Сланцевая нефть_
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4. Общественные интересы
общегосударственных энергетических тенденций или включаться в общее дело по обеспечению энергетической независимости страны.
Однако политическим решением дело, скорее всего не ограни чится. Работа нефтегазовых компаний будет осложнена выполне нием многочисленных дорогостоящих условий. Например, пока в проекте правил не говорится о том, как компаниям следует посту пать с отработанной водой — а для проведения гидроразрыва пла ста требуются тысячи кубометров воды для каждой скважины. Ска зано только, что компании «должны иметь подлежащий утвержде нию план, определяющий места окончательного размещения» отработанных вод, а также запасной план, который будет исполь зован в случае, если первоначальные намерения окажутся невы полнимыми. Понятно, что за такими определениями могут скры ваться запретительные по сути условия и требования. Соответст венно, подобные разрешения будут мало чего стоить.
Кроме того, проект документов DEC снимает ограничение на размер страховой суммы в 2 млн долл., которую компании долж ны были зарезервировать для консервации каждой скважины в соответствии с прошлым вариантом условий. Теперь эта сумма не ограничена, поскольку вводятся более строгие требования к кон сервации скважин и рекультивации земель. Состав химикатов для гидроразрыва пласта должен быть обнародован заранее, после чего для получения разрешений на бурение в течение 15 дней ком пании должны принимать публичные комментарии и на них реа гировать.
Независимая нефтегазовая ассоциация штата Нью Йорк (Independent Oil and Gas Association of New York)1 оценила стои мость дополнительных требований в диапазоне от 400 тыс. до 1,7 млн долл. в расчете на скважину. Вообще представители нефте газовой промышленности тоже включились в борьбу за симпатии граждан — они начали массированную рекламную кампанию, при званную продемонстрировать преимущества ответственного и безопасного для окружающей среды гидроразрыва для оживления делового климата, создания рабочих мест и прочих экономических благ, которые дает местным жителям добыча сланцевого газа2.
1 http://www.iogany.org/
2 http://www.iogany.org/display_photo.php? idkey=276; http://www.iogany.org/displ ay_photo.php? idkey=280
134 Сланцевая Америка
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4.2. Защита природы и общественные интересы
Попытки федерального регулирования
Ситуацией с экологическими проблемами гидроразрыва пласта за интересовались и в Вашингтоне. Еще в 2008 г. Комитет по энерге тике и торговле Палаты представителей конгресса запросил необ ходимую информацию у таких технологических компаний, как Halliburton, BJ Services и Schlumberger. Но компании ответили, что не видят проблемы: гидроразрыв пласта — технология не новая, применяется уже давно, и никогда не было зафиксировано и доку ментировано случаев загрязнения грунтовых вод.
18 августа 2011 г. Подкомитет по сланцевому газу Консульта тивного совета Министерства энергетики США (US Secretary of Energy Advisory Board’s Shale Gas Subcommittee) выпустил доклад о состоянии дел с добычей сланцевого газа в США1.
Критика последовала немедленно. Заранее, на основании еще проекта доклада последовала реакция руководства Американского нефтяного института. Директор по добыче API Эрик Милито (Erik Milito) раскритиковал документ за то, что в нем недостаточно отра жены усилия, которые предпринимают федеральные и региональ ные законодатели, а также представители индустрии по совершен ствованию законодательного регулирования добычи сланцевого газа. «В докладе есть существенный пробел — он не отражает того, что штаты и компании уже сделали и делают», — сказал Милито. По его мнению, в докладе признается, что сланцевый газ обладает существенными экологическими и экономическими достоинства ми, но там также говорится, что освоение залежей сланцевого газа в отдельных штатах производится без необходимого пересмотра в сторону ужесточения действующих программ и законов.
Подкомитет по сланцевому газу был создан для того, чтобы своим авторитетом разрешить затянувшийся спор в штате Нью Йорк. Но специалисты, вошедшие в подкомитет (среди них отстав ные политики, представители экологических организаций, уни верситетские профессора и, в частности, хорошо известный в России глава HIS CERA Дэниел Йергин), в своем докладе к одно значному выводу о пользе гидроразрыва пласта для экологии и эко номики не пришли.
В выводах доклада говорится, что компаниям необходимо делать более открытой информацию об операциях по добыче слан
1 http://www.shalegas.energy.gov/resources/081811_90_day_report_final.pdf
Сланцевая Америка 135
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4. Общественные интересы
цевого газа, раскрывать химический состав раствора для гидрораз рыва, заботиться о чистоте воздуха и воды, и, в частности, не ис пользовать дизельные двигатели на буровых площадках, отдавая предпочтение электрическим или работающим на газе. Государст венные органы должны более активно проводить необходимые ис следования, энергичнее обмениваться информацией между штата ми и федеральным центром и ускорить разработку и усовершенст вование необходимых законодательных актов.
Такая половинчатая позиция возмутила руководителей Амери канского нефтяного института, которые однозначно встали на сто рону отрасли. API тоже распространяет доклады о том, что при со блюдении всех необходимых технологических процедур гидрораз рыв пласта никак не может нанести вред природной среде. Вероятно, в этот спор будут вовлечены все более серьезные и авто ритетные силы, а кончится тем, что определенные технологии бу дут признаны «наилучшей практикой» и будет дана рекомендация эту практику применять повсеместно. Нельзя же признать, что безопасно и при этом экономически эффективно добывать необхо димый стране газ нет пока никакой возможности — тем более в ус ловиях низких цен на газ.
А пока продолжается соревнование докладов. Бюро по управле нию земельными ресурсами США (Bureau of Land Management, BLM) выпустило проект правил, регулирующих применение гидроразрыва пласта на федеральных землях, и в частности, раскрытие информа ции о применяемых химикатах1. Представители промышленности выступили с критикой документа, поскольку он вносит в законода тельную базу дополнительную путаницу и в значительной степени дублирует уже имеющиеся законы и правила штатов и муниципа литетов. Штаты Пенсильвания и Огайо уже выпустили свои прави ла, ужесточающие контроль за применением гидроразрыва на своих территориях, а другие штаты, где добывается сланцевый газ, намере ны последовать их примеру.
Ранее IHS CERA выпустила доклад2, ставящий под сомнение оценку выбросов парниковых газов из скважин по добыче сланце вого газа, выполненную Агентством по охране окружающей среды США (EPA)3. Оценки EPA, вероятно, преувеличены, говорится в
1 |
http://www.blm.gov/wo/st/en/info/newsroom/ 2012/may/NR_05_04_2012.html |
2 |
http://www.ihs.com/images/MisMeasuringMethane082311.pdf |
3 |
http://www.epa.gov/ttn/ecas/regdata/ RIAs/oilnaturalgasfinalria.pdf |
136 |
Сланцевая Америка |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4.2. Защита природы и общественные интересы
докладе IHS CERA. Оценки основаны на предположениях, кото рые не отражают существующую практику, и должны быть измене ны, говорится в докладе.
«Выбросы метана стали очень важной и противоречивой те мой, учитывая его потенциальную опасность как парникового газа, — сказала Мэри Барселла (Mary Barcella), директор IHS CERA по североамериканскому природному газу. — К сожале нию, такие выбросы невозможно измерить. Произведенные оценки не подтверждаются имеющимися данными, не отражают текущую практику отрасли и не могут быть надежной основой для принятия решений».
В докладе говорится, что текущая методология ЕРА по оценке эмиссий метана основана не на подсчете выбросов метана в про цессе сооружения скважин, а парадоксальным образом на учете тех объемов, которые удается уловить при бурении и завершении сква жин. Кроме того, совсем не принимаются в расчет достижения компаний, уже применяющих современные способы сооружения скважин, не допускающие больших эмиссий метана.
Роберт Ховарт (Robert Howarth), профессор экологии Корнель ского университета, автор аналогичного исследования об экологи ческой опасности добычи природного газа, делает, по мнению ав торов доклада IHS CERA, ту же ошибку — он, как и ЕРА, исходит из того, что все работы будут производиться наихудшим образом, хотя этого бы не допустили ни контролирующие органы, ни сами представители промышленности1. В результате опасность эмиссий метана драматическим образом преувеличивается.
Предположение, что все объемы газа, высвобождаемые при со оружении скважин, будут сжигаться в факелах или выбрасываться в атмосферу, действительно искажает реальную картину — бизнес газовых компаний состоит в том, чтобы не выбрасывать газ в атмо сферу, а поставлять его на рынок. Но в данном случае интересен сам предмет спора — увеличение масштабов производства сланце вого газа в США вызывает все более яростную полемику сторонни ков и противников этой практики. И в ход идут все новые и новые аргументы. Например, известно, что метан — значительно более опасный парниковый газ, чем СО2. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) в своем научном докладе
1 http://graphics8.nytimes.com/images/blogs/ greeninc/Howarth2011.pdf
Сланцевая Америка 137
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4. Общественные интересы
от 1995 г. заявила, что метан в 21 раз опаснее углекислого газа, а в 2008 г. повысила этот коэффициент до 25. Но то, что потери метана при бурении газовых скважин могут перечеркнуть преимущества газа как более экологичного топлива, стало предметом обсуждения только весной 2011 г. Тогда же, после обмена докладами, тема пар никовых свойств природного газа была исчерпана.
В конце 2012 г. федеральное правительство напомнило о собственных усилиях внедрить правила гидроразрыва пласта — для применения на федеральных землях. Поскольку админист рация Барака Обамы не отличалась щедростью на предоставле ние федеральных земель под проекты по добыче углеводородов, за что подвергалась критике со стороны претендента на прези дентский пост Митта Ромни, то и попытки регулирования этой практики не вызывали столь горячей полемики, как в штате Нью Йорк.
И тем не менее в декабре 2012 г. Бюро управления земельными ресурсами объявило, что задержит выпуск правил проведения гид роразрыва — обещанный ранее срок до конца 2012 г. выдержан не будет. Бюро надеется, что эти правила проведения гидроразрыва пласта на федеральных землях станут образцом для штатов, кото рые используют федеральные наработки для формулирования соб ственных правил, поэтому относится к их составлению крайне от ветственно.
Задержка же с выпуском документа связана с тем, что после публикации проекта правил в мае 2012 г. Бюро получило более 170 тыс. откликов и комментариев и не успевает их должным обра зом проанализировать и учесть при составлении окончательной ре дакции правил. Выпуск последней был отложен, и можно предпо ложить, что не федеральные правила станут образцом для правил штата Нью Йорк, а наоборот. Впрочем, похоже, что намечается со ревнование — кто последний. Никто не хочет брать на себя ответ ственность и подвергаться массированной критике. При этом фе деральное правительство уже подвергается критике со стороны промышленников: вместо прояснения вопроса чиновники его только запутывают, пытаясь внести в процесс излишнюю долю бю рократической волокиты.
138 Сланцевая Америка
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4.2. Защита природы и общественные интересы
Экологический тупик
Спор вокруг опасностей, связанных с проведением гидроразрыва пласта, не имеет шансов разрешиться к взаимному удовлетворе нию защитников окружающей среды и экологов. Всегда останутся недовольные. Похоже, стороны уже перестают слышать аргументы друг друга. Преимущества развития национальной газодобычи вряд ли убедят тех, для кого сохранение природной среды важнее энергетической независимости страны. Для отмены моратория на гидроразрыв в штате Нью Йорк нужны веские доказательства и га рантии безопасности, а в нефтегазовом бизнесе 100% ных гаран тий никто дать не может. Поэтому наиболее вероятен вариант от мены моратория на гидроразрыв, осложненный таким набором обязательных условий, что проекты по добыче сланцевого газа ста нут крайне рисковым бизнесом. И Нью Йорк останется оплотом сланцевых контрреволюционеров.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
5.1. Горизонтально направленное бурение / 5.2. Гидроразрыв пласта
Сланцевая революция в США и Канаде не была бы возможна без прогресса в развитии технологий добычи. И главным технологиче ским прорывом стало сочетание технологий горизонтального буре ния и гидроразрыва пласта. Обе технологии были изобретены и широко использовались задолго до сегодняшних дней, но их соче тание оказалось настоящим прорывом для добычи сланцевого газа.
Когда горизонтальное бурение сочетается с гидроразрывом пласта, нефть и газ, распределенные в пластах плотной породы, становятся доступными для экономически обоснованной добычи.
5.
Повышенное внимание общественного мнения приковано к гид роразрыву пласта, в то время как горизонтальное бурение находит ся как будто в тени. Однако именно горизонтальное бурение стало той прорывной технологией, которая позволила резко увеличить добычу при сокращении числа скважин. Одна горизонтальная скважина заменяет много вертикальных. Например, если толщина сланцевого пласта составляет 30 м, то вертикальная скважина, про буренная в этот пласт, входит в контакт именно с этой толщиной, в то время как горизонтальная скважина может отходить от верти кального ствола на 1,5—2 км. При этом бурение производится не «вслепую», поскольку использование сенсоров позволяет операто ру направлять скважину к наиболее многообещающим участкам пласта.
Использование современных технологий бурения также благо приятно сказывается на экологической обстановке, поскольку снижает воздействие на окружающую среду. Для бурения требуют ся меньшие объемы воды, меньшая территория, бурение сопро вождается меньшим загрязнением воздуха. Поэтому неудивитель но, что защитники окружающей среды, резко возражающие против
Сланцевая Америка 141
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
5. Сланцевые технологии
гидроразрыва пласта, ничего не имеют против горизонтального бу рения. Правда, одна технология без другой практически не имеет смысла.
Зачем нужно направленное бурение
Назовем шесть основных причин проводить горизонтальное бурение. 1. Добраться до целей, недостижимых с помощью вертикально
го бурения.
Иногда месторождение расположено под городскими построй ками или охраняемыми зонами, где невозможно пробурить верти кальную скважину. В этом случае вертикальная скважина бурится в стороне от недоступной зоны, а в нужное место недр бурится гори зонтальное ответвление скважины.
2. Охватить большую площадь с одной буровой площадки. Этот метод был изобретен для того, чтобы сократить воздейст
вие на поверхность земли. В 2010 г. на территории Университета Техаса в Арлингтоне с одной буровой площадки было пробурено 22 горизонтальные скважины, которые охватили площадь в 1100 акров под университетским кампусом. За 25 летний срок службы скважин они, как ожидается, дадут 110 млрд куб. футов газа. При этом воздействие на территорию кампуса было мини мальным.
3. Увеличить длину «продуктивного участка» скважины внутри сланцевого пласта.
Если толщина продуктивного сланцевого слоя составляет 50 футов (15 м), то бурение вертикальной скважины даст макси мальную продуктивную длину, не превышающую толщину газона сыщенной породы. При этом горизонтальная скважина, пробурен ная по длине сланцевого слоя, получит продуктивную длину, рав ную длине горизонтального участка. Если горизонтальная скважина протянется на 5 тыс. футов (1500 м), то и газ будет соби раться с этой длины. Разумеется, в этом случае необходимо, чтобы го ризонтальный участок скважины подвергся разрушению с помощью гидроразрыва пласта. Эти мероприятия дают резкое увеличение про изводительности по сравнению с вертикальной скважиной.
4. Повысить продуктивность скважин, пробуренных в резерву ар, состоящий из трещин в породе.
Бурение направленных скважин, перпендикулярных направле нию трещин в породе, проводится для того, чтобы одной скважи
142 Сланцевая Америка
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
5.1. Горизонтально направленное бурение (ГНБ)
ной пересечь как можно больше трещин. Такое бурение использу ется для геотермальных скважин в гранитной породе, где вода распределена в трещинах. В частности, подобные скважины требу ются для работы отопительных тепловых насосов.
5.Закупоривание или восстановление вышедшей из под кон троля скважины.
Для ремонта или запечатывания аварийной скважины исполь зуется боковая направленная скважина, пересекающая ствол ос новной скважины. Вспомогательная скважина может быть исполь зована как для запечатывания основной, так и для проведения на ней ремонтных работ.
6.Укладка подземных коммуникаций.
Горизонтальное бурение может быть использовано для про кладки трубопроводов или ЛЭП там, где это невозможно сделать на поверхности — например, при пересечении реки, дороги или под населенным пунктом.
История развития технологии
Начальные этапы
Современная концепция бурения не по прямой линии с относи тельно небольшим радиусом поворота восходит, по крайней мере, к 8 сентября 1891 г., когда первый патент США на использование гибких валов для изменения направления бурения был выдан Джо ну Смолли Кэмпбеллу. Хотя основное применение, описанное в патенте, касалось стоматологии, патент также тщательно описал использование гибких валов и в более тяжелых условиях.
Первая горизонтальная нефтяная скважина была пробурена около Тексона, штат Техас, в 1929 г., вторая — в 1944 г. на глубине 500 футов (150 м) на месторождении тяжелой нефти Франклин в штате Пенсильвания. В 1957 г. горизонтальную скважину пробури ли в Китае, а позднее — в СССР. Однако широкого практического применения горизонтальное бурение не находило до начала 1980 х гг., когда были усовершенствованы забойные буровые моторы и изобрете ны другие необходимые элементы оборудования, разработаны но вые материалы и технологии, включая скважинную телеметрию, которые сделали горизонтальное бурение коммерчески привлека тельным.
Сланцевая Америка 143