтовых вод, сланцевый газ не сможет стать в ближайшее время достойной альтернативой природному газу.
Тем не менее, при соответствующем экологическом контроле промышленная добыча сланцевого газа возможна малозаселенных районах.
