Что такое сланцевая нефть: виды, способы добычи, важнейшие факты. Сланцевая нефть

29.09.2019

«Сланцевое золото»

Запасы горючего сланца, из которого сегодня добывают сланцевую нефть и газ, образовались около 450 миллионов лет назад на дне доисторического моря из минеральных и органических частей (керогена). Последний, который также часто называют «протонефтью», сформировался из остатков растений и живых организмов. От его «исходного материала» зависит и полезное ископаемое, которое можно получить в результате разработки его месторождения.

Так, кероген I и II типов, состоящий из остатков простейших водорослей или из примести наземных и морских растений, при нагреве образует жидкие углеводороды – смолу, близкую по составу нефтяным углеводородам. Ее-то и называют сланцевой нефтью.

А из типа III, возникшего из древесных пород наземного происхождения, получают газообразные углеводороды – сланцевый газ.

Горючего сланца на порядок больше, чем открытых месторождений традиционной нефти. По нынешним подсчетам, общие объемы сланцевых запасов составляют порядка 650 трлн. тонн, из которых можно получить до 26 трлн. тонн сланцевой нефти. Это в 13 раз больше, чем запасов традиционной нефти.

При нынешнем уровне потребления такого количества хватит еще на 300 лет постоянной добычи.

Но не все так просто. По данным компании Shell, разработка экономически целесообразна лишь на самых богатых сланцевых месторождениях, с содержанием нефти от 90 литров на тонну сланца и толщиной пласта не менее 30 метров. Лишь треть мировых запасов подходит под данные критерии.

Большая их часть, по оценке аналитика Г. Бирга – около 70% (24,7 трлн. т сланцевой нефти) находится в США. Это такие крупные месторождения, как Bakken в Северной и Южной Дакоте, Eagle Fort в Техасе и Bone Spring в Нью-Мехико. Их разработка и породила всеобщий ажиотаж XXI века, известный как «сланцевая революция».

Россия, по мнению Бирга, занимает твердое второе место – в нашей стране около 7% запасов сланцевой нефти. В основном это залежи Баженовской свиты – месторождения в Западной Сибири. При этом, по мнению Управления энергетической информации США (EIA), запасы России наиболее перспективны из-за условий добычи.

Добыча

Сегодня сланцевую нефть добывают двумя основными способами. Первый, который в свое время активно разрабатывался в СССР, представляет собой добычу сланца через шахту, и его последующую обработку на специальных установках-реакторах, во время которой из породы выделяют саму сланцевую нефть. Этот метод популярностью у добывающих компаний не пользуется из-за своей дороговизны – себестоимость барреля нефти на выходе составляет 75-90 долларов (по ценам 2005 года).

Второй способ – добыча сланцевой нефти сразу из пласта. Обычно для этого применяется фрекинг или технологию гидроразрыва. В прорубленную горизонтальную скважину закачивается «жидкость разрыва» (обычно это либо вода, либо гелий, либо кислота с примесью химикатов), которая при высоком давлении разрушает сланцевый пласт, образуя в нем трещины, и «вымывает» оттуда нефть в более удобные для добычи резервуары.

На сегодняшний день, этот метод считается наиболее выгодным. Он рентабелен при минимальной стоимости нефти – 50-60 долларов за баррель. Но конкурировать с традиционным методом добычи нефти ему все равно не по силам: ни по дешевизне, ни по безопасности.
При нынешнем уровне развития технологий, оба способа в состоянии повлечь за собой экологическую катастрофу. В первом случае, при переработке сланца в атмосферу выделяется огромное количество углекислого газа СО2, что чревато усилением парникового эффекта, глобальным потеплением, таянием ледников и озоновыми дырами в атмосфере. Его утилизация по-прежнему остается нерешенной загадкой для ученых. Кроме того, переработка сланца требует огромного количества воды и производит много отходов – примерно 700 кг на два барреля нефти.

Фрекинг: новая экологическая угроза

Фрекинг грозит еще большими экологическими рисками. Наглядным показателем служит уже то, что в некоторых странах (Франции, Румынии, Болгарии) он попросту запрещен.

Основная опасность для экологии заключается в большом количестве химикатов, которые закачиваются под землю вместе с водой и песком для разрыва пласта. Операцию фрекинга приходится повторять на одной территории до 10 раз в год. За это время опасные вещества пропитывают породу, что приводит к загрязнению не только почвы, но и грунтовых вод. Поэтому в местах добычи сланцевых ископаемых постоянно наблюдается мор животных, птиц, рыб, встречаются «метановые ручьи». У людей, которым не посчастливилось жить рядом с месторождением, наблюдаются частые головные боли, потери сознания, астма, отравления и прочее негативные последствия для здоровья.

Впрочем, как показывает практика, богатая нефтью или газом вода тоже здоровья не прибавляет. Так вода в местах разработки сланца иногда приобретает характерный черный оттенок и способность к возгоранию. В некоторых регионах США даже появилась своя «местная» забава: поджигать воду, текущую из крана.
Отравление окружающей среды – не единственная опасность фрекинга. Экологи предупреждают, что разрыв геологического пласта, который нарушает структуру земной коры, может привести к геологическим сдвигам и крупным землетрясениям в местах добычи.

На стадии разработки

Сланцевая нефть может повлечь за собой настоящую революцию на нефтяном рынке и в мировой экономике. В случае дальнейшей успешной разработки вопрос об альтернативной энергии и биотопливе исчезнет из списка первостепенных задач человечества еще на пару сотен лет. Так что, по мнению экспертов, у сланцевой нефти гигантский потенциал. Но будет ли он реализован?

Экологическая угроза – не единственная причина, почему большинство стран до сих пор не взялись за свои сланцевые запасы. Сегодня технологии их разработки находятся на самой начальной стадии развития. Наибольших успехов в этой области удалось пока добиться только США и Канаде, но их методы пригодны далеко не для всех месторождений в связи с геологическими различиями. Так что, «сланцевая революция» в ближайшее время ожидается не везде.
Останавливает производителей и существенная дороговизна добычи, которая с учетом нынешних цен на нефть и вовсе превратила этот бизнес в нерентабельный.

Так, 4 января 2015 года североамериканская компания WBH Energy, специализирующаяся на добычи сланцевых нефти и газа, подала заявку на банкротство. Как правильно определил эксперт крупной сервисной корпорации Schlumberger Ричард Льюис: «Сланцевые плеи еще находятся на экспериментальной стадии развития».

Владимир Хомутко

Время на чтение: 4 минуты

А А

Где и как добывается сланцевая нефть?

В последнее время в мировой системе нефтедобычи произошли серьезные изменения, связанные прежде всего с появлением новых технологий . СМИ сразу же окрестили это явление не иначе, как «сланцевая революция», и новости о ней продолжают будоражить мировые информ-агенства. Главными «революционерами» выступили США, которые добились в этой сфере выдающихся результатов.

Именно сланцевая нефть в США дала возможность этой стране войти в число мировых лидеров по объемам добываемого углеводородного сырья, снизить на внутреннем рынке цены на моторные топлива и стать одним из крупнейших нефтяных экспортёров.

География сланцевой нефти

Стоит сказать, что разведанные запасы нефтяных сланцев огромны и находятся не только в США, но и в других странах мира. Их разработка в промышленных масштабах способна кардинальным образом изменить карту мировой нефтедобычи.

Вопреки сложившемуся мнению, самое большое количество разведанных сланцевых месторождений находится не в Америке, а в России. Это – западносибирские месторождения Ачимовская свита и Баженовская свита.

США находится на втором месте в мире по объему разведанных сланцевых запасов. Также большие резервы сланцевой нефти обнаружены на территории Китая. Аргентинская сланцевая формация Vaca Muerta oil field также считается экспертами весьма перспективной, поскольку того эти запасы увеличивают общий объем южноамериканских нефтяных резервов в восемь раз.

Страны с самыми большими залежами сланцевой нефти распределились следующим образом (в скобках – объем разведанных резервов в миллиардах баррелей):

Россия – 75;
Соединенные Штаты Америки – 58;
Китайская Народная Республика – 32;
Аргентина – 27;
Ливия – 26.

Технология сланцевой нефтедобычи

Вообще сланцевая нефть известна еще с девятнадцатого века, но в те времена все попытки наладить её промышленную добычу были неудачными. Обычные скважины вертикального типа в данном случае давали слишком маленькую отдачу, что делало разработку сланцев экономически невыгодной. Объясняется это сильными различиями между обычными и сланцевыми структурами нефтеносного слоя.

Традиционные месторождения нефти появляются в тех случаях, когда рядом с нефтеносным пластом есть так называемый коллектор. Это горная порода с хорошей нефтепроницаемостью, через которую жидкая нефтяная смесь может двигаться. Как правило, сверху коллектора находится «покрышка», представляющая собой горную породу с низкой проницаемостью, под которой и скапливается нефть.

Однако, традиционные нефтяные запасы гораздо меньше общемировых. По разным оценкам, такие месторождения составляют от одного до трех процентов всех нефтяных запасов нашей планеты. Гораздо больше углеводородного сырья сосредоточено в низкопроницаемых сланцах, из которых получить его не удавалось довольно долгое время.

Настоящий прорыв произошел после того, когда американский специалист Джордж Митчелл применил сочетание двух добывающих технологий – горизонтального бурения и фрекинга (гидравлического разрыва пласта).

Если коротко описать суть применяемой методики, то на первом этапе до сланцевого слоя бурится обычная вертикальная скважина. В самом слое направление бурения меняется на горизонтальное. В этот горизонтальный участок скважины под сильным давлением закачивается водный раствор, состоящий из особых химических реагентов в смеси с песком, который и обеспечивает гидравлический разрыв породы.

Образующиеся в результате разрыва трещины создают искусственный коллектор, в котором собирается нефть. Для увеличения количества таких трещин процесс проводится в несколько этапов. Через эти трещины жидкие и газообразные углеводороды поступают в скважину, а находящийся в водно-реагентной смеси песок не позволяет этим трещинам смыкаться обратно.

Экологические проблемы, связанные с добычей сланцевой нефти

Новости об экологической опасности таких разработок вызвали широкий общественный резонанс.

Экологи из всемирно известной организации «Гринпис» в 2014-ом году выпустила доклад, суть которого заключалась в следующем. Гринпис не выступил против сланцевой добычи как таковой. Он заявил о высокой степени опасности одной из применяемых технологий – фрекинга, последствия которого абсолютно непредсказуемы и могут угрожать безопасности человека и окружающей его среды.

Дело вот в чем: при промышленных масштабах сланцевой нефтедобычи гидравлические разрывы вызывают миллионами тонн закачиваемых в скважину водных химических растворов, в которых содержится колоссальное количество (порядка 700 наименований) опасных для жизни и здоровья человека веществ.

В их составе есть:

Вызывающие раковые заболевания канцерогенные вещества;
мутагены, способные спровоцировать абсолютно непредсказуемые мутации на генном уровне;
вредные для эндокринной системы человеческого организма вещества;
вещества, от которых человеческий организм избавиться естественным путем не в состоянии.

Кроме этого, после своего подземного использования эти растворы загрязняются ядовитыми для человека веществами, находящимися в горных породах (например, метаном и некоторыми радиоактивными элементами). Эта смесь становится смертельно опасной и начинает постепенно просачиваться на земную поверхность вместе с газом (метаном), который не получилось выкачать через скважину.

По пути эта гремучая смесь отравляет воду, содержащуюся в водоносных пластах.

К примеру, в Соединенных Штатах рядом с местами промышленной добычи сланцевой нефти воду из-под крана можно поджечь, поскольку она очень сильно перемешана с метаном. Уже сейчас здоровье жителей этих районов Америки значительно ухудшается вследствие отравлений метаном и другими токсинами.

Еще одной проблемой фрекинга является то, что он требует огромных количеств пресной воды, дефицит которой обостряется с каждым годом.

И происходит это не только в бедных странах Африки или Азии. Богатейший американский штат Калифорнии реально может ввести ограничения на водопотребление.

Все перечисленные факторы приводят к протестам жителей тех районов, в которых или уже идет, или только планируется сланцевая нефтедобыча. Более того, некоторые страны (Франция. Нидерланды, Болгария) на законодательном уровне запретили применение фрекинга на своих территориях.

Стоит сказать, что на данный момент является в настоящее время единственной в мире, поскольку в других странах такое сырье не добывают.

В 2009 году благодаря сланцевым месторождениям эта страна обогнала Россию по объемам добычи природного газа, а по нефтедобыче почти догнала мирового лидера в этой области – Саудовскую Аравию.

Это позволило Штатам впервые за последние сорок лет начать экспорт собственных энергоносителей.

Однако, после падения нефтяных котировок, стало ясно, что американские сланцевики столкнулись с серьезными проблемами, связанными с высокой себестоимостью добычи такого сырья. Дело в том, что ходя сланцевая скважина и начинает давать хорошую отдачу сразу после фрекинга, этот процесс очень быстро заканчивается.

Во многих случаях такие скважины перестают приносить сырье уже через год. Иногда получается качать сланцевую нефть в течение двух-трех лет, но даже в этих случаях объем добываемого сырья через год падает минимум на 40 процентов.

Еще одной проблемой является то, что нефть из сланца получается извлечь далеко не всю (процент получаемого сырья по сравнению с общими запасами гораздо меньше, чем при разработке традиционных месторождений). В связи с этим постоянно приходится бурить все новые и новые скважины, а это – большие капитальные вложения (в среднем одна скважина стоит 8,5 миллионов долларов).

Новости об объемах сланцевого бурения поражают своими масштабами. Например, в 2012-ом году в США было пробурено 45 468 скважин, а во всех остальных странах мира (без учета Канады) – 3 921-на.

На удорожание добычи влияет и высокое содержание в сланцевой нефти растворённого природного газа, вследствие чего требуется серьезная подготовка (сепарирование) такого сырья к транспортировке, иначе оно становится взрывоопасным.

Последнее время некоторые эксперты стали говорить о том, что себестоимость сланцевой нефтедобычи в США искусственно занижается, с целью поддержания «сланцевого бума» и получения иностранных инвестиций и господдержки. Такие новости, вкупе с большими различиями параметров конкретных месторождений нефтяных сланцев, привели к тому, что большая часть прогнозов, связанных с бурным развитием такой добычи энергоресурсов в других государствах, не сбылись.

К примеру, США активно подталкивала Европу к сланцевым разработкам, чтобы снять с неё зависимость от поставок российского газа. Больше всего европейской сланцевой нефти нашли в Польше, где и начали пробное бурение. Новости об этом проекте таковы: потратили порядка миллиарда долларов; пробурили 69-ть скважин; для промышленной добычи не подошла ни одна из них.

В заключение можно сказать, что пока сланцевая нефть традиционной проигрывает, однако эта ситуация вполне может измениться. Прогресс не стоит на месте, и появление новых добывающих технологий способно кардинально изменить расклад сил на мировом нефтяном рынке.

И битуминозными песками, относится к трудноизвлекаемым нетрадиционным запасам углеводородов, которыми последнее время все больше интересуются нефтедобывающие компании.

Вследствие «сланцевого бума» и связанного с ним огромного количества сообщений в прессе, произошла некоторая путаница в понятиях. Говоря о сланцевой нефти, чаще всего подразумеваю сразу два вида ресурсов, которые могут быть получены из горючих сланцев. Однако более корректно было бы их разделять. Поэтому для начала следует разобраться в определениях.

Терминология

Сланцы (shale, англ.) - это горные породы, структура которых представляет собой наслоение различных минералов.

Горючие сланцы (oil shale, англ.) - это сланцы, сформировавшиеся главным образом в водных условиях, и содержащие как сформировавшуюся легкую нефть, так и аквагенное органическое вещество – остатки морских и озерных организмов, и водорослей, еще не успевших превратиться в нефть – кероген или «протонефть ».

Кероген как раз и служит исходным сырьем для получения той самой «сланцевой нефти» (shale oil или «сланцевое масло»). Для этого горючие сланцы подвергают специальной обработке - пиролизу, термическому растворению и гидрированию, в результате чего образуются жидкие и газообразные углеводороды с выходом 20 – 70% по массе.

Таким образом, сланцевая нефть - это вещество, близкое по составу к традиционной нефти , получаемое в определенных условиях из керогена, содержащегося в горючих сланцах.

Однако этот термин часто употребляют (особенно в США) и по отношению к традиционной легкой нефти, извлекаемой из тех же сланцевых пластов или прилегающих к ним других низкопроницаемых коллекторов, без проведения каких-либо изменяющих состав добытого вещества процессов, что не совсем корректно.

Для отличия такой нефти от аутентичной сланцевой нефти, Международное Энергетическое Агентство рекомендует использовать термин «light tight oil» (LTO, легкая нефть низкопроницаемых коллекторов ), а Мировой Энергетически Совет использует термин «tight oil».

Тем не менее, даже не смотря на все различия этих двух видов сырья, как по составу, так и по технологиям извлечения, оба они все же относятся к нетрадиционным ресурсам, извлекаемым из горючих сланцев. Поэтому, в частности, оценка запасов, приведенная ниже, объединяет весь объем углеводородных ресурсов, который можно получить из сланцевых пород.

Мировые запасы

По оценкам специалистов мировые запасы горючих сланцев составляют около 650 трлн. тонн, из которых можно получить порядка 26 трлн. тонн сланцевой нефти. Таким образом, потенциальное количество такой нефти в мире более, чем в 10 раз превосходит запасы традиционной нефти. Однако стоит учесть, что запасов, добыча которых будет экономически рентабельна в разы меньше.

Так, компания Royal Dutch Shell опубликовала исследование, в соответствии с которым добыча целесообразна только на тех месторождениях, где из тонны сланца можно получить не менее 90 литров сланцевой нефти. Таким требованиям по оценкам соответствуют только 30% всех сланцев. Кроме этого, толщина продуктивного пласта должна составлять не менее 30 метров, что дополнительно сокращает потенциальные запасы.

По разным оценкам, около 70% горючих сланцев сосредоточены на территории США. Наибольшие запасы LTO в мире сосредоточены в знаменитой Баккеновской формации. Кроме этого стоит отметить месторождения Eagle Fort (Техас) и Bone Spring (Нью-Мехико).

На втором месте, но с серьезным отрывом располагается Россия с 7% мировых запасов. По мнению Управления по энергетической информации США, российские ресурсы, ввиду условий добычи, являются наиболее перспективными для разработки. Наибольшая часть горючих сланцев России сконцентрирована в Баженовской свите месторождений.

Методы добычи

В настоящий момент сырье из горючих сланцев добывают двумя основными способами:

Добычу сырья для извлечения керогена и последующего получения из него сланцевой нефти производят шахтным (открытым) способом. Добываемые таким образом сланцы подвергаются обработке на специальных реакторных установках, позволяющих выделить собственно сланцевое масло. Однако в связи с высокой себестоимостью получаемого сырья, такой метод не пользуется большой популярностью у добытчиков.
Легкую нефть низкопроницаемых коллекторов добывают непосредственно из пласта. Метод предполагает бурение горизонтальной скважины с последующим применением технологии фрекинга - гидроразрыва. По данной технологии в скважину под высоким давлением закачивают специальную "жидкость разрыва", что приводит к разрушению сланцевого пласта и вымыванию сырья из образовавшихся трещин. На сегодняшний день этот метод считается наиболее рентабельным, однако он все равно не может конкурировать с традиционными способами добычи сырой нефти.

Экологические последствия добычи сланцевой нефти

Оба метода разработки горючих сланцев оказывают серьезное негативное влияние на окружающую среду.

Так получение сланцевого масла путем термической обработки керогена связано с выбросами больших количеств углекислого газа в атмосферу. Несмотря на то, что предлагаются варианты решения данной (например, технология EPICC с захватом СО 2 , представленная учеными из Стэнфордского университета), серьезных продвижений в данном вопросе нет.

Использование гидроразрыва пласта представляет еще большую экологическую угрозу. В процессе фрекинга в скважину закачивается огромное количество химикатов. Вследствие того, что данную операцию необходимо повторять несколько раз в год, вредные вещества настолько пропитывают породу, что загрязняют не только почву, но и грунтовые воды. Это, в свою очередь, приводит к мору животных, птиц и рыб, и оказывает негативное воздействие на здоровье проживающих вблизи людей.

Стоит отметить, что в некоторых странах, например, Франции, Румынии, Болгарии, фрекинг запрещен вовсе.

Перспективы

Экологические риски - не единственная причина, останавливающая страны развивать добычу сланцев. Дело в том, что существующие технологии находятся на самой начальной стадии развития. Наибольших успехов в этом плане добились только США и Канада, однако используемые ими методы в связи с геологическими различиями могут быть применены далеко не для всех месторождений.

Кроме того существует некоторый порог рентабельности разработки сланцевых пород, что особенно актуально учитывать при нынешней нестабильности цен на нефть.

Однако в случае технологического прорыва, сланцевая нефть может существенно пошатнуть как нефтяной рынок, так и мировую экономику в целом, а кроме этого затормозит вопрос о развитии альтернативной энергетики. По мнению экспертов, сланцевая нефть обладает гигантским потенциалом. Остается вопрос, сможет ли он реализоваться.

Какой благовоспитанный и солидный человек, с такой милой, постоянной, доброй улыбкой на лице. Знаете кто это?
Это ни кто иной как Джорж Митчел, руководитель собственной компании Mitchell Energy & Development Corp, ради обогащения, ради той самой прибыли, он сделал все возможное и невозможное, но добился, чтобы добычу сланцевой нефти сочли рентабельной и сильные мира сего вложили свои миллиарды в разработку.
Перед вами убийца всего живого на миллионах акров земли, во множестве стран мира. Это после его успеха, из водопроводных труб незадачливых лузеров не вписавшихся в рынок, то есть местных жителей, которым не повезло жить в окрестностях тех мест, где он и его последователи начали добычу сланцевой нефти, потекла вода вспыхивающая от поднесенной спички. Это после того, как он ударил по рукам со своими спонсорами, миллионы тонн химикатов по всему миру загрязнили подземные воды, землю, убили все живое вокруг, привели к рождению калек, болезням и смертям людей. Хотя если быть точным, то он лишь один из многих... Разве есть преступление на которое не пойдет капитал при достаточном проценте прибыли?

«Обеспечьте капиталу 10% прибыли, и капитал согласен на всякое применение, при 20% он становится оживленным, при 50% положительно готов сломать себе голову, при 100% он попирает все человеческие законы, при 300% нет такого преступления, на которое он не рискнул бы пойти, хотя бы под страхом виселицы».

Так о чем же идет речь?

Сланцевая нефть - полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы близкой по составу к нефти. (Каустобиолиты - горючие полезные ископаемые органического происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных, реже животных, организмов под воздействием геологических факторов. По крайней мере так считается общепризнанным.
Есть альтернативная минеральная теория, о которой мы почти не слышим. Ее основателем считают Менделеева. Сторонники этой теории считают нефть продуктом химических реакций, происходящих на большой глубине и не связанных с органическими останками. И скорость этих процессов сотни, а то и десятки лет. То есть нефть способна восстанавливаться в прежнем и больших объемах спустя определенный промежуток времени внутри опустевшего месторождения!)

Сжигать нефть?! Точно также можно ведь топить (печь) ассигнациями .
Д. Менделеев.
(Ассигнация - это историческое название бумажных денег, выпускавшихся в Российской Федерации в период с 1769 до 1849.)

Из одной тонны обогащенного черным золотом сланца при помощи новейших технологий можно добыть только 0,5 - 1,25 барреля. (1 Нефтяной баррель = 158,987 литра.)

Опять же все привыкли говорить о сланцевой нефти, но почему то забывают о сланцевом газе, а там подобные же схемы добычи...

(Сланцевый газ ставший рентабельным в 2000-е годы привел к переделу мировой газовый рынок. Благодаря широкому внедрению технологии фрекинга- гидроразрыва пластов, американцы научились добывать газ из сланцевых пород, существенно снизив издержки. Дешевый газ хлынул на рынок США и завоевал его в течение какой-то пары лет. Америка стала добывать больше, а импортировать, соответственно, меньше, что оказало сильнейшее давление на цены по всему миру.)

Какая разница в добыче обычной нефти и сланцевой? Ведь обычная добыча тоже загрязняет природу и разрушает экологию планеты.

При классическом способе добычи нефти используется поэтапный метод: Первичный. Жидкость поступает под воздействием высокого давления в пласте, которое образуется от подземных вод, расширения газов и прочее. При таком способе коэффициент извлечения нефти составляет примерно 5-15%.

Вторичный. Такой метод используется тогда, когда естественного давления уже недостаточно, чтобы поднимать нефть по скважине и он заключается в использовании закачиваемой воды, попутного или натурального газа. В зависимости от пород резервуара и характеристик нефти, коэффициент извлечения нефти при вторичном методе достигает 30%, а суммарное значение - 35-45%.

Третичный. Такой метод заключается в увеличении подвижности нефти для повышения ее отдачи. Один из способов - это TEOR, при помощи которого за счет нагрева жидкости в пласте уменьшается вязкость. Для этого наиболее часто применяется водяной пар. Реже используется частичное сжигание нефти на месте, непосредственно в самом пласте. Однако такой способ не очень эффективен. Для изменения поверхностного натяжения между нефтью и водой можно ввести специальные поверхностно активные вещества или детергенты. Третичный метод позволяет повысить коэффициент извлечения нефти еще примерно на 5-15%. Данный способ используется лишь в том случае, если добыча нефти продолжает оставаться рентабельной. Поэтому применение третичного метода зависит от цен на нефть и стоимости ее извлечения.

Но человек на фото добился, так называемой, революционной добычи нефти из сланцев.

Существует два основных способа получения необходимого сырья из горючих сланцев. Первый - это добыча сланцевой породы открытым или шахтным способом с ее последующей переработкой на специальных установках-реакторах, где сланцы подвергают пиролизу без доступа воздуха, в результате чего из породы выделяется сланцевая смола. Этот метод активно развивался в СССР. Хорошо известны также проекты по добыче сланцев в провинции Фушунь (Китай), на месторождении Ирати (Бразилия).

А второй это гидравлический разрыв пласта —процесс, который предполагает введение смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под чрезвычайно высоким давлением (500-1500 атм). Давление приводит к образованию крошечных трещин, которые позволяют газу вырваться. Вся эта система трещин связывает скважину с удаленными от забоя продуктивными частями пласта. Для предотвращения смыкания трещин после снижения давления в них вводят крупнозернистый песок, добавляемый в жидкость, нагнетаемую в скважину. Радиус трещин может достигать нескольких десятков и даже сотен метров. Процесс разрыва в большой степени зависит от физических свойств жидкости и, в частности от ее вязкости. Чтобы давление разрыва было наименьшим, нужно, чтобы она была фильтрующейся.
Повышение вязкости так же, как и уменьшение фильтруемости жидкостей, применяемых при разрыве пластов, осуществляется введением в них соответствующих добавок. Такими загустителями для углеводородных жидкостей, применяемых при разрыве пластов, являются соли органических кислот, восокомолекулярные и коллоидные соединения нефти (например, нефтяной гудрон и другие отходы нефтепереработки). Значительной вязкостью и высокой песконесущей способностью обладают некоторые нефти, керосино-кислотные и нефте-кислотные эмульсии, применяемые при разрыве карбонатных коллекторов, и водо-нефтянные эмульсии.
Эти жидкости и используются в качестве жидкостей разрыва и жидкостей-песконосителей при разрыве пластов в нефтяных скважинах. Применение жидкостей разрыва и жидкостей-песконосителей на углеводородной основе для разрыва пластов в водонагнетательных скважинах может привести к ухудшению проницаемости пород для воды вследствие образования смесей воды с углеводородами. Во избежание этого явления пласты в водонагнетательных скважинах разрывают загущенной водой. Для загущения применяют сульфид-спиртовую борду и другие производные целлюлозы, хорошо растворимые в воде.
Как правило жидкости используемые в этом методе канцерогенные... Особо опасно попадание в грунтовые воды всех этих химических реагентов, используемых при гидравлическом разрыве в частности в пласты содержащие артезианскую воду, используемую для питья. Операцию гидроразрыва пластов на одной территории приходится повторять до 10 раз в год. При гидроразрыве химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению значительной территории...

В англоязычных СМИ репортеры наперебой обсуждают химический состав раствора для проведения гидроразрывов, используемый компаниями, добывающими сланцевый газ. В целом, объем воды, необходимой для проведения гидроразрыва - например, в формации Марселлус, составляет порядка 16 тыс. тонн. При этом сами компании всегда сообщали, что от 98 до 99% раствора - это просто вода и песок. Вопросы вызывали оставшиеся 1-2%. Эти оставшиеся проценты, которые вполне могут попасть в питьевую воду по трещинам, образовавшимся в породе после гидроразрыва, весьма волнуют американскую общественность. В абсолютном исчислении количество химикатов весьма велико: если общая масса воды и песка - около 16 тыс. тонн, которые доставляют несколько сотен автоцистерн, то доля химических добавок может составлять до 320 тонн.

По информации, предоставленной компанией Halliburton, которая впервые провела гидроразрыв в 1947 г, выступив пионером в этой области, 98,47% объема жидкости, которая используется для гидроразрыва - это смесь воды и песка, а 1,53% - химические добавки - формальдегид, хлорид аммония, уксусный ангидрид, метиловый и пропиловый спирты, а также соляная кислота.

После того, как смесь для гидроразрыва готова, ее закачивают под землю с усилием до 70 МПа. Давление воды вызывает появление трещин, а песчинки, которые загоняет в эти трещины поток жидкости, мешает их последующему схлопыванию. К слову, под словом "песчинки" подразумевается не только обычный песок, но и песок с полимерным покрытием (resin-coated sand) и частицы спеченного боксита.

Проведение одного гидроразрыва занимает от 3 до 10 дней. При этом компания Chesapeake Energy использует совершенно иные химикаты, чем Halliburton, и доля их в готовом растворе намного ниже, порядка 0,5% добавок. О чем они с гордостью заявляют...

К слову, задачу специалистов, работающих в американских департаментах защиты окружающей среды, действующих в каждом штате, осложняет то, что разные компании используют различные наборы химикатов, их свыше 85...

Необходимо сказать несколько слов о понятии сланцевая нефть . В Америке, где сланцевая нефть стала играть существенную роль в повышении нефтедобычи, под этим термином часто понимают нефть двух видов. Сланцевой называют нефть, получаемую из горючих сланцев, которая по своим свойствам (плотности, вязкости) значительно отличается от традиционной легкой нефти. Одновременно с этим часто тем же самым термином обозначают нефть по свойствам аналогичную обычной легкой нефти, но содержащуюся в плотных низкопористых низкопроницаемых коллекторах (сланцах). Чтобы разделить эти два вида нефти (оба из которых добываются из сланцев) специалисты пользуются двумя терминами: shale oil - для высоковязкой сланцевой смолы из горючих сланцев, требующей дополнительной обработки для превращения ее в нефть и tight oil - для легкой нефти, содержащейся в коллекторах с низкими фильтрационно-емкостными свойствами.

В России:

Россия пустила на свои месторождения американцев, которые добывают сланцевую нефть на сибирских месторождениях. Наиболее активно экологически опасные методы гидроразрыва пласта используют на Баженовском месторождении, где давно работают западные нефтесервисные компании. Щадящая советская технология термонагрева сланцев пока не доработана и может оказаться вообще невостребованной. "Роснефть", "Лукойл" и "Газпром нефть" имеют свои участки на Баженовском месторождении, трудноизвлекаемую нефть они добывают с помощью бурения горизонтальных скважин и гидроразрыва пласта. Неслучайно в 2012 году российские нефтяные боссы посетили конференцию по добыче сланцевых углеводородов в США, где рассказали о своем опыте работы в этом направлении. Роснефть опробовала горизонтальное бурение с гидроразрывом пластов в 2011 году на Приобском месторождении. Позже этот метод использовался на 50 скважинах, в то время как в 2012 году их было три. Самым активным пользователем технологии на сегодняшний день является "Лукойл", компания к началу 2013 года пробурила 215 горизонтальных скважин и добыла таким образом 19 миллионов баррелей нефти. В планах у компании было довести количество таких скважин до 450 скважин. Есть опыт такого бурения и у купленной "Роснефтью" ТНК-ВР, число скважин которой превысило сотню. Добывать нефть из сложного месторождения российские компании решили в тесном сотрудничестве с западными нефтедобывающими корпорациями и нефтесервисными компаниями. Так "Газпром нефть" обещал в 2012 что приступит к освоению Баженовской свиты совместно с Royal Dutch Shell Plc в течение трех лет. Роснефть на свои участки запустит Exxon Mobil Corp. В стране уже активно работают три крупнейшие нефтесервисные компании мира:
- Schlumberger Ltd. (SL
- Weatherford International Ltd. (WFT);
- C. A.T. Oil AG, которые по всей вероятности и будут выступать подрядчиками.
Чтобы сохранить собственную маржу и дать заработать американцам, нефтяники пролоббировали пониженный налог на сланцевую нефть. Значит, в бюджет от этой нефти будет поступать намного меньше денег. Кроме того, они получили обещание снизить экспортные пошлины в случае заметного падения цен на нефть, которого, к слову, эксперты не ожидали в то время... Административный компонент черного золота будет регулироваться с учетом более высокой себестоимости сланцевой добычи.
В настоящее время известно более 70 месторождений с открытыми запасами нефти в пластах сланцев в северной части России. Баженовская свита распространена в Западно-Сибирской НГП на территории более 1 млн км3. Отложения бажена выделены в пределах ХМАО-Югра, Тазовского п-ова, п-ова Гыдан, восточной и центральной части п-ова Ямал. Отложения баженовской свиты залегают на глубине от 600 м у границ распространения до максимальных глубин 3500-3800 м.

В США:

В США основные запасы сланцевой нефти располагаются на юге Техаса (Игл Форд),

в районе Скалистых гор (Найобрара формейшн, Баккен Шейл), на западном побережье (Монтерей формейшн) , а так же на северо-востоке США (Ютика Шейл) и в восточной части Канады (Кардиум формейшн)
В результате сланцевой революции в США количество добывающих скважин с двух сотен в 2000-2005 годах быстро выросло почти до 5000 скважин к концу 2012 года. И если в 2008 году добыча сланцевой нефти на месторождении Bakken составляла лишь около 1% от общего объема добычи в США, то к концу 2012 года на месторождении добывается без малого 700 тыс. барр/день, что составляет около 10% всей нефтедобычи в США. А всего в стране добывается уже более полутора миллионов барр/день сланцевой нефти и ею обеспечена значительная часть общего роста добычи нефти в США.

В Иордании:

Страна в недостаточной мере обеспечена пресной водой, которая при нынешних технологиях добычи нефти из сланца расходуется в значительных объемах. Учитывая тот факт, что страна снабжается пресной водой из двух рек - Ярмука и Иордана, которые приносят в год до 850 млрд. куб. м пресной воды (из которых более 28 млрд. куб. м уйдут на обеспечение добычи сланцевой нефти), уже в 2015 году при выполнении заявленных планов по разработке нефтяных сланцев в Иордании может образоваться 5% дефицит пресной воды, не учитывая рост населения и увеличения потребления воды в других секторах экономики. Тем не менее, потенциальная опасность не останавливает иорданское правительство, ожидаемые доходы от экспорта нефти видятся для страны привлекательнее возможного дефицита важнейшего ресурса.

В Израиле:

По оценкам Israel Energy Initiatives (IEI) ресурсы нефтяного сланца в долине составляют около 34 млрд. т, что соразмерно запасам нефти в Саудовской Аравии. Israel Energy Initiatives (IEI) - израильская компания, базирующаяся в Иерусалиме.
В Израиле планируют применить принципиально новые методы извлечения нефти из керогена, не похожие на используемые методы в других странах. На начальных этапах добыча будет вестись методами внутрипластовой добычи с использованием электрических и газовых нагревателей, а позже, согласно сообщениям IEI, будет разработана технология, направленная на радикальное снижение объемов воды, требуемых для добычи. Одной из основных целей проекта является именно разработка и апробация этой технологии уже к 2019-2020 гг. Такая технология позволит не только не тратить на добычу сланцев значительные объемы воды, как это происходит сейчас, но и каким-то образом получать воду вместе с нефтью на подобных месторождениях.

Стоит отметить, что этот проект во многом является проектом геополитической спекуляции. Руководители компании-оператора и ведущие инвесторы проекта - британец Якоб Ротшильд и американцы Руперт Мердок и Дик Чейни, открыто выражают свое мнение по поводу геополитической направленности проекта, позиционируя его во многом как проект, нацеленный против ресурсного национализма арабских нефтедобывающих стран. Джонас, ярый сионист, полагает, что запасы Шфела это только начало: "Мы считаем, что в Израиле больше нефти, чем в Саудовской Аравии. Там может быть до полутриллиона баррелей". Поскольку транснациональные нефтяные компании опасаются развивать месторождение Шфела, за развитие этого крупнейшего в мире месторождения взялась компания, которая ранее не занималась этим бизнесом, компания IDT

В Марокко:

К принципиальным изменениям на собственном рынке нефти готовится и еще одна страна-импортер. В Марокко еще во второй половине 2000-х гг. совместно с правительством США был запущен пилотный проект по добыче нефтяного сланца Тарфайа (Tarfaya Oil Shale Pilot Plant project) под управлением компании «Сан Леон Энерджи».
Ресурсы страны оцениваются в 7,3 млрд. т нефти, ресурсы Тарфайи - в 3,11 млрд. т.В 2010 году проект перешел в стадию обустройства месторождения и инфраструктуры. По оценкам компании-оператора, уже к 2013 году на месторождении будет производиться 3 млн. т нефти в год

Второй проект - Тимагди - оценивается в 2,05 млрд. т.н.э. Проект должен был стартовать еще в 2011 году, но по непонятным причинам был отложен до начала 2012 года. По оценкам компании уже в 2012 году на месторождении будет добыто 2,5 млн. т нефти.
Потребление Марокко на 2011 год составило 11,4 млн. т нефти, а производство, - всего лишь 9 тыс. т в год. За счет добычи нефти на этих проектах страна уже в ближайшие годы сможет сократить разрыв между производством и потреблением, даже несмотря на рост спроса в стране (по оценкам ИНЭИ РАН, к 2015 году спрос на нефть достигнет 11,8 млн. т). Стоит также отметить, что в Марокко имеется НПЗ, рассчитанный на переработку 10 млн.т нефти, в данный момент загруженный только наполовину импортным сырьем. Добыча 5 млн. т собственной нефти позволит африканской стране отказаться от импорта нефтепродуктов и высвободить для своих североафриканских соседей, в частности для Ливии, возможность дополнительно экспортировать 5 млн. т нефти в Европу.

В Китае:

Ресурсы нефтяного сланца Китая оцениваются более чем в 46 млрд. т н.э., в то время как технически извлекаемые из нефтяного сланца запасы сланцевой нефти (shale oil) составляют 550 млн. т. На конец 2011 года, по данным ВР statistical review of World Energy, доказанные запасы традиционной нефти в Китае составляли 2 млрд. т. Несмотря на значительные ресурсы, страна не спешит начать активную добычу нефти из сланцевых плеев. На данном этапе добыча из этих источников составляет 350 тыс. т в год, что соразмерно 0,2% от общего объема добычи в стране. На данный момент китайские компании активно инвестируют в разработку месторождений нефти низкопроницаемых пород в Северной Америке, обучаясь технологиям мультистадийного гидроразрыва пласта в совокупности с наклоннонаправленным бурением. На данном этапе сложно сказать, когда Китай начнет (и начнет ли вообще) применять эту технологию на собственных формациях.

Китай принимает участие в добыче нефти в США...
По некоторым прогнозам значительного роста добычи и нетрадиционной, и традиционной нефти в Китае не ожидается. К 2030 году общая добыча страны по прогнозам CERA составит 175-185 млн. т, а добыча сланцевой нефти - 3 млн. т, в то время как спрос к этому же моменту может возрасти до 665 млн. т. К 2030 году суммарная добыча нефти прогнозируется на уровне 176-190 млн. т, добыча нефти сланцевых плеев на уровне 4-15 млн. т. н.э., при спросе в 665,6 млн. т.

Согласно сообщению China"s National Energy Administration добыча нефти из нефтяного сланца в Китае может составить около 10 млн. т в год.
Почему же один из ведущих нефтеимпортеров мира не развивает собственную добычу нефти за счет запасов в нетрадиционных источниках?

Да потому, что там понимают далеко идущие последствия, нефть пить не будешь... В экологическом плане в Китае итак далеко не райская жизнь.

К тому же:
- китайские компании проводят политику активной инвестиционной экспансии на Ближнем Востоке, в Канаде, Африке и в Латинской Америке, обеспечивая собственную страну сырьем, добываемым за рубежом, а разработку собственной нефти откладывают «до лучших времен». Аналогичную политику в свое время проводили США, законсервировав значительное число собственных месторождений и осуществляя экспансию на зарубежные рынки силами компаний-мейджоров;
- отсутствие у Китая технологий, позволяющих добывать сланцевую нефть без серьезного ущерба для экологии и водоснабжения населения. Как уже было отмечено выше, современные технологии добычи сланцевой нефти предполагают значительные водозатраты, в то время как в Китае 65% пресной воды уходит на мелиорацию, а 60% значительно загрязнены и непригодны для питья. Во многих районах воды для использования в добыче просто нет. Добыча сланцевой нефти в больших объемах может привести Китай на грань настоящей экологической катастрофы . Однако, если вспомнить про разрабатываемую в Израиле «экологичную» технологию добычи сланцев с попутной добычей пресной воды, после масштабного внедрения этой технологии в мире ситуация для азиатского рынка может резко измениться; Основные запасы нефтяных сланцев сконцентрированы в провинциях Северо-Восточного Китая и в крупном промышленном центре Фушунь (восточная часть страны, менее 200 км до границы с Северной Кореей).

Национальные корпорации ведут добычу на нескольких пилотных месторождениях этих провинций, используя в основном внутрипластовые методы добычи с последующей переработкой углеводородной смеси в синтетическую нефть на заводах - апгрейдерах. По сообщению компании McKinsey & Company запасы нефти низкопроницаемых пород в Китае могут оказаться в 1,5 раза больше, чем в Северной Америке, что в перспективе может привести к значительному росту добычи этого вида нефти (точные цифры в сообщении не приводятся).

В Японии:

3 октября 2012 года в Японии добыли первую нефть. Компания распространила сообщение, что эксперимент будет осуществлен в районе города Ога в префектуре Акита. Ее запасы в самой Японии невелики. Но Japex рассчитывает таким путем освоить самые современные технологии добычи сланцевой нефти, чтобы затем применить их в других странах. Эта компания, 34% акций которой принадлежит государству, обладает правами на разработку месторождений в Индонезии, Ираке и Канаде.
3 октября 2012 года в Японии добыли первую нефть. Разработка первого в Японии месторождения горючего сланца велась Japex долгое время. Объем запасов месторождения в Аките равен примерно 5 млн баррелей, что, в принципе, немного. Однако для Японии это составляет около 10 % годовой потребности.
Тестовое бурение проводилось на месторождении «Аюкава», в городе Юрихонджо в префектуре Акита, в северо-западной части острова Хонсю. Залежи сланцевой нефти были обнаружены на глубине 1,8 тысячи метров. Чтобы добраться до нефтеносного слоя компания вливала в горную породу кислоты, размягчающие камень. Это было необходимо для последующего бурения...

В Австралии:

По данным МЭА, технически извлекаемые запасы нефти из сланцев (shale oil) в Австралии составляют 1,64 млрд. т нефти. На данный момент в стране действуют три проекта по добыче нефти из сланцевых плеев. Проект расположен на месторождении Стюарт, неподалеку от города Гледстоун. Стоит отметить, что это месторождение действует с 1970-х годов. Актив неоднократно перепродавался различным инвесторам и закрывался по требованию Greenpeace в связи с неблагоприятной экологической обстановкой.

«Вторую жизнь» проект получил в 2008 году, после того как у канадских компаний была закуплена и внедрена технология добычи сланцевой нефти, однако в том же году он попал под действие двадцатилетнего экологического моратория, запрещавшего добывать нефть из сланцевых плеев штата Queensland. С 2008 по 2011 год проект бездействовал, добыча не велась. Только после вмешательства Федерального Правительства Австралии местные власти разрешили продолжить проект и в начале 2011 года отменили мораторий на разработку сланцевых месторождений.

Правительство кладет деньги себе в карман и заявляет, что сможет сделать Австралию полностью энергетически независимой.

Вообщем сланцевой нефти в мире очень много. Огромные запасы, кроме выше перечисленных разведаны в Тасмании, ЮАР, Аргентине, Украине, Эстонии, Бразилии и других странах.

Основные проблемы для экологии и жителей:

Добыча нефти сланцевых плеев при современном уровне технологий связана с огромным уровнем расхода воды, так для добычи 1 барреля нефти требуется от 2 до 7 бар воды (от 317,8 до 1112,3 л).

Загрязнение воды происходит несколько раз, во первых используется чистая вода из окрестных водоемов или привозная, которую смешивают с химикатами, во вторых из скважины нефть поступает вместе с водой которой там до 70% . Эта вода также загрязняется не только нефтью, но и водой смешанной с химикатами, что привезли, ну и на закуску наша адская смесь по трещинам поступает в артезианскую воду или даже выше, в грунтовые воды, убивая либо отравляя все живое...

Важным аспектом экологического влияния нефти сланцевых плеев является высокая энергоемкость процесса их извлечения. По оценкам компании RAND Corporation от 2005 года, добыча 100 тыс. барр./сут требует строительства электростанции мощностью в 1200 МВт, которой было бы достаточно, что бы снабдить энергией свыше 300 тыс. домохозяйств в США.

Немаловажным фактором являются и значительные выбросы парниковых газов при разработке сланцевых месторождений. Энергетический институт Колорадо в тесном сотрудничестве с правительством США представил результаты расчетов, согласно которым инфраструктура добычных проектов, рассчитанных на добычу 90 млн т в год, будет производить одновременно более 350 млн т углекислого газа в год. Это составляет около 5 % от текущих годовых выбросов парниковых газов США (7,26 Гт CO2).

После гидроудара метан и химические реактивы попадают в водяные пласты, а затем в водопровод. В процессе добычи используется большое количество воды, которая потом не очищается. Выбросы метана в атмосферу влияют на усиление «парникового» эффекта.

Ну и главное: запасы чистой пресной воды снижаются во всем мире стремительными темпами. Чистая пресная вода - вот главный ресурс, и без нее человечеству будет крайне тяжело выжить.

В Великобритании добыча сланца привела к серии землетрясений в районе одного из курортных городков. По экологическим соображениям приостановлена добыча в трех американских штатах и двух канадских провинций.

Но дальше всех пошла Франция. В июле 2011 французское правительство приняло решение о запрете на разработки сланцевых месторождений газа и нефти методом ГРП и аннулировало все ранее выданные лицензии. Прогнозируется разработка аналогичной директивы уже на уровне ЕС.

Одной из наиболее важных тенденций, наблюдаемых в настоящее время в нефтедобывающей отрасли, является снижение добычи легкой нефти и нефти средней плотности. Сокращение запасов традиционной нефти вынуждает нефтяные компании обращать все большее внимание на альтернативные источники углеводородов. Одним из таких источников, наряду с и природными битумами, являются горючие сланцы . Их имеющиеся объемы на порядок больше, чем открытые нефтяные запасы.

Горючие сланцы относятся к твердым каустобиолитам и представляют собой органоминеральные образования, сформированные в водных условиях. Геологи определяют горючие сланцы как осадочные породы, содержащие в основном аквагенное органическое вещество (вымерших морских и озерных животных, альгу и т.п.), что роднит их с нефтью. Горючие сланцы имеют чаще всего тонкослойное строение.

При нагреве сланцев без доступа воздуха образуются жидкие и газообразные углеводороды (20-70% от первоначальной массы). Жидкие углеводороды представляют собой сланцевое масло – смолу, которая близка по составу нефтяным углеводородам и, по сути, может считаться нетрадиционной (сланцевой) нефтью.

По оценкам специалистов общие запасы горючих сланцев в мире составляют порядка 650 трлн. т. Из них можно получить до 26 трлн. т сланцевой нефти. Таким образом, объема нефтеподобного сырья, содержащегося в сланцах, и условно называемого сланцевой нефтью , вероятно в 13 раз больше, чем запасов традиционной нефти. При нынешнем уровне потребления, этих энергоресурсов с лихвой хватит на 300 лет непрерывной добычи.

Но не все так радужно. Необходимо отметить, что запасов сланцевой нефти, добыча которой экономически оправдана, гораздо меньше. По данным компании Shell, экономически целесообразна добыча лишь на наиболее богатых месторождениях, с содержанием нефти от 90 литров на тонну сланца. Кроме того, толщина продуктивного пласта должна составлять не менее 30 метров. Только треть запасов сланцевой нефти сосредоточена в месторождениях с содержанием нефти в 90 и более литров на тонну. И далеко не все эти месторождения могут похвастаться толщиной пласта в 30 и более метров.

Основные запасы горючих сланцев сосредоточены в США - порядка 450 трлн. т (24,7 трлн. т сланцевой нефти). Значительные запасы горючих сланцев сосредоточены в Бразилии и Китае. Россия также располагает обширными запасами горючих сланцев (порядка 7% от мировых запасов).

Существует два основных способа получения необходимого сырья из горючих сланцев. Первый – это добыча сланцевой породы открытым или шахтным способом с ее последующей переработкой на специальных установках-реакторах, где сланцы подвергают пиролизу без доступа воздуха, в результате чего из породы выделяется сланцевая смола. Этот метод активно развивался в СССР. Хорошо известны также проекты по добыче сланцев в провинции Фушунь (Китай), на месторождении Ирати (Бразилия). В целом метод добычи сланцев с последующей его переработкой является весьма затратным способом с высокой себестоимостью конечной продукции. Себестоимость барреля нефти на выходе оказывается 75-90 долл. (в ценах 2005 года).

Второй способ - добыча сланцевой нефти непосредственно из пласта. Метод предполагает бурение горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. Часто (хотя, судя по всему не всегда) необходимо проводить термический или химический разогрев пласта. Очевидно, что такого рода добыча существенно сложнее и дороже добычи традиционной нефти вне зависимости от прогресса технологий. Поэтому себестоимость сланцевой нефти, так или иначе, будет заметно выше традиционной. По оценкам самих добывающих компаний, добыча сланцевой нефти рентабельна при минимальном уровне цен на нефть в 50-60 долл. за баррель.

Оба способа страдают теми или иными существенными недостатками. Развитие добычи горючих сланцев с их последующей переработкой в значительной степени сдерживается проблемой утилизации большого количества углекислого газа (СО 2), выделяющегося в процессе извлечения из него сланцевой смолы. Проблема утилизации CO 2 до сих пор не решена, а его выпуск в атмосферу грозит масштабными экологическими катастрофами. Решение этой проблемы недавно предложили ученые из Стэнфордского университета. Новая технология EPICC, сочетающая производство электроэнергии и захват углекислого газа, может сделать доступными ныне закрытые запасы энергоресурсов.

При добыче сланцевой нефти непосредственно из пласта возникает другая проблема. Это высокий темп падения дебитов пробуренных скважин. В начальный период скважины благодаря горизонтальному заканчиванию и множественным гидроразрывам характеризуются очень высоким дебитом. После этого (примерно через 400 дней работы) происходит резкое снижение (до 80%) объемов добываемой продукции. Для компенсации такого резкого падения и выравнивания профиля добычи скважины на сланцевых месторождениях вводят поэтапно.

Развитие технологий добычи сланцевой нефти в США

Наиболее удачным примером успешного применения технологий добычи сланцевой нефти считается месторождение Баккен (Bakken) в Северной и Южной Дакоте. Разработка этого месторождения породила своего рода эйфорию на рынке нефти Северной Америки. Если 5 лет назад добыча сланцевой нефти на этом месторождении составляла 60 тысяч баррелей в сутки, то сегодня 500 тысяч. По мере проведения разведочных работ запасы нефти этого месторождения увеличились со 150 млн. баррелей до 11 млрд. баррелей нефти.

Наряду с месторождением Баккен добыча сланцевой нефти ведется также на месторождениях Eagle Ford в Техасе, Bone Springs в Нью-Мексико и Three Forks в Северной Дакоте.

Развитие технологий добычи сланцевого газа и адаптация их для добычи нефти из плотных коллекторов позволило США переоценить свои извлекаемые запасы нефти. А с ними и перспективы наращивания добычи нефти и снижения зависимости от импорта углеводородов. С помощью технологий горизонтального бурения и гидроразрыва пласта США планируют к 2035 году увеличить добычу нефти из плотных сланцевых пород вдвое.

Сверим термины

Необходимо сказать несколько слов о понятии сланцевая нефть . В Америке, где сланцевая нефть стала играть существенную роль в повышении нефтедобычи, под этим термином часто понимают нефть двух видов. Сланцевой называют нефть, получаемую из горючих сланцев, которая по своим свойствам (плотности, вязкости) значительно отличается от традиционной легкой нефти. Одновременно с этим часто тем же самым термином обозначают нефть по свойствам аналогичную обычной легкой нефти, но содержащуюся в плотных низкопористых низкопроницаемых коллекторах (сланцах). Чтобы разделить эти два вида нефти (оба из которых добываются из сланцев) специалисты пользуются двумя терминами: shale oil – для высоковязкой сланцевой смолы из горючих сланцев, требующей дополнительной обработки для превращения ее в нефть и tight oil – для легкой нефти, содержащейся в коллекторах с низкими фильтрационно-емкостными свойствами.

Поскольку основная цель этой статьи показать наличие альтернативных источников углеводородного сырья, для упрощения и та и другая нефть здесь преимущественно называется сланцевой. Даже, несмотря на то, что для извлечения shale oil и tight oil требуются разные технологии и подходы.

Новая жизнь старых запасов?

В России начальной точкой отсчета в развитии сланцевой промышленности можно считать 1918 год, когда было принято постановление о добыче и переработке горючих сланцев, организованы систематическое изучение, разведка запасов и их промышленная разработка. Наиболее активно сланцевая промышленность развивалась в 1960-1990 гг. В эти годы велась активная разработка месторождений Прибалтийского и Волжского бассейнов (Эстонское, Ленинградское, Кашпирское, Общесыртовское месторождения). Разработка месторождений велась посредством добычи горючего сланца с последующей его переработкой. Пиковый уровень добычи в СССР достигал 36 млн. тонн горючего сланца в год. Значительная часть добычи приходилась на Эстонскую ССР. Добыча и переработка горючего сланца продолжается в Эстонии и по сей день. В России же большая часть сланцевых шахт закрылась ввиду экономической неэффективности.

На сегодняшний день ex-situ process , т.е. добыча сланцевой породы для извлечения из нее углеводородного сырья является низкоэффективной. Основные перспективы связаны с in-situ process , т.е. добычей сланцевой нефти непосредственно из пласта (либо сразу, если это достаточно легкая нефть, либо после предварительного термического или химического воздействия на углеводородный и/или органический материал, содержащийся в пласте).

Вслед за успехами США в развитии технологий добычи сланцевого газа и успешной адаптации этих технологий для добычи нефти из плотных коллекторов в России также обращают все большее внимание на развитие соответствующих технологий. В настоящее время в России наиболее перспективной считается так называемая Баженовская свита в Западной Сибири. Эти отложения покрывают площадь в 2,3 млн км2, что примерно соответствует площади американского штата Техас и Мексиканского залива вместе взятых. И это в 80 раз больше площади месторождения Баккен, с которым в США связывают огромные перспективы. Баженовскую формацию в перспективе планирует разрабатывать компания Роснефть совместно с американской ExxonMobil и норвежской Statoil.

Сланцевая нефть - один из важнейших «резервов» для дальнейшего развития топливно-энергетического комплекса.

На сегодняшний день технологии добычи сланцевой нефти все еще находятся в начальной стадии развития. Себестоимость получаемого сырья хотя и имеет тенденцию к снижению, но, тем не менее, значительно выше себестоимости добычи традиционной нефти. Поэтому сланцевая нефть остается пока скорее перспективным резервом на будущее и вряд ли значительно повлияет на существующий рынок нефти. Такой же «революции», какая случилась на газовом рынке в связи с развитием добычи сланцевого газа, на рынке нефти ждать не приходится.

Из геологического словаря:
Горючие сланцы – осадочная порода, глинистая, известковистая, кремнистая, тонкослоистая, при выветривании листоватая или массивная, содержащая органическое вещество (кероген) в количестве от 10-15 до 60-80%. Горючая часть сланцев сапропелевая или гумусово-сапропелевая. Органическое вещество равномерно распределено в обычно преобладающей пелитовой, реже раковинно-детритовой минеральной массе.