XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Введение

Сланцы — самый распространенный тип осадочных пород на Земле. Они являются материнскими породами углеводородов, мигрирующих далее в проницаемые горные породы-коллекторы, и служат покрышками, образуя ловушки нефти и газа в нижележащих осадочных породах. До недавнего времени специалисты нефтегазодобывающей отрасли, как правило, считали эти породы не более чем помехами, с которыми приходится мириться при бурении скважин на целевые продуктивные песчаники и известняки

История и статистика сланцевого газа

Добыча углеводородов из залежей сланцев не является чем-то новым, и началась задолго до появления современной нефтегазодобывающей промышленности. В 1821 г., за несколько десятилетий до того, как была пробурена первая нефтяная скважина, в США в местечке Фредония (Fredonia), штат Нью-Йорк, пробурили промышленную скважину на сланцевый газ. С тех пор в Соединенных Штатах произошел резкий рост добычи сланцевого газа, в результате чего США выбились в мировые лидеры добычи газа (611 млрд м3 ), причем около 50% от добычи приходится на нетрадиционные источники – метан из угольных пластов и сланцевый газ. В 2010 г. на сланцевый газ приходилось 23% всей добычи природного газа США. [1]

Россия же в свою очередь обладает крупными запасами сланцевого газа. Этот газ наблюдается, например, в отложениях рифея Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, он был найден на Енисейском кряже, где даже были зафиксированы выходы на поверхность битуминоидов. Известны в России и другие сланцевые месторождения газа и нефти. Но дебиты их незначительны.

По состоянию на 2011 г. в России не проводилась даже первичная оценка запасов сланцевого газа и его геологоразведка. По различным оценкам ресурсы сланцевого газа в России варьируются от 20 до 100 трлн. м3. Но, как и с ядерной энергетикой, добыча сланцевого газа вызывает много вопросов по поводу экологических последствий.

Методы добычи, проблемы и применение

В настоящее время добыча сланцевого газа стала более частым случаем и предполагает горизонтальное бурение, и гидроразрыв пласта. Вся суть этого метода состоит в том, что горизонтальная скважина прокладывается через слой газоносного сланца. Затем внутрь скважины под давлением закачиваются десятки тысяч кубометров воды, песка и химикатов. Для каждого бурения нужно до 26 тыс. кубометров специального раствора.

В результате разрыва пласта газ по трещинам поступает в скважину и далее уже поступает на поверхность. Данная технология несет за собой колоссальный вред окружающей среде. Независимые экологи подсчитали, что специальный буровой раствор содержит более 596 наименований химикатов, которые так же включают в себя : ингибиторы коррозии, загустители, кислоты, биоциды, ингибиторы для контроля сланца, гелеобразователи. [2]

Главным отличием добычи сланцевого газа от природного является необходимо бурение нескольких скважин и обязательно наличие гидроразрыва, что может привести к тектоническим подвижкам земной коры. Так же хотелось бы отметить, что ресурсы сланцевой скважины иссякают после года использования.

Для добычи сланцевого газа примерно требуется около 200 тонн песка и 4000 тонн воды, которую в последствие нельзя нигде использовать, так же скважину, пробуренную в сланцевых породах нельзя законсервировать.

Стоимость добычи сланцевого газа в два раза выше, чем природного. Сланцевый газ имеет среднее качество, поэтому ему необходима дополнительная переработка;

Огромный вред при добыче сланцевого газа получают грунтовые воды и почвы в результате проникновения смеси для взрыва в толщу горных пород. Воды, загрязненные химикатами, которые после взрыва и добычи газа снова закачивают в опустошенные пласты может привести к землетрясению небольшой мощности, но большой экологической беды;

Так же со временем у людей, проживающих недалеко от мест добычи газа, возможно возникновение заболеваний дыхательных путей и кожи. [3]

Хотелось бы отметить, что большинство экологических проблем можно решить за счет более жесткого контроля за буровыми площадками и процессом добычи газа.

В настоящее время горючие сланцы используют в качестве топлива и энергохимического сырья. Из сланцевой руды получают: фенолы, клеевые вещества, пластификаторы, химикаты для борьбы с эрозией почв и сорняками.

Очищенный сланцевый газ имеет те же физические свойства, что и традиционный природный газ, используется в качестве топлива.

Нефть, полученную из сланцев, можно использовать непосредственно в качестве топлива или переработать на нефтеперерабатывающем заводе. В процессе переработки происходит удаление примесей серы и азота, добавление водорода к углеводородам. Продуктами переработки являются:
Бензин, дизельное топливо и мазут. Используют эти продукты так же, как из обычной нефти.

На сегодняшний день сланцевый газ добывают: США, Иран, Канада, Норвегия, Китай, Нидерланды, но крупнейшей добывающей страной являются США; [4]

Список используемой литературы:

[1] Р. С. Газизов, Н. Л. Солодова, Н. А. Терентьева / Сланцевый газ / Вестник Казанского технологического университета – Казань. 2013. №3. С.28-34

[2] Сланцевый газ: зона неопределенности: URL https://www.eriras.ru/files/e-geller-s-melnikova-slantsevyj-gaz-zona-neopredelennosti.pdf

[3]Проблема добычи сланцевого газа: URL:

http://econf.rae.ru/pdf/2016/02/5212.pdf

[4] Сланцевый газ — глобальный ресурс: https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/russia11/aut11/03_shale_gas.pdf