Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Фунты, тугрики...

Сланцы бывают разные

Источник: Геоэнергетика
4.09.2016

Давайте таким же «галопом» пробежимся теперь по «сланцевой нефти». Идиома эта, надо отметить, совсем не научная – мы просто привыкли к ней настолько, что не даем себе труда задуматься: что ж за зверь такой - эта вот «сланцевая нефть». Вот и давайте ломать очередной стереотип.

Часть 2. (Часть1: Про нефть, газ и скважины)

Сланцы – что это? Собственно, существует множество видов этой горной породы, обладающих главным отличительным признаком: параллельное слоистое расположение срастаний низко- или среднетемпературных минералов. А уж минералов, которые могут «улечься» в такую вот слоистую структуру – пруд пруди. Хлорит, актинолит, серцит, серпентин, эпидот, мусковит, кварц… Много их, перечислять смысла просто нет. Все эти минералы под воздействием динамических процессов, в которые они попали в процессе метаморфизма могут приобрести так называемую сланцеватость – способность легко разделяться на тонкие пластины.

Ну, и где тут хоть слово про некую нефть? Нету. Но есть и ряд видов сланцев, которые называются «горючими». И что там горит – нефть? Да ни в одном глазу – горит там вещество, которое называют керогеном. Кто такой? Это – остатки древних растений и морских организмов, попавшие в условия, при которых давления и температуры – много, а воздуха - мало. В соответствии с общепринятой  органической теорией происхождения нефти, сначала образуется именно кероген, из него, при определенных условиях, может получиться битум, а потом нефть и газ. Кероген – эдакое вот чудо-юдо – недонефть и недогаз. По составу сходен с нефтью, но таковой не является. Вот он-то и содержится горючих сланцах, составляя 10-30% от их массы, а в высококачественных сортах и вовсе 50-70%.

Сланцевую нефть мы научились добывать давным-давно, в Эстонии и сейчас этим потихоньку занимаются. Пиролиз – не самый сложный процесс, который, будучи применен к горючим сланцам, дает на выходе синтетическую нефть. Если очистить ее от серы и азота, вкачать водород – нефть как нефть, вот только себестоимость у нее под 100 долларов за баррель получается. Сланцевые шахты – вон они, в Эстонии и в Ленинградской области, даже город Сланцы имеется. Давняя история, изученная. Такую нефть продать не удастся от слова «никогда», самый товарный продукт – сланцевое масло. Англоязычный термин – shale oil.

Хм, а что ж тогда в тех Штатах добывают-то?! Да самую что ни на есть традиционную – легкую нефть низкопроницаемых коллекторов, добытую из сланцевых пластов! И используемый нами повсеместно термин «сланцевая нефть» – всего лишь не самый удачный перевод. Международное Энергетическое Агентство рекомендует использовать термин Light Tight Oil – LTO. И переводить этот термин правильно надо  как «легкая нефть низкопроницаемых коллекторов».  Еще раз: то, что добывают в США – не сланцевая нефть, а именно LTO – легкая нефть низкопроницаемых коллекторов. Что такое коллектор, мы разбирались в предыдущей заметке: коллектором может оказаться любая горная порода, лишь бы проницаемость ее для нефти была пониже.

Столь же корректно предлагаем относиться и к бесконечному кружеву слов относительно «огромных запасов сланцевой нефти». Часто приходится слышать нечто вроде «общие запасы горючих сланцев в мире составляют порядка 650 триллионов тонн». Да, много – и что с того? Будем добывать shale oil? Не вопрос – цена продукта около 120-130 долларов/баррель. И кому такое счастье надо, спрашивается? И какое нам дело до этих несусветных триллионов тонн? «Сланцевая революция» – это появление технологии добычи LTO, а вот с ее запасами-ресурсами все куда как менее радужно.

Как показывает практика добычи LTO  в США, экономически оправдано разрабатывать сланцевые пласты с содержанием LTO от 90 литров на тонну сланцев при условии, что толщина пласта составляет не менее 30 метров. 90 литров/тонна – не более трети от разведанных месторождений, из них в пластах с толщиной 30 метров и больше – тоже только треть. Всего лишь игра терминов – и запасы уменьшились на порядок…

Многие наслышаны, что LTO добывают методом гидравлического разрыва пласта (далее – ГРП). Сланцы известны давным-давно, технология ГРП впервые была испытана в 1947 году в США, с 1949 ГРП стал коммерчески успешным методом. Что это такое? В сущности – ничего невероятного: в призабойную зону под высоким давлением закачивается жидкость, в результате чего происходит разрыв горной породы и образование новых или расширение старых трещин. Для сохранения трещин в открытом состоянии вместе с жидкостью закачивается закрепляющий агент – проппант. Жидкость разрыва – то, что «рвет» пласт на трещины, проппант – то, что сохраняет трещины открытыми. Использовался ГРП для интенсификации добычи нефти в традиционных скважинах, количество проведенных ГРП только в США в 1988 году, к примеру, было больше миллиона. Почему так много именно в США? Там метод  разработали, поскольку их скважины стали потихоньку «умирать» – маловато нефти оказалось. ГРП использовался и в СССР – но только до открытия нефтяных месторождений Западной Сибири. Нефти у нас оказалось так много, что вот такой жесткий способ интенсификации ее добычи просто не был нужен.

В общем, жили себе каждый сам по себе: ГРП – отдельно, LTO – отдельно. Предлагаю запомнить имя человека, совершившего ту самую «сланцевую революцию». Джордж Митчелл – прошу любить и жаловать.

Джордж Митчелл – яркий образец не нынешних американцев, а «тогдашних» янки, хотя он и грек по происхождению. Фамилия отца Джорджа – Парескевопулос, с ней наперевес он и прибыл в Штаты в 1901 году. Бывший пастух стал работником железной дороги и, по слухам, кассир предприятия поставил незамысловатое условие: или придумай фамилию, которую можно написать, не вывихнув руку, или иди гуляй… Так что родился в 1919 году  Джордж уже Митчеллом. Техас, классика жанра: на нефтяной прииск Джордж нанялся на работу уже в 17 лет, дальше – только нефть, только ее разведка. Дорос до владения собственной фирмой  Mitchel Rnergy & Development и бурил, бурил, бурил. На его счету – более 10 тысяч скважин, так что, согласитесь – ни разу не офисный менеджер. В его карьере – более 200 нефтяных и 350 газовых месторождений. Как бы мы ни относились к США, есть среди американцев люди, достойные уважения.

В 80-е годы века минувшего Митчелла занесло в провинцию Баккен в штате Северная Дакота... Сланцевые коллекторы, на которые облизывались многие и многие, нефть и газ отдавать не хотели ни в какую, хотя было точно известно – тут есть и то, и другое. Пробовали, экспериментировали, но получали только минимум, не оправдывающий затраты. Махнули рукой все – кроме Митчелла. Едва не обанкротившись, Джордж продолжал и продолжал пробовать, менять методы – до той поры, пока в 1998 не нашел единственно возможный вариант, соединив в наших головах понятия ГРП и сланцы. На возраст Митчелла обратили внимание? В 1998 году он стоял на пороге собственного 80-летия… Патент продал вместе с фирмой  за 3,5 млрд долларов компании Devon и спокойно занимался оставшиеся годы благотворительностью, заслуженно отдыхал в кругу семьи – отец десятерых детей явно мог себе это позволить.

А мир нефтедобычи буквально «взорвался» – метод работы  Митчелла со сланцами, который часто называют «фрекингом»,  позволил Штатам создать то, что мы и называем «сланцевой революцией».

Для краткости – вот просто схема фрекинга:

imgSrcBackground_file1350376624395

Схема фрекинга, Фото: rautec.kz

Результаты известны – много LTO, недостатки понятны, если использовать старый, веками проверенный метод анализа – логику. Как строят традиционные скважины, мы уже рассказывали. На данной схеме никакой речи о цементировании трещин быть вообще не может – следовательно, проппант и все виды химических соединений, используемых при фрекинге, имеют возможность «гулять» по пластам, нередко добираясь до грунтовых вод. Точно так же по трещинам «гуляют» нефть и газ – как горит «водопроводная» вода в районах массового применения фрекинга в США, наверняка все видели. Если кто-то не смотрел фильм, заявленный как документальный – найдите немного времени, там всё весьма наглядно показано и рассказано.

Для интересующихся:

Ничего хорошего нет и в самих гидроударах, после которых под землей появляются трещины длиной в сотни метров, направленные как горизонтально, так и вертикально. К примеру, в 2011 в Англии рядом с Блекпулом попробовали использовать фрекинг – получили два небольших землетрясения. Вот и не появляется в Европе желающих терзать свои недра гидроударами и тоннами химических соединений – нет в Европе территорий, которые не заселены сотнями тысяч и миллионами людей. Будет трясти, будет черт-те что с грунтовыми водами, Европе такое не подходит ни при каких обстоятельствах. Американцы пробовали найти LTO и сланцевый газ там, где им ничего не жалко – под Славянском в многострадальном Донбассе, на Западной Украине. Но поисковые скважины не смогли выделить ни газа, ни нефти – в этот раз этим территориям повезло.

Но у нас праздник тут, в России. Пусть все прочие решают свои проблемы с фрекингом как им заблагорассудится,  в праздники  мы ведь всегда добрые. Пусть взрывают, травят, трясут города и села – нам-то что? Нам… Нет, все правильно написано: в ЕВРОПЕ нет территорий, не заселенных сотнями тысяч и миллионами людей. В Европе – нет. А в России таких территорий…  много (прочие слова запрещены цензурой). И российские нефтяники используют ГРП все чаще – там, где это никак не угрожает человеку по причине его отсутствия. Тройка лидеров по применению ГРП: США, Канада и … Россия. Не знали? Читайте сайт Геоэнергетика.ру – здесь говорят правду) После того, как в старых месторождениях нефть стала заканчиваться, Россия вернулась к практике ГРП в Западной Сибири. Среднее количество – 9 000 ГРП в год, но речь именно о ГРП, а не о фрекинге, поскольку Россия не разрабатывала сланцевые коллекторы до лета 2016 года. «Не разрабатывала» – именно в прошедшем времени.

Сланцевые провинции США, работы в которых обеспечили ту самую «сланцевую революцию»:

– формация Игл Форд, штат Техас

– формация Баккен – Северная Дакота и Монтана

– формация Ниобрара – Вайоминг, Колорадо, Южная Дакота, Небраска

– формация Марселлус – северная часть Апалачского бассейна

– Пермский бассейн – запад  Техаса и северо-восток Нью-Мексико

– формация Хейнсвилл – Арканзас, Луизиана, Техас

– формация Вудворд – Техас и Оклахома

– формация Барнетт – Техас.

Много, но маленьких. Маленькие – но революция. Но – в Штатах. Дабы не покушаться на лавры Карцева, давайте-ка ответим на простой вопрос: а есть ли что-то подобное в России?

Нету. Россия – большая страна, правда? Зачем ей много, но маленьких? Нет, маленькие тоже есть, но нам ли ими заниматься-то? Вот характерный заголовок статьи ВВС, описывающей запасы сланцевых коллекторов России: «Бездна Баженовской свиты» «Бездна». Эмоции? Да как сказать… Площадь Баженовской свиты – 1 000 000 кв км. Прописью – один миллион квадратных километров. И чего там спрятано? По оценкам наших геологов – 150 миллиардов баррелей LTO. Сто пятьдесят миллиардов. При том, что на сегодня наши доказанные запасы – около 90 млрд баррелей. Американцы, которые, скажем прямо, наработали немалый опыт добычи LTO, «на пальцах» прикинули количество технически извлекаемой нефти из общих запасов Баженовской свиты. Цифра – не менее 74 млрд баррелей.

Что значит «не менее»? Да только то, что пока исследования этой «бездны» со стороны министерства энергетики США (а 74 млрд баррелей – это оценка именно этого ведомства, данная в 2012 году) – теоретические, пусть и всеми доступными методами. Но теория без практики – только полдела, нужны скважины, нужна практика. А чего не бурили? Да нужды особой не было, да и технологии отработаны не были. Не суетились – оценивали, на американцев с их фрекингом любовались. Что теперь? Теперь – отдельная статья, которую хочется по хулигански назвать «Россия медленно спускается с горы».

Boris Alestar

 
Социальные комментарии Cackle
Loading...
Загрузка...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.