Co to jest gaz łupkowy, gdzie i jak jest wytwarzany? Gaz łupkowy i gaz ziemny: różnica

Gaz łupkowy jest gazem ziemnym, z którego jest produkowany palenisko łupkowe. Jest zdominowany przez węglowodór, taki jak metan. Liderem w produkcji tego gazu była i pozostaje Ameryka. Dziś dowiemy się więcej o tym, czym jest gaz łupkowy, a także poznaje historię, technologię i perspektywy jej produkcji.

Terminologia

Wielu zadaje sobie pytanie: "Jaka jest różnica między gazem łupkowym a gazem ziemnym?" W rzeczywistości to pytanie jest nieprawidłowe. Faktem jest, że gaz łupkowy jest również naturalny, ponieważ jest wydobywany z trzewi ziemi. Dlatego lepiej powiedzieć, że niebieskie paliwo jest tradycyjne i łupkowe. Różnica między tymi dwoma gatunkami stanowi przeszkodę w ich ekstrakcji i składzie. Tradycyjny gaz wydobywany jest głównie ze złóż gazu lub obszarów specjalnych. pola naftowe które nazywane są czapkami gazowymi. Może składać się z różnych gazów (metanu, etanu, propanu lub butanu) w różnych proporcjach. Dominującym węglowodorem jest metan. Co to jest gaz łupkowy? Ten rodzaj paliwa jest wydobywany z gazu skały osadowe reprezentowane głównie przez łupki. Udział metanu (CH4) w nim jest znacznie wyższy niż w tradycyjnym niebieskim paliwie. To cała różnica.

Historia

Pierwszy komercyjny odwiert do produkcji gazu z formacji łupkowych został wywiercony w 1821 roku w Fredonia (USA) przez Williama Harta. Produkcja gazu ziemnego z łupków (LNG) w Ameryce na dużą skalę została zainicjowana przez Toma Warda i George'a Mitchella. W 2002 roku w Teksasie firma Devon Energy po raz pierwszy zastosowała wiercenie kierunkowe w połączeniu z detonacją wielostopniową. Odzyskiwanie gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych zaczęło gwałtownie rosnąć. Media zaczęły nazywać ten proces "rewolucją gazową". W rezultacie w 2009 r. Ameryka stała się światowym liderem w produkcji gazu (745,3 mld m ³ ). Jednocześnie nietradycyjne źródła (łupki i pokłady węgla) stanowiły 40% produkcji. Wkrótce cały świat dowiedział się o gazie łupkowym.

W 2010 r. Największe koncerny paliwowe z różnych części świata zainwestowały łącznie 21 mld USD w aktywa związane z wydobyciem gazu z łupków. Kiedy proces zaczął nabierać rozmachu, cena gazu łupkowego w Ameryce zaczęła gwałtownie spadać. Na początku 2012 r. Był on niższy niż koszt produkcji LNG. W rezultacie największa firma w tej branży, Chesapeake Energy, zmniejszyła produkcję o 8%, a wielkość inwestycji kapitałowych o 70%.

Pod koniec 2012 r. Gaz w Ameryce zaczął kosztować jeszcze mniej niż w Rosji. Liderzy branży zaczęli masowo zmniejszać produkcję ze względu na trudności finansowe. A Chesapeake Energy znajdowała się na skraju bankructwa.

Jak powstaje gaz łupkowy?

Koszt poszukiwania złóż LNG jest znacznie wyższy niż koszt wykonania podobnej pracy z tradycyjnym "niebieskim paliwem". Ze względu na dużą głębokość występowania wiele znanych metod badawczych jest tutaj nieskutecznych.

Ogólnie rzecz biorąc, wydobywanie gazu łupkowego odbywa się w trzech etapach:

1. Wiercenie odwiertu, w którym wykonuje się szczelinowanie hydrauliczne.
2. Wypompowanie testowej partii gazu i jej analiza mająca na celu znalezienie odpowiedniej technologii ekstrakcji.
3. Wydajność poszczególnej studzienki określa się doświadczalnie.

Ponieważ LNG osadza się w skale o niskiej porowatości, jej ekstrakcja tradycyjnymi metodami nie jest możliwa.

Gaz łupkowy produkowany jest za pomocą trzech technologii jednocześnie: jest to horyzontalne wiercenie poziome, wielostopniowe czy modelowanie sejsmiczne. Czasami drugą metodę zastępuje droższy bezwodny propan propanu. Ponieważ stężenie gazu łupkowego jest niewielkie (0,2-0,3 mld m3 / km2), duże obszary muszą być pokryte studniami w celu wydobycia znacznych ilości.

Szczelinowanie hydrauliczne wykonuje się w następujący sposób. Rury układane są na złożach gazu. Woda, odczynniki (zagęszczacze, kwasy, inhibitory korozji, biocydy i wiele innych), a także specjalne granulki (ceramika, stal, piasek lub plastik) o średnicy do 1,5 milimetrów są pompowane do wnętrza ziemi. W wyniku reakcji chemicznej zachodzącej po zmieszaniu wszystkich odczynników uzyskuje się to samo pęknięcie hydrauliczne. Z tego powodu w skale powstaje ogromna liczba pęknięć, które nakładają się na granulki i nie mogą się zbiegać. Pozostaje jedynie wypompować wodę (jest filtrowana i ponownie używana) oraz gaz, w którym metan jest dominującym węglowodorem.

Perspektywy

Zasoby gazu łupkowego szacuje się na około 200 trylionów m ³ . Jednak tylko niewielka część tych zasobów może zostać wyodrębniona. Dzisiaj LNG jest czynnikiem regionalnym i dotyczy tylko rynku północnoamerykańskiego.

Wśród czynników, które mają pozytywny wpływ na perspektywy wydobycia gazu z łupków, są:

1. Bliskość depozytów na możliwe rynki.
2. Imponujące zapasy.
3. Interes szeregu państw w zmniejszaniu importu paliw i surowców energetycznych.

Jednak to paliwo ma kilka wad:

1. Wysokie koszty w porównaniu do tradycyjnego gazu.
2. Brak możliwości transportu na duże odległości.
3. Szybkie wyczerpywanie depozytów.
4. Drobny udział w udokumentowanych rezerwach ogółem.
5. Poważne zagrożenia środowiskowe związane z wydobyciem.

Według IHS CERA, w 2018 r. Produkcja gazu łupkowego może osiągnąć około 180 miliardów m ³ .

Rozważ sytuację w różnych krajach świata.

Ameryka

W 2007 r. Zasoby naturalne gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych oszacowano na 24 tryliony m ³ , z czego 3,6 tryliona m ³ uznano za technicznie możliwe do odzyskania. W 2014 r., Biorąc pod uwagę odkrycie nowych złóż, zasoby wydobywalne oszacowano na 4 tryliony m ³ , a udowodnione niesprawdzone - na poziomie 23 tryliony. Jest to wiodąca amerykańska korporacja wydobywcza mineralny stała się firmą Chesapeake Energy. W 2009 r. Produkcja LNG w Stanach Zjednoczonych wyniosła 14% całego gazu palnego, co doprowadziło do redystrybucji globalnego rynku gazu i powstania nadwyżki podaży. Do 2012 r. Ameryka wyprodukowała 290 mld m ³ gazu łupkowego, który już stanowił 40% całkowitej produkcji.

W rezultacie parę nowych terminali do importu skroplone gazy zbudowany w Ameryce oprócz 10 pracowników, stworzył nadmiar "niebieskiego paliwa". W 2010 r. Niektóre terminale próbowały nawet ustalić eksport paliwa. W szczególności firma Freeport LNG Development podpisała umowę z Koreą Południową i Japonią na dostawę 2,2 mln m3 LNG rocznie.

Zgodnie z założeniem Międzynarodowej Agencji Energetycznej produkcja gazu łupkowego w Ameryce do 2030 r. Wyniesie około 150 miliardów m3 rocznie. Zwykłe obliczenia dokonane w 2014 r. Pokazują, że udowodnione zasoby odzyskiwalnego LNG w Stanach Zjednoczonych z produkcją na tym samym poziomie, co w 2014 r. (330 miliardów metrów sześciennych) wystarczą na 12 lat. Nieudowodnione rezerwy powinny wystarczyć na 70 lat. Największe amerykańskie złoża gazu łupkowego to Barnett, Haynesville, Marcellus, Eagle Ford i Fayetteville.

Europa

W wielu krajach europejskich odkryto również duże złoża gazu łupkowego. Mówimy o Polsce, Austrii, Anglii, Niemczech, Węgrzech, Szwecji i Ukrainie.

Na początku 2010 r. Pojawiły się informacje o odkryciu znaczących rezerw LNG w Polsce. W maju tego samego roku planowano rozpocząć rozwój depozytów. W 2011 roku edycja Stratfor (USA) odpowiedziała, że ​​Polacy będą musieli zainwestować dziesiątki miliardów dolarów, aby stworzyć infrastrukturę niezbędną do normalnej działalności wydobywania wydobytych zasobów. W publikacji napisano, że Polska może potrzebować nawet roku, a nawet dziesięcioleci. Pod koniec 2011 r. ExxonMobil wykonał kilka pilotażowych odwiertów w Polsce, ale w przyszłym roku projekt został zamknięty z powodu nieopłacalności.

W innych krajach europejskich kwestia wydobycia gazu łupkowego wciąż znajduje się na etapie poszukiwań. Według prognozy Międzynarodowego Stowarzyszenia Energetycznego, do 2030 roku produkcja LNG w Europie może osiągnąć 15 miliardów metrów sześciennych rocznie.

Rosja

W marcu 2010 r. Komisja Energii zorganizowała okrągły stół, który podniósł temat perspektyw rozwoju zasobów LNG. Uczestnicy zaproponowali rządowi zorganizowanie prac nad: oceną potencjału gazowo-łupkowego Federacji Rosyjskiej, badaniem zaawansowanych technologii wydobywania gazu niekonwencjonalnego, a także oceną problemów, które mogą powstać w związku z rozwojem przemysłu łupkowego w Stanach Zjednoczonych i jego prawdopodobną organizacją w szeregu innych państw.

Zarząd Gazpromu powiedział, że w nadchodzących dziesięcioleciach nie planuje się rozwoju złóż łupkowych na terytorium Federacji Rosyjskiej. Stwierdzenie to zostało poparte faktem, że tradycyjne rezerwy firmy są 10 razy bardziej efektywne niż rozwój niekonwencjonalnych depozytów. W związku z tym w 2012 r. Aleksander Miedwiediew - zastępca prezesa firmy, powiedział, że Gazprom powróci do kwestii produkcji LNG w ciągu 50-70 lat.

Wielu prezesów Gazpromu i wysokich rangą urzędników wielokrotnie powtarzało, że "rewolucja łupkowa" jest firmą PR, której celem jest podkopanie autorytetu Rosji na międzynarodowym rynku paliw. Siergiej Szmatko, Minister Energii Federacji Rosyjskiej, w 2010 r. Powiedział, że wokół tego zagadnienia powstał "niepotrzebny pośpiech". Jego zdaniem rozwój produkcji gazu łupkowego w Ameryce nie wpłynie na globalny bilans energetyczny.

Pierwszą wysoko postawioną osobą, która w 2010 r. Wyraziła przeciwne stanowisko, był Jurij Trutniew, minister zasobów naturalnych i ekologii. Powiedział, że wzrost produkcji LNG może stanowić problem dla Gazpromu i Federacji Rosyjskiej. W sierpniu 2012 r. Wiceminister rozwoju gospodarczego Andriej Klepach zwrócił uwagę, że wcześniej skala rewolucji łupkowej w Federacji Rosyjskiej była niedoceniana i nadszedł czas, aby traktować ją z całą powagą. W październiku tego samego roku Władimir Putin złożył podobne oświadczenie. W związku z tym polecił Ministerstwu Energetyki dostosować plan rozwoju branży do 2030 r.

Wielu ekspertów twierdzi, że dostawy gazu łupkowego z Ameryki do Eurazji, których spodziewane są w ciągu najbliższych kilku lat, nie zagrozi eksportowi rosyjskiego gazu, ponieważ ten ostatni jest bardziej konkurencyjny ze względu na znacznie niższe koszty produkcji i transportu. Niemniej jednak w 2012 r. Oleg Deripaska, poważny rosyjski przedsiębiorca, uważał, że Federacja Rosyjska ma 3-4 "pełne lata", po czym gaz łupkowy i ropa mogą być konkurencyjne w realiach WTO.

Anatolij Dmitriewska, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk, uważa, że ​​w Federacji Rosyjskiej wytwarzanie LNG jest uzasadnione jedynie dla lokalnych potrzeb, na terytorium, które znajduje się w znacznej odległości od istniejących linii przesyłowych gazu. Tam poszukiwanie i produkcja niekonwencjonalnego niebieskiego paliwa może być bardziej odpowiednie niż układanie gazociągu.

Ukraina

W 2010 r. Shell i Exxon Mobil uzyskały licencję na poszukiwanie złóż łupkowych na Ukrainie. W maju 2012 r. Wyłoniono zwycięzców przetargu na rozbudowę obszarów gazowych Yuzovskaya (wschodnia Ukraina) i Olesskaya (Zachodnia Ukraina). Pierwsza sekcja trafiła do Shell, a druga - Chevron. Założono, że aktywne wydobycie w tych obszarach rozpocznie się w latach 2018-2019. W dniu 24 stycznia 2013 r. Shell podpisał umowę z Nadrą Yuzovskaya w sprawie podziału gazu łupkowego produkowanego w Charkowie, Doniecku i Ługańsku. W podpisaniu wziął również udział prezydent Ukrainy Wiktor Janukowycz. Jesienią 2015 r. Firma wykonała pierwszy odwiert w regionie Charkowa.

Niemal natychmiast po podpisaniu umowy w tych obszarach rozpoczęły się pikiety i akcje, których uczestnicy byli przeciwni rozwojowi gazu łupkowego, a także przeciwko udostępnianiu tej okazji firmom zagranicznym. V. Voloshin, rektor Uniwersytetu Priazowskiego, powiedział, że produkcja LNG może być prowadzona bez szkody dla środowiska, ale potrzebne są dodatkowe prace, aby znaleźć najbardziej odpowiednią technologię produkcji.

W 2014 r., Kiedy rozpoczął się konflikt zbrojny na południowym wschodzie Ukrainy, Chevron jednostronnie wypowiedział wcześniej zawarte umowy, skarżąc się, że ukraiński rząd nie wypełnił swoich obowiązków w zakresie przygotowania ram regulacyjnych. Shell tymczasowo wstrzymał rozwój gazu łupkowego w Donbasie z powodu bieżących wydarzeń, ale nie odrzucił jeszcze umowy.

Inne kraje

Światowe złoża łupkowe są dość duże. Skupiają się głównie w takich krajach jak Australia, Indie, Chiny i Kanada. Spośród tych krajów tylko Chiny są ściśle zaangażowane w rozwój złóż łupkowych. Firmy krajowe rozpoczęły prace w tym kierunku w 2012 r. I postawiły sobie za cel osiągnięcie poziomu 30 mld m ³ gazu rocznie do 2020 r. W ten sposób kraj mógł pokryć tylko 1% swoich potrzeb energetycznych.

Zakaz zdobyczy

We Francji i Bułgarii tworzenie złóż łupkowych jest zabronione ze względu na prawdopodobieństwo szkód w środowisku. Na tej samej ścieżce znajdują się Niemcy i niektóre stany USA.

Wniosek

Dziś dowiedzieliśmy się, czym jest gaz łupkowy, a także zapoznaliśmy się z technologią jego produkcji i krajami zaangażowanymi w tę branżę. Na koniec warto zauważyć, że LNG jest dość obiecującą alternatywą dla tradycyjnego gazu, ale obecnie jego produkcja wiąże się z szeregiem trudności, które uniemożliwiają wielu krajom dostosowanie procesu, tak aby powstały produkt był konkurencyjny. Zadbaliśmy również o to, by kwestia różnic między gazem łupkowym a gazem ziemnym była wyjątkowo nieprawidłowa.