Сланцевая истерия: чего стоит и не стоит опасаться артемовцам?

Новость о том, что компания "Shell" собирается разрабатывать месторождения сланцевого газа в Донецкой и Харьковской областях, уже вызвала бурю эмоций и заявлений от политиков, общественников, всех, кто искренне или не очень заботится об экологической составляющей своего имиджа. В обществе распространяются слухи о грядущих катаклизмах, которые вызовет разработка месторождений сланцевого газа. Говорят о технологических трудностях, дороговизне методов добычи, малой перспективности ее и низкой эффективности. Тем временем Донецкая и Харьковская ОГА дали Кабмину согласие на разработку недр на Юзовской площади (она раскинулась в обеих областях). Естественно, активизировались те, кто против. В общем, ситуация сложилась дурацкая: с одной стороны, речь идет о реальном способе решить наши украинские газовые проблемы, с другой - население настраивается против этого решения.

Происходит нечто подобное тому, что происходило с Джоном Юзом полтора века назад. Конкуренты травили его в газетах и журналах, обвиняли его в самых невероятных преступлениях. Русское правительство того времени поверило в его звезду, соединив веру с трезвым расчетом в перспективу. И не прогадало - к 1917 году Новороссийское общество в Юзовке давало львиную долю чугуна, стали, угля и кокса в стране.

Сегодня сайт 06274 обнародовал якобы проект договора о распределении продукции между голландско-британской компанией «Shell» и компанией «Надра Юзівська» относительно добычи сланцевого газа на территории Донецкой и Харьковской областей. Утверждается, что именно этот проект был одобрен Кабинетом министров Украины и министр энергетики и угольной промышленности Эдуард Ставицкий был уполномочен его подписать. На правительственном портале соответствующее решение имеется, однако текст проекта договора отсутствует.

Согласно этому проекту, одна из крайних точек, определяющих потенциально газоносную площадь, находится на южной окраине Артемовска. Сам же участок площадью более 8000 квадратных километров находится западнее нашего города.

Помочь общественному мнению разобраться в непростой технической и одновременно экологической и этической проблеме наш коллега, журналист сайта КИД Олег Измайлов попросил горного инженера, кандидата технических наук, декана горно-геологического факультета Донецкого Национального технического университета Артура Каракозова.

- Артур Аркадьевич, что скажете? Общественное мнение озадачено.

- Это так. Несколько недель назад компания Shell при участии посольства Великобритании в нашей стране, при содействии Британского совета провела на базе нашего университета семинар по разъяснению своих намерений. Видимо, одного его недостаточно, население по-прежнему взбудоражено "страшилками".

Британцы говорили нам, что так было и у них в свое время - жуткие фотографии изъятых из оборота земель, на которых размещались тысячи буровых вышек и так далее... На самом деле, фотографии сделаны в США в 60-70 годах, когда еще не было необходимых для чистой и эффективной работы технологий, и не все фотографии - с месторождений сланцевого газа. Откуда эти кадры? Раньше сланцевый газ добывали следующим образом: бурилась обычная вертикальная скважина, делался вокруг нее гидравлический разрыв (гидроразрыв) пласта. Небольшая часть газосодержащего пласта обрабатывалась при таком способе бурения. Ну, и чтобы больше добыть газа, действительно бурились сотни и тысячи скважин.

Затем научились первоначально вертикальную скважину искривлять, постепенно переводя её ствол на глубине в горизонтальное положение, охватывая, таким образом, большой объем газоносных пород. При последующем проведении гидроразрыва такая скважина даёт значительно больше газа, чем традиционная вертикальная. Кроме того, начали использовать технологии так называемого кустового бурения. Не надо бурить рядом несколько скважин, можно из одного вертикального ствола пробурить несколько стволов с горизонтальными участками. Такая густо разветвленная под землей скважина может заменять десятки традиционных вертикальных. Эти технологии бурения известны давно, в 80-х годах, будучи студентом, я их изучал уже по учебникам, нефтяники и газовики их давным-давно применяют. Другое дело, что в бывшем СССР, да и во всём мире, вопрос о сланцевом газе так остро не стоял - нефти и традиционного газа было много.

- Почему вдруг сейчас о них вспомнили?

- Потому что технологии дошли до определенного уровня развития и стали настолько дешевыми, что их стало экономически выгодно применять и при добыче сланцевого газа, где есть свои особенности. Появились новые технические средства, материалы, телеметрические системы контроля и управления бурением, позволившие значительно повысить эффективность буровых работ.

- Чем еще пугают народ?

- Британцы из Shell, Британского геологического общества и университета Кили (Keele), которых мне довелось услышать, утверждали, что все "страшилки" о том, что, дескать, газ при добыче выходит на поверхность и чуть ли не в водопроводные краны поступает, касаются газа метана, который добывают из неглубоко залегающих угленосных пластов. У нас такого не будет. Почему я им склонен верить? Потому что они собираются добывать газ с глубин от 2500 метров и глубже. А это значит, что речь идет, во-первых, не о метане угольных пластов, а, во-вторых, трудно представить себе, что гидроразрывом может быть разрушена такая толща пород, и газ начнёт выходить на поверхность.

- Технологии гидроразрыва обвиняются в том, что они сопровождаются чуть ли не землетрясениями...

- Да, пугают землетрясениями. В принципе какая-то сейсмическая активность при гидроразрыве будет, но она столь незначительна, что её мы, в большинстве случаев, даже не ощутим.

При этом противники добычи сланцевого газа либо даже не знают, либо молчат о том, что ещё в 70-80 годы наша Макеевская геологоразведочная экспедиция, например, делала гидроразрывы, пытаясь добыть газ из песчаников. В объединении "Укруглегеология" была партия, занимающаяся гидроразрывом угольных пластов с целью их предварительной дегазации для обеспечения безопасности добычи. И сейчас работы по гидроразрыву выполняются рядом фирм, которые пытаются добывать газ на угольных месторождениях Донбасса. Эта же технология может использоваться и используется при подземной газификации углей. И никто не ожидает никаких эксцессов. Но стоит произнести "сланцевый газ", как на свет появляются рассказы про землетрясения. Тем более, что уж не нам, дончанам, донбассовцам об этом говорить. Ведь мы живем вообще на шахтах. И когда проходят лаву, неважно какую - метр, полтора высотой - породы затем оседают, и по логике противников сланцевого газа мы должны все время от этого испытывать те же землетрясения. А ведь при добыче сланцевого газа речь идет не о множестве пустот в горном массиве высотой от одного до двух метров и протяжённостью сто и более метров. Скважина под сланцевый газ имеет 150 мм в диаметре, а массив пород вокруг неё всего лишь искусственно делают трещиноватым, что, впрочем, наблюдается и вокруг любых шахтных горных выработок, только там трещиноватость возникает естественным путём при проведении горных работ, но этот эффект, кстати, очень давно используют при дегазации шахт через скважины, пробуренные с поверхности.

Это все, в большинстве случаев, надуманные проблемы. И легко решаемые. Чем? Открытостью! Англичане говорят, что у них в свое время тоже немало было протестов жителей тех мест, где собирались бурить скважины. Но потом бизнес просто стал приводить представителей общественности и прессы на рабочие участки, чтобы они сами убеждались в полной безопасности добычи сланцевого газа. И все успокоилось. Сейчас, порой, жители какой-нибудь шотландской, валлийской или северо-английской деревни и не знают, что за штуковина за оградой работает у них под боком. А это компрессорная станция качает тот самый газ.

Другое дело, что у нас могут передовые технологии пустить по ветру. Ведь Shell объявила, что разработка сланцевого газа приведёт к появлению дополнительных рабочих мест на Украине, поскольку компания намерена привлекать украинских подрядчиков для ведения работ. Наш же менталитет... Скажем, вместо скважин с горизонтальным окончанием набурят по старинке вертикальных, вместо экологически чистых технологий могут использовать более экономичные, но наносящие вред окружающей среде. Поэтому главная проблема - это проблема жесткого контроля за соблюдением технологий, которые изначально должны быть спроектированы с учётом экологических требований.

- А кто будет контролировать?

- И Госгортехнадзор по идее, и местные органы власти, и экологи, и сами зарубежные инвесторы. Я сталкивался с тем, как у них поставлен контроль за выполнением техники безопасности и экологической безопасности - очень жесткие требования к этому делу и обойти их нельзя.

- Как раз экологи отдельные говорят, что при таких работах часто закачивают в скважины для лучшего действия не чистую воду, а какие-то небезопасные химические вещества...

- Вообще, подход не совсем точный - страшно не то, что закачиваем в скважины, а то, что оттуда может выйти обратно - вот это в большей мере и надо контролировать. Хотя при правильном ведении работ реагенты с течением времени либо разлагаются, либо связываются с горными породами и остаются в скважине навсегда. Еще раз скажу - вся проблема в контроле. Если государство и общественность, экологи будут следить за тем, чтобы технологии были чистыми, то все будет в порядке. А то нерадивые исполнители при отсутствии контроля могут, к примеру, неиспользованные водные растворы различных реагентов сбрасывать куда им захочется... Следить надо за тем, чтобы такого не происходило. Но в целом технологии экологически чистые. Те вещества, которые используются при гидроразрыве, давно применяются в практике буровых работ, в том числе и на Украине. И ничего страшного мы не наблюдали.

В Великобритании, где давно и много работают по добыче сланцевого газа (a shale gas), и где на этом маленьком острове установлены очень строгие экологические нормы, привыкли работать чисто. Думаю, что и у нас они собираются так же работать.

- Есть при этом более существенные проблемы, например, проблема гидрологическая, проще говоря, нехватка воды, ведь, кажется, ее немало идет на гидроразрыв?

- Эту проблему никто и не скрывает - на скважину может понадобиться до 2000 кубометров воды и более. Серьезная проблема. Тем более для нашего степного края, где водные ресурсы и так в дефиците. Поэтому на стадии широкомасштабной разработки сланцевого газа (до которой ещё весьма далеко), скорее всего, у нас будет использоваться западный опыт повторного использования жидкости - выкачивание ее после гидроразрыва и использование в других местах. С этой проблемой связана, кстати, еще одна экологическая "страшилка" - якобы при проведении добычных работ будут загрязняться водоносные горизонты. Но, как известно, горизонты залегания питьевой воды - несколько сот метров, а британцы, напомню, собираются бурить, начиная с 2500 метров.

- То есть, основные проблемы - это все-таки вода и минимизация потерь земель?

- Да, остальное все решаемо. Но для бизнеса здесь есть свой подводный камень, скала. Об этом мало говорят, но факт - несмотря на все передовые технологии, иностранные промышленники могут еще и не взять того объема газа, на который они рассчитывают. Опыт показывает, что на той стадии работ, что мы имеем, если одна скважина из пяти даёт газ, то это уже успех. Но и это происходит не всегда. Ведь что такое сланцевый газ? Связанный газ, да еще в микропористых породах, его не так и просто изъять из недр (для этого и производят гидроразрыв), стопроцентную гарантию его добычи сейчас никто не даст.

Летом 2012 года появились публикации, что крупнейший энергетический концерн мира Exxon Mobil отказался от планов добычи сланцевого газа в Польше. Компанию разочаровали результаты бурения разведочных скважин. Еще в феврале 2012 года Exxon Mobil заявила, что две эксплуатационные скважины, пробуренные в конце 2011 г. в поисках сланцевого газа в Польше, не представляют никаких коммерческих перспектив.

В принципе, с точки зрения рисков, проще добывать метан угольных месторождений, поэтому у нас на Украине будет запасной вариант, если ничего не получится со сланцевым газом. Хотя, может быть, в первую очередь стоило разрабатывать то, что проще достать.

- То есть, парни из Shell и других мировых гигантов нефтегазовой отрасли, вкладывая десятки и сотни миллионов в геологические исследования, в разведку наших недр, просто рискуют?

- Да, они рискуют, и сильно. Этот риск у нас хорошо известен с 70-х годов. У нас пытались в 70-80 годах, в частности, спецы из "Укруглегеологии" бурить классические вертикальные газовые скважины для добычи газа. С развалом Советского Союза все заглохло, потом возобновилось, снова пытались брать газ из песчаников, но, помнится, сразу несколько скважин не дали газа вообще, никакого... И вроде бы, все верно было. Геофизики специально вычисляли место, где есть газ, пробурили - ничего!

- Получается, все-таки сегодня мы можем с уверенностью говорить только о том, что добывать сланцевый газ можно и нужно, что это дело перспективное?

- Да, тут надо просто подождать, когда пробурят, посмотрят, что там в наличии, посчитают, тогда можно будет сказать точнее - что и как получит от этого Украина. В таком деле лучше десять раз по дереву постучать.

- Что ж, будем ждать...

Справка

Гидроразры́в пласта́ (ГРП) - один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины.

После проведения ГРП дебит скважины, 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. Также применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотненных песчаников.

Технология осуществления ГРП при добыче нефти включает в себя закачку в скважину с помощью мощных насосных станций жидкости разрыва (гель, в некоторых случаях вода, либо кислота при кислотных ГРП) при давлениях выше давления разрыва нефтеносного пласта. Для поддержания трещины в открытом состоянии, как правило в терригенных коллекторах используется расклинивающий агент - проплант, в карбонатных - кислота, которая разъедает стенки созданной трещины. Однако и в карбонатных коллекторах может быть использован проплант.

При добыче нетрадиционного газа ГРП позволяет соединить поры плотных пород и обеспечить возможность высвобождения природного газа. Во время проведения гидроразрыва в скважину закачивается специальная смесь. Обычно она на 99% состоит из воды и песка, и лишь на 1% - из химических реагентов. Состав химических веществ открыт. Среди них, например, хлористый натрий (столовая соль), гуаровая смола, дезинфицирующие средства, средства для предотвращения образования отложений - вещества, используемые в производстве конфет, шампуней, пудры для лица, в фармацевтике.

Проведение первого в мире ГРП приписывается компании Halliburton, выполнившей его в США в 1947 году. В качестве жидкости разрыва в тот момент использовалась техническая вода, в качестве расклинивающего агента - речной песок. Позже проводились ГРП и в СССР, разработчиками теоретической основы явились советские учёные Христианович С. А., Желтов Ю. П. (1953 год), также оказавшими значительное влияние на развитие ГРП в мире. ГРП используют также для добычи метана из угольных пластов (не менее чем в 80% скважин), газа уплотненных песчаников, а также сланцевого газа.

Сегодня метод ГРП довольно часто применяется как государственными, так и частными добывающими компаниями как метод интенсификации добычи нефти и газа. Например, в настоящее время в компании "Роснефть" делается более 2 тысяч операций по ГРП в год.