Сланцевая нефть, себестоимость добычи. каково влияние добычи углеводородов на экологию земли

Добыча сланцевой нефти – себестоимость процесса, влияние на экологию планеты

Сланцевая нефть – это синтетическая нетрадиционная нефть, которую получают из горючих сланцев путем термического воздействия. Полученная нефть либо используется в качестве топлива, либо перерабатывается и применяется в тех же сферах, что и традиционная сырая нефть.

Основная часть мировых запасов сланцевой нефти находится на территории США. Это около 24,7 трлн тонн. Достаточно обширные запасы горючих сланцев есть в распоряжении России, Китая. В Америке именно добыча горючих сланцев вывела нефтедобывающую отрасль на новый этап развития. Самое крупное месторождение находится в Северной и Южной Дакоте. Называется оно Баккен. Именно здесь себестоимость сланцевой нефти в США является наиболее низкой, благодаря самой совершенной на данный момент технологии добычи. Помимо месторождения Баккен, есть еще ряд крупных месторождений на территории США, которые находятся в штатах Техас и Нью-Мексико.

На долю России приходится около 7 % от мировых запасов. Самым перспективным месторождением считается Баженовская свита (Западная Сибирь). В этих местах отложения горючих сланцев занимают огромную территорию, сопоставимую по площади с штатом Техас и Мексиканским заливом, вместе взятыми.

В Китае основные запасы сланцев сосредоточены на территории провинций в северо-восточной части страны и в одном из крупнейших промышленных центров – Фушуне, который находится в непосредственной близости от границы с Кореей.

Также среди стран, успешно занимающихся добычей горючих сланцев, можно выделить следующие:

  • Израиль (который становится главным центром по добыче нефти из сланцев на территории Ближнего Востока),
  • Иордания,
  • Марокко,
  • Австралия,
  • Аргентина,
  • Эстония,
  • Бразилия.

Как добывают сланцевую нефть

  1. Добыча открытым или шахтным способом с дальнейшей переработкой на установках-реакторах, где горючие сланцы подвергают пиролизу без доступа воздуха, что приводит к выделению из породы смолы. Этот способ активно использовался в СССР, применяется в Бразилии, Китае. Главный его недостаток – высокая затратность, что приводит к высокой цене конечной продукции. К тому же при использовании данного варианта добычи нефти возникает проблема выделения большого количества углекислого газа во время извлечения из породы сланцевой смолы. Выпуск в атмосферу больших порций углекислого газа грозит значительным ухудшением экологической ситуации, а вопрос его утилизации до сих пор не решен;
  2. Добыча нефти напрямую из пласта. Происходит это посредством бурения горизонтальных скважин, что приводит к многочисленным гидроразрывам пласта. Часто возникает необходимость проведения термического или химического разогрева пласта. Это приводит к значительному удорожанию добычи данного вида нефти по сравнению с традиционной, независимо от развития и усовершенствования применяемых технологий. Важная проблема, возникающая при использовании данного способа, – это быстрые темпы снижения объемов добываемого продукта (за 400 дней работы объемы могут снизиться на 80 %). Для решения данной проблемы скважины на месторождениях вводят поэтапно.

Технология добычи имеет ряд нюансов, которые необходимо учитывать:

  • месторождение должно находиться поблизости от потребителей, поскольку сланцевый газ не транспортируется по газопроводам высокого давления;
  • возможно проведение разработок сланцевых месторождений в густонаселенных районах;
  • при добыче сланцев не происходит потеря парникового газа, но теряется метан, что в итоге все равно приводит к усилению парникового эффекта;
  • использование способа гидроразрыва подразумевает наличие большого количества воды вблизи месторождений. Чтобы совершить один гидроразрыв, делают смесь из воды, песка и химикатов массой 7500 тонн. После проведения работ вся отработанная грязная вода скапливается в районе месторождений и приносит ощутимый вред экологии;
  • сланцевые скважины имеют небольшой срок эксплуатации;
  • использование химикатов при приготовлении смесей для гидроразрыва несет за собой тяжелые экологические последствия;
  • добыча данного сырья будет рентабельна только в условиях спроса на продукцию, если мировая цена нефти находиться на достаточно высоком уровне.

Отличия от добычи традиционными методами

Традиционная нефть пропитывает породы, которые имеют пористую структуру. Поры и трещины в породах соединены между собой. Иногда этот вид нефти разлит на поверхности земли или же свободно перемещается по своему пласту на глубине. Давление, которое оказывается сверху другой породой на нефтеносный пласт, приводит к выдавливанию нефти на поверхность, когда она свободно перетекает к скважине по пласту. Примерно 20 % запаса нефти извлекается из пласта таким образом. Когда поступление нефти сокращается, начинается применение различных мероприятий, направленных на увеличение добычи. Например, гидроразрыв пласта, когда закачивание воды в скважину приводит к созданию давления на породу вокруг ствола скважины.

Узнайте, из чего делают пластмассу и подробности технологии производства одного из самых востребованных материалов.

Можно ли использовать для пищевых продуктов пластиковую тару, получаемую из переработанных отходов? Ответ смотрите тут https://greenologia.ru/othody/sinteticheskie/nefteprodukty/plastikovaya-tara.html

Сланцевая нефть располагается в породе, предшествующей нефтеносному пласту. Отсутствие соединения между полостями не дает возможности нефти перемещаться свободно. Пробурив скважину, невозможно сразу получить из нее требуемые объемы нефти. Применение различных технологий и процессов, таких как подогревание пород или использование направленных взрывов, приводит к значительному удорожанию процесса добычи, что отражается на конечной стоимости данной продукции.

К тому же постоянно возникает необходимость бурения все новых скважин, так как скважина отдает только тот объем, на который удалось подействовать проведенными мероприятиями, остальная нефть останется нетронутой, пока не будет пробурена следующая скважина и не проведен все тот же комплекс процедур. Одна скважина работает с хорошей отдачей не более года, при этом с каждым месяцем выход нефти сокращается.

Сланцевая нефть, себестоимость добычи. Каково влияние добычи углеводородов на экологию земли — смотреть видео

Сланцевая нефть – это синтетическая нетрадиционная которую, нефть получают из горючих сланцев путем воздействия термического. Полученная нефть либо используется в топлива качестве, либо перерабатывается и применяется в тех же что, сферах и традиционная сырая нефть.

Основная мировых часть запасов сланцевой нефти находится на США территории. Это около 24,7 трлн тонн. обширные Достаточно запасы горючих сланцев есть в России распоряжении, Китая. В Америке именно добыча сланцев горючих вывела нефтедобывающую отрасль на новый развития этап. Самое крупное месторождение находится в Южной и Северной Дакоте. Называется оно Баккен. здесь Именно себестоимость сланцевой нефти в США наиболее является низкой, благодаря самой совершенной на момент данный технологии добычи. Помимо месторождения есть, Баккен еще ряд крупных месторождений на США территории, которые находятся в штатах Техас и Мексико-Нью.

В Китае основные запасы сланцев территории на сосредоточены провинций в северо-восточной части одном и в страны из крупнейших промышленных центров – Фушуне, находится который в непосредственной близости от границы с Кореей.

среди Также стран, успешно занимающихся добычей сланцев горючих, можно выделить следующие:

  • Израиль (становится который главным центром по добыче нефти из территории на сланцев Ближнего Востока),
  • Иордания,
  • Марокко,
  • Аргентина,
  • Австралия,
  • Эстония,
  • Бразилия.

Как добывают нефть сланцевую

  1. Добыча открытым или шахтным дальнейшей с способом переработкой на установках-реакторах, где сланцы горючие подвергают пиролизу без доступа что, воздуха приводит к выделению из породы смолы. способ Этот активно использовался в СССР, применяется в Китае, Бразилии. Главный его недостаток – высокая что, затратность приводит к высокой цене конечной тому. К продукции же при использовании данного варианта нефти добычи возникает проблема выделения большого углекислого количества газа во время извлечения из породы смолы сланцевой. Выпуск в атмосферу больших порций газа углекислого грозит значительным ухудшением экологической вопрос, а ситуации его утилизации до сих пор не Добыча;
  2. решен нефти напрямую из пласта. Происходит посредством это бурения горизонтальных скважин, что многочисленным к приводит гидроразрывам пласта. Часто возникает проведения необходимость термического или химического разогрева Это. пласта приводит к значительному удорожанию добычи вида данного нефти по сравнению с традиционной, независимо от усовершенствования и развития применяемых технологий. Важная проблема, при возникающая использовании данного способа, – это темпы быстрые снижения объемов добываемого продукта (за дней 400 работы объемы могут снизиться на 80 %). решения Для данной проблемы скважины на месторождениях поэтапно вводят.

Технология добычи имеет ряд которые, нюансов необходимо учитывать:

  • месторождение должно поблизости находиться от потребителей, поскольку сланцевый газ не газопроводам по транспортируется высокого давления;
  • возможно проведение сланцевых разработок месторождений в густонаселенных районах;
  • при сланцев добыче не происходит потеря парникового газа, но метан теряется, что в итоге все равно усилению к приводит парникового эффекта;
  • использование способа подразумевает гидроразрыва наличие большого количества воды месторождений вблизи. Чтобы совершить один гидроразрыв, смесь делают из воды, песка и химикатов массой тонн 7500. После проведения работ вся грязная отработанная вода скапливается в районе месторождений и ощутимый приносит вред экологии;
  • сланцевые скважины небольшой имеют срок эксплуатации;
  • использование химикатов приготовлении при смесей для гидроразрыва несет за тяжелые собой экологические последствия;
  • добыча данного будет сырья рентабельна только в условиях спроса на если, продукцию мировая цена нефти находиться на высоком достаточно уровне.

Отличия от добычи традиционными Традиционная

методами нефть пропитывает породы, которые пористую имеют структуру. Поры и трещины в породах между соединены собой. Иногда этот вид разлит нефти на поверхности земли или же свободно своему по перемещается пласту на глубине. Давление, которое сверху оказывается другой породой на нефтеносный пласт, выдавливанию к приводит нефти на поверхность, когда она перетекает свободно к скважине по пласту. Примерно 20 % запаса извлекается нефти из пласта таким образом. Когда нефти поступление сокращается, начинается применение различных направленных, мероприятий на увеличение добычи. Например, гидроразрыв когда, пласта закачивание воды в скважину приводит к давления созданию на породу вокруг ствола скважины.

Читать еще:  Факторы размещения машиностроения в мире

нефть Сланцевая располагается в породе, предшествующей нефтеносному Отсутствие. пласту соединения между полостями не дает нефти возможности перемещаться свободно. Пробурив скважину, сразу невозможно получить из нее требуемые объемы Применение. нефти различных технологий и процессов, таких подогревание как пород или использование направленных приводит, взрывов к значительному удорожанию процесса добычи, отражается что на конечной стоимости данной продукции.

К постоянно же тому возникает необходимость бурения все скважин новых, так как скважина отдает тот только объем, на который удалось подействовать мероприятиями проведенными, остальная нефть останется нетронутой, будет не пока пробурена следующая скважина и не проведен тот все же комплекс процедур. Одна скважина хорошей с работает отдачей не более года, при каждым с этом месяцем выход нефти сокращается.

Чем опасна сланцевая нефте- и газодобыча для экологии

Влияние добычи традиционным способом на природу давно изучено, но ГРП таит в себе еще много опасного.

С завоеванием рынка сланцевой нефтью и сланцевым газом метод горизонтального бурения возникает вопрос влияния данного метода добычи на окружающую среду. Об этом говорится в тезисах доклада С.А. Пунановой (Институт проблем нефти и газа РАН) и Д. Нукенова (ТОО «Kaz-Waterhunters», г. Актау, Казахстан) к конференции «Горизонтальные скважины и ГРП в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений», прошедшей в ходе Татарстанского нефтегазохимического форума. Информ-Девон приводит этот материал с сокращениями.
Башкортостан и Татарстан проявляют рационалистический подход к разработке месторождений углеводородов. В этих регионах широко внедряются проекты с использованием горизонтальных скважин, доля которых в Волго-Уральском НГБ весьма высока. Это отмечалось на конференции EAGE «Горизонтальные скважины 2017. Проблемы и перспективы» (Казань, 15–19 мая 2017 года).

НЕФТЯНЫЕ ЗАПАСЫ США УВЕЛИЧИЛИСЬ НА 90% ЗА 6 ЛЕТ

В современных рыночных условиях горизонтальное бурение позволяет минимизировать риски отсутствия притока, увеличить степень вскрытия коллектора и дебиты по скважинам, повысить рентабельность проектов, сказал председатель оргкомитета EAGE, руководитель направления по геологии и разработке ООО «Газпромнефть-Ангара» Владимир Воробьев.
Разработка сланцевых залежей за последние годы полностью переориентировала международный нефтяной рынок. Совершив сланцевую «революцию» в начале 2010-х годов, американские производители стали одними из ключевых поставщиков сырья в мире, нарастив с середины 2016 производство на 10% до 9,3 миллиона баррелей в сутки на сегодня. Это недалеко от уровней Саудовской Аравии и России. Больших успехов удалось добиться с применением именно горизонтального и кустового бурения.

Промышленная добыча газа из сланцев началась в 1980-х годах. На северо-востоке Техаса были пробурены неглубокие вертикальные скважины (150–750 м). Газ из сланцев (плеев) формации Барнетт начали извлекать при помощи гидравлической стимуляции. Дебиты скважин составляли около 3 тыс. кубометров в сутки, и запасы на скважину оценивались в среднем 7 млн куб.м. Постепенно совершенствовалась технология добычи, и к 2000 она уже составила 13 млрд куб.м.
В 2002 г. начался новый технологический этап – бурение горизонтальных скважин с многостадийным ГРП (Hydraulic fracturing) и закачкой проппантов. Добыча стала расти и уже в 2005 г. составила 23 млрд куб.м. Сланцевые формации расположены главным образом в пределах осадочных бассейнов как платформенного (Пермский, Мичиганский, Иллинойс и др.), так и внутрискладчатого (Грин Ривер, Уинта, Парадокс и др.) типов.

Компания WPX Energy из Оклахомы занимается бурением в разных бассейнах Америки: на сланцы формаций Баккен (Северная Дакота) и Барнетт (глинистые сланцы каменноугольного возраста) Пермского бассейна (западный Техас и восточный Нью-Мексико). Руководитель компании Rick Moncrief, который является пионером горизонтального бурения в Баккене, сравнивает эти сланцевые формации. Он считает, что существуют высокие перспективы и в Баккене, и в Пермском бассейне, несмотря на то, что в 2016 г. продукция Баккена упала. В то время как экономически Пермский бассейн в настоящее время выглядит более привлекательно, Rick Moncrief оценивает положительно перспективы его компании в обоих бассейнах, где средние затраты на скважину были снижены до $5–5,5 миллионов в середине 2016 года. Сегодня WPXEnergy является «новым игроком» Пермского бассейна благодаря приобретению в 2015-м году лицензионных участков на площади Дэлавар. Также WPXEnergy имеет площади в Уиллистонском бассейне (Северная Дакота) и бассейне Сан Хуан (Нью-Мексико).

В первом квартале 2016 года WPXEnergy установила новый пик добычи нефти со средним показателем в 41500 баррелей в день и планирует вложить $350–450 млн в 2016 году. Больше половины этих средств предназначено для Пермского участка Дэлавар. Многие руководители крупных корпораций отмечают, что улучшение технологий горизонтального бурения приводит к уменьшению затрат, выдвигая лозунг – «меньше денег, но больше нефти».
Усовершенствование технологий ГРП с многочисленными входными отверстиями (перфорациями) снижает затраты и увеличивает производительность, считает JimVolker, исполнительный директор Whiting Petroleum Corporation, базирующейся в Денвере. Сто входных отверстий на протяжении 3048 метров ветви, 2,7 тысяч тонн песка и 200 тыс. баррелей воды позволяют Whiting Petroleum достигать производительности в 900 тысяч баррелей на скважину. По словам Gerbert Schoonman, вице президента компании Hess Corporation, его компании удалось снизить время бурения скважины с 45 до 16 дней, тем самым снизив затраты на каждую с 34 млн до $5,1 млн.
Don Hrap, президент компании Conoco Phillips подчеркивает, что из-за новой технологии нефтяные запасы США увеличились на 90% за последние 6 лет, а запасы натурального газа на 125% за последние 20 лет. «В настоящий момент Северная Америка имеет достаточно природного газа на следующие 100 лет», – сказал Don Hrap.

Большое значение имеет применение новейших технологий. Компании используют волоконную оптику и волоконные катушки для диагностики производительности каждой перфорации. Температуру, акустику и некоторые другие параметры оценивают для их повторного использования. Новая волоконно-оптическая система мониторинга, совместно разработанная Shell и Baker Hughes, позволяет проводить мониторинг распределения напряжений и деформаций в скважинах, использующих противопесочные фильтры. Эта система может фиксировать даже незначительные изменения в обсадных трубах и креплениях скважин в реальном времени.

КОЛОССАЛЬНЫЙ ВРЕД ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Негативное влияние сланцевого бурения наносит колоссальный вред окружающей среде, считают ученые. При бурении горизонтальных скважин и использовании ГРП растет сейсмоактивность в связи с изменением структуры недр, загрязняются грунтовые воды, поверхностные воды и почвы, в атмосферу выбрасывается метан.
Технология требует огромных запасов воды. Для одного ГРП используется от 5000 до 20000 т смеси воды, песка и химикатов, а таких ГРП производится в год десятки на одной скважине. Вблизи месторождений скапливаются большие объемы отработанной загрязненной химическими веществами воды, которая неизбежно попадет в почву. Добыча сланцевого газа приводит к загрязнению грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком и другими опасными веществами. В частности, в сентябре 2014 г. в водозаборной скважине сланцевого месторождения Barnett shale, одного из самых крупных газовых хранилищ Техаса, было обнаружено небезопасное количество мышьяка. Для одной операции ГРП используется до 500 наименований химикатов общим объем от 80 до 300 т. Высока вероятность и загрязнения радиоактивными веществами, которые будут выноситься на поверхность в результате добычи газа.

При довольно подробном освещении всех плюсов и минусов горизонтального бурения сланцевых плеев и, в частности, негативных экологических последствий применения ГРП, практически не затрагивается проблема микроэлементного (МЭ) состава как самих сланцев, так и сланцевой нефти. Однако при разработке и добыче нефтегазовых ресурсов сланцевых формаций необходимо учитывать большие содержания металлов и неметаллов, концентрирующихся в них. Причем значительное количество элементов относится к категории потенциально токсичных опасных для среды обитания.

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ И РАДИАЦИЯ
В целом сложилась парадоксальная ситуация. На фоне сравнительно высокой изученности свойств и последствий воздействий углеводородов на окружающую среду практически без исследований остались многие токсоопасные МЭ, присутствующие в УВ сырье. Но около 15–20% добываемого УВ сырья уже содержат в своем составе токсические микроэлементы в количествах, превышающих их безопасный уровень, и объемы его добычи с годами возрастают. Наиболее миграционно-подвижные и летучие из них ртуть, кадмий, мышьяк и др.
В числе прочно химически связанных в комплексных металлоорганических соединениях в углеводородах – медь, никель, цинк и др. Они биологически инертны в природной нефти и битумах, но опасны в микродисперсном состоянии после техногенного, особенно высокотемпературного воздействия на сырье. Актиноиды, вне зависимости от прочности связи с молекулярными структурами УВ, входят в класс активно опасных в любом состоянии. Поэтому содержания таких высокотоксичных и летучих элементов, как молибден, селен и др. необходимо оценивать на предварительных этапах разработки любых месторождений, в том числе и сланцевых.

Тепловое воздействие на пласт, увеличение давлений, закачка химических реагентов при ГРП при большом количестве перфораций на протяжении длинного горизонтального участка может привести к высвобождению элементов и их выбросу в окружающую среду. Так, известно, что теплохимические методы, например, метод внутрипластового горения при выработке запасов ванадиеносных нафтидов, неприемлемы в виду значительных потерь металлов в пласте, а также из-за возможного попадания ванадия и никеля в вышезалегающие водоносные горизонты, используемые для водоснабжения населения. Подобное уже зафиксировано на участке внутрипластового горения месторождения Каражанбас в Казахстане.
В горючих сланцах Байхожинского месторождения в Казахстане отмечаются также высокие содержания рения – редкоземельного металла, широко применяемого в катализаторах и тугоплавких сплавах.

Читать еще:  Где бурить скважину под воду на участке - вопрос который задает себе каждый дачник

В последние годы особое внимание уделяется оценке объемов экологически опасного загрязнения окружающей среды ртутью и ее соединениями, образующимися в результате добычи различных видов углеводородного сырья и его переработки. Наибольшее число подобных исследований выполнено в США. Даже по самой низкой оценке среднего содержания Hg в нефти при расчете на минеральное вещество она во много раз выше, чем в осадочных породах и земной коре. Ртуть присутствует в нефти в виде обладающих высокой летучестью капель металлической ртути. В нефти обнаружена также самородная ртуть и ее амальгамы.

Естественная радиоактивность горючих сланцев обусловлена содержанием в них естественных радионуклидов (ЕРН): урана, тория, изотопа 40К и продуктов радиоактивного распада Th, U, в первую очередь радия и газообразного радона. Из всех ЕРН горючих и черных сланцев наибольшая информация имеется по урану, который заметно накапливается в них. Его среднее содержание в черных сланцах 8–13 грамм на тонну. При переработке сланцев могут образовываться продукты с повышенной радиоактивностью по сравнению с исходными.

Ученым стоит задуматься о тех невозвратных потерях ценных промышленно значимых металлов, которые происходят из-за отсутствия рентабельной и экономически эффективной технологии их добычи из нафтидов, а, с другой стороны, при ГРП возможно попадание потенциально токсичных элементов как из сланцев, так и из содержащихся в них углеводородов в скважинное оборудование и окружающую среду.

Где и как добывается сланцевая нефть? Добыча сланцевой нефти – себестоимость процесса, влияние на экологию планеты

Атланты держат небо…

Сланцевая нефть — это полезное ископаемое, получаемое из залежей органического происхождения, представляющих собой продукты преобразования остатков растительных и животных организмов под воздействием геологических факторов.

Различаются два типа запасов сланцевой нефти. Первый тип представляет собой обычную нефть легких фракций, находящуюся в низкопроницаемых коллекторах. Добывают её с помощью бурения горизонтальных скважин и гидроразрывов пласта. В США этот тип нефти обозначен термином «tight oil» (tight — малопроницаемый).

Второй тип сланцевой нефти представляет собой нефть «shale oil», получаемую из находящегося в сланцевой породе керогена. Кероген – это вещество, которое еще не успело стать нефтью, но находящееся в процессе превращения в неё. Для того, чтобы ускорить это превращение кероген необходимо термически обработать, термическая обработка разлагает его на составляющие. Добыча подобной нефти — дорогое удовольствие, потому что мало просто «нагреть» скважины (что само по себе сложно), но и вокруг создать «замораживающие».

Существуют два способа добычи сланцевой нефти. Первый – это добыча сланцевой породы открытым способом. Нефтенасыщенная порода добывается при помощи буровзрывных работ, грузится в забое и через шахтный ствол подаётся на поверхность, где перерабатывается на специальных установках с выделением нефтяных фракций.

Второй предполагает бурение горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. Для разрыва пласта вводятся смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под огромным давлением (500-1500 атм). Основная опасность для экологии при этом заключается в использовании большого количества химикатов, которые смешиваются с водой и песком. Химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий, а также грунтовых вод.

Оба способа высокозатратные. Себестоимость первого 90-100 долларов за баррель, второго 50-60 долларов.

«Классическая» нефть, извлекаемая в России, обходится примерно в 15 долларов за баррель. В Саудовской Аравии — 8

Крупнейшие места добычи сланцевой нефти в США

  • Баккен (Bakken). Штат Северная Дакота (3,65 млрд баррелей)
  • Игл Форд (Eagle Ford). Техас (3 млрд баррелей).
  • Монтерей. Центральная Калифорния (600 млн. баррелей)

Сланцевой революции мир обязан Джорджу Митчеллу

Он не открыл ни одного месторождения, не избрел способов добычи, но, руководя собственной компанией Mitchell Energy & Development Corp., упорно добивался рентабельности добычи сланцев. Начиная с 1980-х его компания экспериментировала с применением различных разновидностей гидроразрыва на сланцах месторождения Барнетт, расположенного в Техасе. Было потрачено много времени и денег, но объемы добычи оставались незначительными. Энтузиазм инженеров-нефтяников, бьющихся над решением задачи, давно угас. Все большее беспокойство проявлял и совет директоров компании. Но Митчелл был непреклонен. В конце концов, в 1998 году специалистам компании удалось подобрать подходящую технологию. И начиная с этого года добыча на месторождении начала бурно расти. К тому времени Митчелу было уже 80 лет!

Сланцами называют широко используемый в качестве строительного и отделочного материала камень. Однако, некоторые разновидности сланцев нашли свое широкое применение и в энергетике. Сланец может быть использован при производстве графита кварца, граната, бумаги, а также в качестве источника магния и кремния. В зависимости от условий образования сланцы подразделяются на:

  • глинистые;
  • аспидные;
  • кристаллические;
  • углистые;
  • хлоритовые;
  • горючие;
  • вельдские;
  • тальковые и другие.

Образованные на достаточно больших глубинах в условиях высокого давления и температуры сланцы имеют кристаллическую структуру, которая имеет четко выраженные слои.

В связи с такой востребованностью, сланцевая добыча ведется на территории многих стран, среди которых Мексика, США, Колумбия, Венесуэла, Новая Гвинея, Россия, Северная Африка и т.д.

Во многих странах сланцевые месторождения используются в качестве источника для добычи нефти и газа.

Добыча сланцевой нефти

Сланцевой нефтью принято называть нефть, основным источником для добычи которой выступают сланцевые залежи, находящиеся в твердом или жидком состоянии и образованные в течение достаточно длительного времени растительными и животными остатками.

Такая нефть находится в пластах породы, для которой характерна низкая плотность и проницаемость. Кроме того, порода, содержащая сланцевую нефть, также имеет огромное количество примесей, которые называются нефтяными песками или тяжелой битумной нефти. Переработать такой продукт представляет собой очень дорогостоящую процедуру, в результате которой образуется материал в несколько раз дороже, чем обычная нефть. Это связано с тем, что технология сланцевой добычи до сих пор остается несовершенной и проходит только свою начальную стадию развития. В связи с этим, сегодня сланцевая нефть больше является перспективным резервом на будущее и никоим образом пока не может повлиять на существующий нефтяной рынок.

Не смотря на дороговизну продукта, сланцевая нефть продолжает добываться. Существует два метода, которые пользуются преимуществом во время добычи данного продукта:

  1. Открытый (шахтный) способ. В данном случае порода после изъятия из земных недр попадает на дальнейшую переработку в специальные установки-реакторы. Данные установки используются для пиролиза сланцев без доступа воздуха. Этот процесс приводит к выделению сланцевой смолы. Стоит отметить, что открытый способ отличается своей дороговизной и, соответственно, дорогим конечным продуктом.
  2. Добыча из пласта путем гидравлического разрыва (или фрекинга). При данном способе бурятся горизонтальные скважины, и производится множественные гидроразрвы пласта. Часто перед этим существует необходимость проведения термического или химического разогрева пласта. Не смотря на дороговизну открытого способа добычи сланцевой нефти, данный метод является еще более сложным, и, соответственно, более дорогостоящим.

Кроме того, во время извлечения сланцев для получения нефти вторым способом возникает серьезная проблема, заключающаяся в очень быстром падении дебитов пробуренных скважин. Если в самом начале работы скважины характеризуются достаточно высоким дебитом, что связано с горизонтальным закачиванием и множественными гидроразрывами, то спустя 400 рабочих дней наблюдается резкое падение количества добываемого сырья (до 80%). Во избежание подобной ситуации во время сланцевой добычи введение скважин в эксплуатацию осуществляется поэтапно.

Стоит отметить, что сланцевые отложения содержат достаточно низкую концентрацию газа. Он собирается, как правило, в коллекторах, которые разбросаны по всех толще породы. Таким образом, в каждом отдельном коллекторе содержится очень малое количество газа. Но, если их все собрать воедино, то получаются даже очень большие его запасы.

Сланцевый газ добывается несколькими способами:

  1. Горизонтальным бурением. В основе данного метода лежит применение специальных буровых установок. Данный способ наиболее распространен и считается приоритетным во время добычи сланцевого газа.
  2. Гидроразрывами пласта. Суть способа заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте с целью выделения из него сланцевого газа. Данный метод используют тогда, когда обычные способы уже неэффективны.
  3. Сейсмическим моделированием. В данном методе сочетаются геологические исследования с картированием и компьютерной обработкой данных, в том числе и с визуализацией.

Стоит отметить, что сегодня существуют современные технологии добычи сланцевого газа, при которых конструируется специальная буровая установка, содержащая одну вертикальную скважину и несколько горизонтальных, длина которых может составлять порядка 3 км. Скважины заполняются специальной смесью, в состав которой входит вода, песок и химреагентов, благодаря чему происходит гидроудар. В результате этого повреждаются газовые коллекторы и, содержащийся в них газ, высвобождается и откачивается.

При добыче сланцевого газа, как и при разработке стандартных газовых месторождений, создаются области переменного давления. Таким образом, газ перемещается в зависимости от давления. С этой целью используются горизонтальные скважины, которые имеют несколько отводов на одной глубине. Также допустимо формирование многоступенчатых скважин, имеющих горизонтальный отвод протяженностью 2 км.

Читать еще:  Роторная дробилка - эффективный измельчитель

Наибольший опыт в разработке сланцевых месторождений характерен для США. Так, он показывает, что каждое отдельное такое месторождение имеет свои уникальные геологические параметры, которые влияют на эксплуатацию и добычу материала. Таким образом, в каждом отдельном случае необходим индивидуальный научный подход при добыче газа.

Чем сланцевая нефть отличается от обычной. Добыча сланцевой нефти – себестоимость процесса, влияние на экологию планеты. Сланцевая нефть в США

О «сланцевой революции» и «сланцевом буме» в США слышали все, однако, мало кто представляет, , как она добывается и так ли велика ее угроза «классической» нефти.

Виды сланцевой нефти

Сланцевая нефть является полезным ископаемым и, как и «классическая» нефть, образуется из органических остатков, попавших под влияние определенных геологических факторов.

В современной энергетической отрасли, в зависимости от способа получения, различают два вида сланцевой нефти:

  • Малопроницаемая нефть (Tight Oil)

Этот вид нефти состоит из легких фракций и находится в пластах с низкой проницаемостью, что и стало причиной для названия. Для добычи малопроницаемой нефти используется технология гидроразрыва пластов и бурение горизонтальных скважин.

Сланцевую нефть добывают из керогена – особого вещества, которое содержится в сланцевой породе. По сути, кероген – это вещество, превращающееся в обычную нефть. Для ускорения этого процесса его прямо в скважине подвергают термической обработке, в результате чего, получается сланцевая нефть.

Добыча сланцевой нефти

Самое большое распространение получили два способа добычи сланцевой нефти:

  • Получение сланцевой нефти на поверхности

При этом способе, нефтеносная порода подается наверх, где проходит обработку в специальных установках, в которых происходит ее разделение на нефтяные фракции.

  • Получение сланцевой нефти на глубине

Этот способ применяется при залегании нефтеносной породы на больших глубинах. Для этого используется технология бурения горизонтальных скважин, в которые под давлением подается вода. Под влиянием гидроудара происходит так называемый гидроразрыв пластов. Из полученных в нефтеносной породе множества трещин начинает выделяться содержащаяся в ней нефть, которая и подается на поверхность.

Стоит отметить, что способ применение гидроразрыва пластов несет в себе существенную опасность. Следствием этой технологии является проседание грунта, сейсмические толчки, попадание в подземные грунтовые воды нефти и метана.

Наибольшее распространение получил второй способ добычи сланцевой нефти.

Оба способа добычи сланцевой нефти отнюдь не из дешевых. Себестоимость барреля нефти, добытой первым способом, составляет 90-100 долларов, а добытого способом гидроразрыва пластов – порядка 50-60 долларов.

5 фактов о сланцевой нефти, которые нужно знать

По оценкам экспертов, мировые запасы сланцевой нефти составляют около 300 млрд. баррелей, из которых 24 млрд. находится на территории США. С учетом существующего уровня потребления, этих запасов хватит более, чем на 300 лет.

Добыча сланцевой нефти не везде экономически целесообразна. Для того, чтобы добыча сланцевой нефти была экономически оправдана, нефтеносная порода месторождения должна содержать не менее 90 литров нефти в одной тонне сланца. Помимо этого, толщина нефтеносного пласта должна быть не менее 30 метров.

Критерию 90 литров нефти на тонну породы соответствует всего 1/3 всех месторождений сланцевой нефти, а критерию необходимой толщины пласта – еще меньше.

Использование современных технологий позволяет добывать от 0,5 до 1,25 сланцевой нефти из одной тонны нефтеносной сланцевой породы.

В течение первого года работы сланцевой скважины, объемы добываемых нефти и газа значительно превышает объемы добычи «классических» месторождений. После первого года, объем добычи падает на 80%.

Самым крупным месторождением сланцевой нефти в мире является месторождение Баккен (Bakken), штат Северная Дакота в США. Добыча сланцевой нефти на площадке Баккен ведется с 2000 года. Предположительный объем запасов сланцевой нефти составляет 3,65 млрд. баррелей.

Несмотря на более, чем пятнадцатилетний стаж, технология добычи сланцевой нефти пребывает на начальном этапе развития. Себестоимость сланцевой нефти, несмотря на постепенное снижение, все равно, значительно превышает себестоимость добычи «классической» нефти. Поэтому, в ближайшей перспективе, вряд ли стоит ждать повторения сланцевой революции на рынке нефти, как это было в газовом сегменте, а запасы сланцевой нефти стоит расценивать в качестве перспективного резервного энергоресурса на будущее.

Fortrader Suite 11, Second Floor, Sound & Vision House, Francis Rachel Str. Victoria Victoria, Mahe, Seychelles +7 10 248 2640568

Сланцами называют широко используемый в качестве строительного и отделочного материала камень. Однако, некоторые разновидности сланцев нашли свое широкое применение и в энергетике. Сланец может быть использован при производстве графита кварца, граната, бумаги, а также в качестве источника магния и кремния. В зависимости от условий образования сланцы подразделяются на:

  • глинистые;
  • аспидные;
  • кристаллические;
  • углистые;
  • хлоритовые;
  • горючие;
  • вельдские;
  • тальковые и другие.

Образованные на достаточно больших глубинах в условиях высокого давления и температуры сланцы имеют кристаллическую структуру, которая имеет четко выраженные слои.

В связи с такой востребованностью, сланцевая добыча ведется на территории многих стран, среди которых Мексика, США, Колумбия, Венесуэла, Новая Гвинея, Россия, Северная Африка и т.д.

Во многих странах сланцевые месторождения используются в качестве источника для добычи нефти и газа.

Добыча сланцевой нефти

Сланцевой нефтью принято называть нефть, основным источником для добычи которой выступают сланцевые залежи, находящиеся в твердом или жидком состоянии и образованные в течение достаточно длительного времени растительными и животными остатками.

Такая нефть находится в пластах породы, для которой характерна низкая плотность и проницаемость. Кроме того, порода, содержащая сланцевую нефть, также имеет огромное количество примесей, которые называются нефтяными песками или тяжелой битумной нефти. Переработать такой продукт представляет собой очень дорогостоящую процедуру, в результате которой образуется материал в несколько раз дороже, чем обычная нефть. Это связано с тем, что технология сланцевой добычи до сих пор остается несовершенной и проходит только свою начальную стадию развития. В связи с этим, сегодня сланцевая нефть больше является перспективным резервом на будущее и никоим образом пока не может повлиять на существующий нефтяной рынок.

Не смотря на дороговизну продукта, сланцевая нефть продолжает добываться. Существует два метода, которые пользуются преимуществом во время добычи данного продукта:

  1. Открытый (шахтный) способ. В данном случае порода после изъятия из земных недр попадает на дальнейшую переработку в специальные установки-реакторы. Данные установки используются для пиролиза сланцев без доступа воздуха. Этот процесс приводит к выделению сланцевой смолы. Стоит отметить, что открытый способ отличается своей дороговизной и, соответственно, дорогим конечным продуктом.
  2. Добыча из пласта путем гидравлического разрыва (или фрекинга). При данном способе бурятся горизонтальные скважины, и производится множественные гидроразрвы пласта. Часто перед этим существует необходимость проведения термического или химического разогрева пласта. Не смотря на дороговизну открытого способа добычи сланцевой нефти, данный метод является еще более сложным, и, соответственно, более дорогостоящим.

Кроме того, во время извлечения сланцев для получения нефти вторым способом возникает серьезная проблема, заключающаяся в очень быстром падении дебитов пробуренных скважин. Если в самом начале работы скважины характеризуются достаточно высоким дебитом, что связано с горизонтальным закачиванием и множественными гидроразрывами, то спустя 400 рабочих дней наблюдается резкое падение количества добываемого сырья (до 80%). Во избежание подобной ситуации во время сланцевой добычи введение скважин в эксплуатацию осуществляется поэтапно.

Стоит отметить, что сланцевые отложения содержат достаточно низкую концентрацию газа. Он собирается, как правило, в коллекторах, которые разбросаны по всех толще породы. Таким образом, в каждом отдельном коллекторе содержится очень малое количество газа. Но, если их все собрать воедино, то получаются даже очень большие его запасы.

Сланцевый газ добывается несколькими способами:

  1. Горизонтальным бурением. В основе данного метода лежит применение специальных буровых установок. Данный способ наиболее распространен и считается приоритетным во время добычи сланцевого газа.
  2. Гидроразрывами пласта. Суть способа заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте с целью выделения из него сланцевого газа. Данный метод используют тогда, когда обычные способы уже неэффективны.
  3. Сейсмическим моделированием. В данном методе сочетаются геологические исследования с картированием и компьютерной обработкой данных, в том числе и с визуализацией.

Стоит отметить, что сегодня существуют современные технологии добычи сланцевого газа, при которых конструируется специальная буровая установка, содержащая одну вертикальную скважину и несколько горизонтальных, длина которых может составлять порядка 3 км. Скважины заполняются специальной смесью, в состав которой входит вода, песок и химреагентов, благодаря чему происходит гидроудар. В результате этого повреждаются газовые коллекторы и, содержащийся в них газ, высвобождается и откачивается.

При добыче сланцевого газа, как и при разработке стандартных газовых месторождений, создаются области переменного давления. Таким образом, газ перемещается в зависимости от давления. С этой целью используются горизонтальные скважины, которые имеют несколько отводов на одной глубине. Также допустимо формирование многоступенчатых скважин, имеющих горизонтальный отвод протяженностью 2 км.

Наибольший опыт в разработке сланцевых месторождений характерен для США. Так, он показывает, что каждое отдельное такое месторождение имеет свои уникальные геологические параметры, которые влияют на эксплуатацию и добычу материала. Таким образом, в каждом отдельном случае необходим индивидуальный научный подход при добыче газа.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector