Сланцевая нефть, сланцевый газ, горючие сланцы

Сланцевая нефть - это углеводороды, которые содержатся в пластах сланцевых горных пород.
Сланцевая нефть ближе к готовому продукту, чем горючие сланцы, но процесс добычи все равно включает бурение и гидроразрыв.
Горючие сланцы отличаются от сланцевой нефти тем, что горючие сланцы - это, по сути, горная порода, содержащая соединение под названием кероген, которое используется для добычи нефти.
Сырая нефть состоит из остатков растений и животных, которые подвергались воздействию давления и тепла в течение миллионов лет.
Со временем эти органические вещества распадаются на углеводороды.
В процессе преобразования органического материала в сырую нефть на протяжении многих лет существуют определенные этапы.
Кероген - один из таких этапов.

Сланцевая нефть

Сланцевые углвеодороды относятся к нетрадиционным углеводородам.
Сланцевая нефть ближе к готовому продукту, чем горючие сланцы, но процесс добычи все равно включает бурение и гидравлический разрыв пласта (ГРП).
ГРП (Фрекинг) - это процесс добычи, при котором бурят горизонтально в слоях сланца, чтобы открыть сланцевые пласты для добычи нефти.
Сланцевая порода не слишком пористая, поэтому содержащиеся там углеводороды не могут легко вытекать в скважину.
Доступ к нефти осуществляется путем горизонтального бурения и вскрытия породы, после чего нефть идет через скважину.
При ГРП водный раствор под высоким давлением впрыскивается в слои сланца для высвобождения нефти.
Сланцевая нефть - нефть 2^х видов (по принятой в США классификации):

• Shale oil - высоковязкая сланцевая смола, по плотности и вязкости значительно отличается от традиционной нефти. Получают из горючих сланцев после термического воздействия;
• Tight oil - легкая нефть, содержащаяся в плотных, низкопористых и низкопроницаемых коллекторах

Поиск сланцевой нефти требует новых технологий, потому что углеводороды присутствуют без видимой покрышки, не приурочены к поднятию и без классического газо-нефте-водяного контакта.

Легкая нефть

Легкая нефть (также известная как сланцевая нефть, сланцевая нефть или легкая нефть низкопроницаемых коллекторов), представляет собой легкую сырую нефть, содержащуюся в нефтеносных пластах со сверхнизкой проницаемостью, часто в сланцах или плотных песчаниках, но высокой нефтенасыщенностью.
Промышленная добыча из низкопроницаемых нефтеносных пластов требует того же ГРП и часто использует ту же технологию горизонтальных скважин, что и при добыче сланцевого газа.

Ныне Международное энергетическое агентство (МЭА) рекомендует использовать термин «легкая нефть в плотных породах» для нефти, добываемой из сланцев или других пластов с очень низкой проницаемостью.
Ранее, в отчете Мирового энергетического совета за 2013 г. использовались термины «плотная нефть» и «сланцевые породы».
Нефтегазоносные сланцевые пласты неоднородны и сильно различаются даже на относительно небольших расстояниях.
Низкопроницаемые коллекторы после ГРП можно разделить на 4 группы:

• имеют небольшую пористость и проницаемость матрицы, что приводит к трещинам, доминирующим как в емкости хранения, так и в путях потока жидкости;
• имеют низкую пористость и проницаемость матрицы, но матрица обеспечивает емкость, в то время как трещины обеспечивают пути потока жидкости.
• имеют микропористость коллектора с высокой пористостью матрицы, но низкой проницаемостью матрицы, что обеспечивает преобладание индуцированных трещин в путях прохождения жидкости;
• имеют макропористые коллекторы с высокой пористостью и проницаемостью матрицы, что обеспечивает как емкость, так и пути потока, а трещины только увеличивают проницаемость.

Из-за изменчивости дебита скважин, затруднена оценка результатов и принятия решений относительно рентабельности скважин.
Для добычи нефти из низкопроницаемых коллекторов требуется не менее 20 % природного газа в поровом пространстве коллектора, чтобы направить нефть к стволу скважины.
Трудноизвлекаемые запасы (ТрИЗ) в резервуаре, содержащем только нефть, могут быть нерентабельны для добычи.
Образования, которые сформировались в морских условиях, содержат меньше глины и являются более хрупкими, и поэтому более подходят для ГРП, чем образования, образованные в пресной воде, которые могут содержать больше глины.
Образования с большим количеством кварца и карбоната более хрупкие.

По разным оценкам, запасы горючих сланцев и сланцевой нефти в мире оценены в 650 трлн т, в которых содержится 550 - 630 млрд т сланцевой нефти, что даже больше, чем разведанные запасы традиционной нефти.

Сланцевые толщи - это горные породы, состоящие из глинистых известняков и кремнезема, которые насыщены органическим веществом (ОВ).
Это основные нефтематеринские породы практически во всех нефтегазоносных бассейнах мира.

Основные провинции сланцевой нефти:

• формация Баккен, формация Ниобрара, Барнетт и Игл-Форд в США,
• формация Р'Мах в Сирии,
• формация Саргелу в северной части Персидского залива,
• формация Атель в Омане,
• бассейн Аркаринга в Австралии,
• формация Чиконтепек в Мексике,
• нефтяное месторождение Вака Муэрта в Аргентине.

В России аналогом сланцевых отложений tight oil являются толщи:

• Баженовская свита в Западной Сибири,

• Аачимовские отложения в Западной Сибири,
  

• Доманиковые отложения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции,

• Хадумская свита Предкавказья и др.

Российские сланцевые толщи:

• также представлены кремнисто-глинисто-карбонатными породами, обогащенными органикой и другими компонентами нефти в рассеянном состоянии (микронефть).

• органическое вещество в породах относится к категории «слабо- и умеренно концентрированного» и составляет 2,5-10 %, достигая 20-40 %.

Применение традиционных технологий добычи, традиционных технологий вывода углеводородов из нефтегазоматеринской породы в традиционные ловушки нефти и газа не дает результата. Более 70% от сгенерированных углеводородов остается в матрице генерирующей толщи.

Из сланцевых месторождений добывают также сланцевый газ.
Локомотивом добычи сланцевой нефти и газа стали США после промышленного внедрения технологий гидравлического разрыва пластов (ГРП).
Преимуществом добычи сланцевых углеводородов является короткий жизненный цикл до7 лет при полной окупаемости.
Обычно в 1^й год добывается до 75% нефти, что невероятно для традиционных месторождений, где добыча в 1^й год составляет до 6% запасов.
Быстро окупаемые проекты привлекли малый бизнес, который и совершил сланцевую революцию в США на кредитные средства.

Основные сланцевые отложения в США:

• формация Баккен - нефтематеринские сильно битуминозные карбонатно-терригенные породы, с подчиненными прослоями глин. Осадки формировались в глубоководных, бескислородных толщах, с ограниченной циркуляцией воды, с обильным развитием планктонных водорослей. Такие условия сложились в результате некомпенсированного прогибания впадины Уиллистон. Погружение впадины, замедлившееся в позднедевонское время, сохранилось в центральной части впадины до начала пермского времени, с накоплением осадков идентичных формации Баккен.

• формация Игл Форд - нефтематеринские сильно битуминозные карбонатно-глинистые породы, сформированные в условиях окраины шельфа и континентального склона в меловой период. На территории Примексиканской впадины преобладающими были нисходящие движения. Также в это время произошла активизация вулканической деятельности, которая обогатила откладывающиеся породы железом и магнием. Привнос терригенного материала происходил в виде илов, как продукт разрушения из центрального Техаса.

Влияние сланцевой нефти на экономику

С 2014 г. добывающие компании сланцевой нефти увеличили производительность.
Это позволило им сохранить бизнес, несмотря на снижение цен на нефть, и продолжить бурение.
Когда они прекращают добычу, они хранят нефть в коллекторах.
Когда цены на нефть вернутся к равновесным 60 - 70 долл США/ баррель, компании могут начать добычу нефти из уже пробуренных скважин.
Так уже бывало, и это предотвращает дальнейший рост стоимости нефти.

Это важно, потому что цены на нефть определяются не только законами спроса и предложения.
Настроения инвесторов больше влияют на цены на нефть.
Они торгуют нефтью на мировых товарных биржах.
Трейдеры могут предлагать цену на нефть вниз или вверх, в зависимости от их предположений о факторах, влияющих на нефть.
В 2008 г. они создали нефтяной пузырь на рынке активов, подняв цену нефть сорта West Texas Intermediate до 145 долл США/ барр, а потом опустив до 30 долл США/ барр просто из-за страха, а не из-за значительного изменения спроса или предложения.

В 2011 г. цены на нефть выросли до 100 долл США/ барр, и добывающие сланцевую нефти компании снова активизировали начали бурение скважин и добычу.
Это привело к снижению цен в 2014 г.
Но сланцевые компании смогли удешевить добычу нефти, внедрив все более инновационные технологии.
Это сначала вызвало бум добычи сланцевой нефти в США, а потом привело к стагнации этой отрасли промышленности.