Влияние сланцевого газа на мировой энергетический рынок

Влияние сланцевого газа на мировой энергетический рынок

Содержание:

мировой газовый рынок сланцевый

Введение

Сланцевый газ и способ его добычи

Преимущества и недостатки ГРП

Влияние разработки месторождений на экологию

Запреты на применение гидроразрыва и их отмена

Карта месторождений сланцевого газа в мире, перспективы разработки месторождений

Перспективы экономического влияния сланцевого газа на мировой газовый рынок

Перспективы российского газа в контексте газосланцевой лихорадки

Заключение

Список литературы

Введение

В настоящее время одной из самых обсуждаемых и актуальных тем в газовом бизнесе по всему миру являются перспективы разработки сланцевых месторождений. Растущая добыча сланцевого газа в США заставляет задуматься о перспективах его использования не только многих владельцев нефтегазовых транснациональных корпораций, но и глав государств в целом. Крупнейшие энергетические корпорации все активнее приобретают земли в Европе для разведки газосланцевых месторождений, что связано с их стратегическим стремлением к диверсификации поставок газа, освоению новых рынков сбыта в условиях острой конкуренции, а также обеспечению энергетической безопасности своей страны. На сегодняшний день многие специалисты нефтегазовой отрасли утверждают, что этот вид нетрадиционного топлива способен эффективно заменить традиционные энергетические источники, такие как природный газ, уголь и дизельное топливо, однако, вместе с тем, технология добычи сланцевого газа требует более безопасных и экологически чистых методов разработки, а также активного инвестирования со стороны правительства добывающей страны. В последние несколько лет в США и Канаде произошел значительный рост производства и потребления сланцевого газа, добыча которого многие десятилетия считалась экономически невыгодной. Привычное функционирование мирового газового рынка было нарушено, что не только положительно отразилось на укреплении энергетической безопасности США, но и пагубно воздействовало на стабильность мировой нефтегазовой отрасли.

Актуальность этой темы не только в том, что залежи сланца превышают по своим объемам традиционные энергетические источники и способны их заменить, а в том, что добыча сланцевого газа на данный момент представляет собой угрозу экологии, а также здоровью и даже жизни людей, проживающими вблизи месторождений.

Данный реферат освещает возможные «за» и «против» добычи сланцевого газа, как на территории России, так и в других странах и отражает нынешнее отношение стран к данному виду источника энергии.

Сланцевый газ и способ его добычи

Сла́нцевый приро́дный газ - природный газ <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7>, добываемый из горючих сланцев <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D1%8E%D1%87%D0%B8%D0%B9_%D1%81%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%86> и состоящий преимущественно из метана <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BD>.

Ныне сла́нцевым газом в России в прессе называют преимущественно добываемый природный газ <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7>, полученный нетрадиционными методами добычи <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B0> из осадочных пород.

Гидроразры́в пласта́ (ГРП) - один из методов интенсификации работы нефтяных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D1%84%D1%82%D1%8F%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D0%B0> и газовых <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1> скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D0%B0>. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7>, вода, конденсат <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82>, нефть <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D1%84%D1%82%D1%8C> либо их смесь) к забою скважины <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D0%B9>.

После проведения ГРП дебит скважины <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%B1%D0%B8%D1%82_%D1%81%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D1%8B>, как правило, резко возрастает. Метод позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа традиционными способами уже невозможна или малорентабельна. Кроме того, в настоящее время метод применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низких получаемых дебитов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%B1%D0%B8%D1%82>. Также применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотненных песчаников.

При добыче нетрадиционного газа ГРП позволяет соединить поры плотных пород и обеспечить возможность высвобождения природного газа. Во время проведения гидроразрыва в скважину <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D0%B0> закачивается специальная смесь. Обычно она на 99 % состоит из воды и песка (либо пропанта <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D1%82>), и лишь на 1 % - из химических реагентов. Состав химических веществ открыт. Среди них, например, гелирующий агент, как правило, природного происхождения, например гуаровая камедь <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%83%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D1%8C> (более 50 % от состава хим. реагентов), ингибитор коррозии (только при кислотных ГРП), понизители трения, стабилизаторы глин, химическое соединение, сшивающее линейные полимеры, ингибитор образования отложений, деэмульгатор, разжижитель, биоцид (химреагент для разрушения водных бактерий), загуститель.

Для того, чтобы не допустить утечки жидкости для ГРП из скважины в почву или подземные воды, крупные сервисные компании применяют различные способы изоляции пластов, такие как многоколонные конструкции скважин и использование сверхпрочных материалов в процессе цементирования.

Преимущества и недостатки ГРП

Технология добычи сланцевого газа, как любая промышленная технология, подразумевает позитивные и негативные стороны. К позитивным моментам можно отнести:

·              существовало мнение, что разработку сланцевых месторождений с использованием глубинного гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах можно проводить в густозаселенных районах, единственной проблемой будет использование тяжелого транспорта;

·              значительные сланцевые месторождения газа находятся в непосредственной близости от конечных потребителей;

·              существовало мнение, что добыча сланцевого газа происходит без потери парниковых газов.

Однако после 10 лет эксплуатации скважин в Barnett Shale, Fayetteville Shale,Marcellus Shale, Haynesville Shale можно выделить следующие проблемы:

·              технология гидроразрыва пласта требует крупных запасов воды вблизи месторождений, для одного гидроразрыва используется смесь воды (7500 тонн), песка и химикатов. В результате вблизи месторождений скапливаются значительные объемы отработанной загрязненной воды, которая не утилизируется добытчиками с соблюдением экологических норм;

·              как показывает опыт разработки Barnett Shale, сланцевые скважины имеют гораздо меньший срок эксплуатации, чем скважины обычного природного газа;

·              формулы химического коктейля для гидроразрыва в компаниях, добывающих сланцевый газ, являются конфиденциальными. По отчетам экологов добыча сланцевого газа приводит к значительному загрязнению грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком и др. Некоторые компании используют соляно-кислотный раствор, загущенный с помощью полимера, для одной операции гидроразрыва используется 80-300 тонн химикатов;

·              при добыче сланцевого газа имеются значительные потери метана, что приводит к усилению парникового эффекта;

·              добыча сланцевого газа рентабельна только при наличии спроса и высоких цен на газ.

В целом, газодобывающими компаниями для добычи газа используется около 85 токсичных веществ, некоторые из них имеют следующее предназначение:

·              соляная кислота способствует растворению минералов;

·              этиленгликоль противостоит отложениям на внутренних стенках труб;

·              изопропиловый спирт, гуаровая камедь и борная кислота используются в качестве загустителей и веществ, поддерживающих вязкость;

·              глютаральдегид и формамид противостоит коррозии;

·              нефть в лёгких фракциях используется для снижения трения;

·              пероксодисульфат аммония противостоит распаду гуаровой камеди;

·              карбонат натрия или калия - для поддержки баланса кислот.

Влияние разработки месторождений на экологию

В настоящий момент наносимый вред экологии региона сланцевого бассейна в Пенсильвании носит характер экологической катастрофы. Именно экологическая проблема наряду с использованием большого количества воды для осуществления гидроразрыва является наиболее острой для развития сланцевой добычи в густонаселенных районах. Несмотря на то, что гидроразрывы проводятся гораздо ниже уровня грунтовых вод, токсичными веществами заражен почвенный слой, грунтовые воды и воздух. Это происходит за счет просачивания химических веществ через трещины, образовавшиеся в толще осадочных пород, в поверхностные слои почвы. В некоторых районах Пенсильвании в колодцах можно поджечь воду. В результате действий экологов согласно Закону о чистой воде США от 2005 года вышло предписание для всех газодобывающих компаний из сланцевых месторождений раскрыть формулу химических коктейлей, а также снизить химическую нагрузку на экологию региона.

Также отметим, что наиболее успешные сланцевые месторождения относятся к палеозойской и мезозойской эре, имеют высокий уровень гамма-излучения, который коррелирует с термической зрелостью сланцевого месторождения. В результате гидроразрыва радиация попадает в верхний слой осадочных пород, в районах сланцевой добычи газа наблюдается повышение радиационного фона.

Центр Tyndall Манчестерского университета в Великобритании опубликовал отчет о своих исследованиях, которые подтвердили факты, освященные Джошем Фоксом. Многие газовые компании в Великобритании инициировали процессы добычи сланцевого газа на побережье Северо-Западной Англии.Отчет поднимает серьезные вопросы об экологическом риске и здоровье человека. Кроме того, предполагается, что гидроразрывы привели к возникновению двух небольших землетрясений в Ланкшире. Отмечается, что Великобритания имеет высокую плотность населения, поэтому газовые скважины будут находиться вблизи населенных пунктов, где с высокой степенью вероятности будут загрязнены колодцы. Также значительное беспокойству населению будет причинено за счет использования тяжелого транспорта, необходимого для работы скважины. Данный отчет может стать причиной наложения моратория на добычу сланцевого газа в Великобритании.

1 сентября 2011 года в Брюсселе опубликован отчет <#"877261.files/image001.gif"> <http://pronedra.ru/uploads/c/td/tde7I6FQE2_orig.png>

Карта 48 месторождений сланцевого газа в 38 странах, ЕIA

С учетом вышеприведенных фактов, учитывая негативные факторы, связанные с несовершенной технологией добычи и загрязнением окружающей среды, сланцевый газ все равно является наиболее перспективным энергоресурсом в долгосрочной перспективе. Общий объем сланцевого газа в течение прошедших 10 лет все эксперты оценивали в 456 трлн. куб. м, опираясь на работу немецкого эксперта Ганса-Холегра Рогнера, хотя сам автор считал эти цифры гипотетическими. По данным годового отчета EnergyInformationAdministration (EIA), объем запасов сланцевого газа США на 2011 год составляет 72 трлн. куб. м <http://www.eia.gov/analysis/studies/worldshalegas/index.cfm>, из них технически-извлекаемые запасы - 24 трлн. куб.м. По их оценкам мировой объем сланцевого газа превышает 187 трлн. куб.м. В то же время по данным Международного энергетического агентства (МЭА) на основании исследований Cedigaz нетрадиционные запасы газа составляют всего 4% от доказанных запасов природного газа. Мнения экспертов по отношению к оценке мировых запасов сланцевого газа и перспектив развития этого направления диаметрально противоположные.

В докладе <http://www.ng.ru/energy/2011-01-11/12_revolution.html> заместителя директора Института энергетической стратегии РФ Алексея Громова в январе 2011 года были названы следующие цифры прогноза добычи сланцевого газа в мире: по оценкам IHS CERA, к 2018 году объем добычи сланцевого газа составит 180 млрд. куб. м в год, по оценке East European Gas Analysis, уже в 2015 году добыча в США составит 180 млрд. куб. м в год, согласно прогнозу МЭА, добыча сланцевого газа в США к 2030 году будет не более 150 млрд. куб. м в год.

Основные промышленно-разрабатываемые газосланцевые месторождения сосредоточены в США. В настоящий момент комплексная оценка месторождений сланцевого газа по 48 штатам США дает возможность ориентироваться по версиям разных агентств на объем доказанных технически-извлекаемых месторождений от 7,1 до 24,4 трлн. куб. м. Ведется разведка месторождений в Канаде, Европе, Австралии, Израиле, а также других странах. Наиболее активные действия в области разведки сланцевого газа наблюдаются в тех странах, которые не имеют достаточных запасов собственного природного газа.

Опыт добычи на американских месторождениях подразумевает также некоторые предпосылки и следующие вытекающие выводы. Несмотря на то, что 2008-2009 год ознаменован рекордными добычами сланцевого газа, в годовых отчетах энергетических агентств по оценке перспективности месторождений наблюдается снижение резервов. В 2011 году многие газосланцевые компании и члены правительства США признали, что заявленные резервы месторождений сланцевого газа завышены и не так оптимистичны. В связи с этим директор Energy Information Administration (EIA) Г. Ньюэлл, который лоббировал вопросы газосланцевой промышленности, заявил о своем намерении уйти в отставку. Заявления США о газосланцевых резервах подверглись критике на блогах специалистов Forbes и Совета по международным отношениям США.

Отметим, что при гидроразрыве в сланцевом пласте образуются вертикальные трещины, которые, по мнению геологов, могут со временем «зарубцовываться» под весом осадочных пород. Однако частота гидроразрывов приводит к повышению проницаемости сланцевого слоя и жестких песков, что может быть причиной утечки метана в верхние слои почвы и попаданию его в воздух. Это подтверждают экологические данные из Пенсильвании, где в некоторых местах грунтовые воды можно поджигать. Таким образом, происходит естественная дегазация сланцевого пласта, и тем быстрее, чем моложе или мягче порода, а, соответственно, тоньше сланцевый пласт. Эти выводы подразумевают, что для удачной сланцевой добычи необходима разработка технологий «лечения» сланцевой скважины, которых в данный момент нет в распоряжении добытчиков.

Эффективность сланцевых скважин была оценена Артуром Бергманом, промышленным консультантом Labyrinth Consulting Services, а также аналитиком Беном Деллом, Bernstein Research, имеющим опыт работы на WallStreet E&P, отчет <http://www.harvestdream.org/index.php?/archives/833-New-Research-Questions-Shale-Gas-Economics.html> доступен в их блоге. Анализу подверглись 136 скважин Haynesville Shale. Большинство компаний отмечают снижение добычи из скважин, причем увеличение количества гидроразрывов не дает нужного результата. За счет увеличения количества скважин, конечно, производство возросло, но на каждой отдельной скважине наблюдается уверенный спад до уровня стабилизации, причем данные скважин ядра месторождений лучше, чем в дополнительных ареалах. По сравнению с Barnett Shale скважины Haynesville быстрее достигают уровня стабилизации добычи, однако это может свидетельствовать о том, что эти скважины будут иметь меньший срок службы. Для сравнения можно привести срок службы скважины обычного природного газа, составляющей 10-40 лет.

Кроме того, аналитики отметили, что рост добычи сократил в США рыночную стоимость газа, которая не должна быть меньше 180-240 долларов за тыс. куб. м, в настоящее время цена природного газа в США составляет 140 долларов за тыс. куб. м. В таких условиях продолжать бурение нерационально. По данным Baker Hughes, с 2009 по 2011 год количество скважин сократилось на 1,7%, против увеличения количества вышек в 2009 году на 28%. Многие компании в настоящий момент бурят и добывают газ себе в убыток, чтобы сохранить лицензии на добычу в надежде на повышение цен. Однако, если газовая инфраструктура США, включая заводы по производству сжиженного газа, LNG-терминалы, трубопроводы, не будет введена в эксплуатацию в ближайшие годы с целью увеличения экспорта, большинство газосланцевых компаний разорится. Крупные компании, включая Chesapeake Energy, в победном для США 2009 году получили миллиардные убытки из-за мощной капитализации в надежде на будущий газовый бум, большинство газосланцевых компаний в данный момент не может рассчитаться с кредитами.