Сланцевый газ: не так страшен гидроразрыв, как его малюют

Гидроразрыв угольного пласта впервые в СССР был осуществлен в 1954 году российским институтом «Промгаз» в рамках работ по подземной газификации Донбасских углей. Сегодня метод гидроразрыва пласта часто применяется государственными и частными добывающими компаниями как метод интенсификации добычи нефти и газа. Например, в настоящее время компания "Роснефть" осуществляет порядка 2 000 операций по гидроразрыву пласта в год. Гидроразрыв пласта активно используют для добычи метана из угольных пластов (80% скважин), газа уплотненных песчаников, сланцевого газа.

При гидроразрыве пласта создается высокопроводимая трещина в целевом пласте, чтобы обеспечить приток добываемого полезного ископаемого к забою скважины. Гидроразрыв используется с целью интенсификации добычных скважин и увеличения приемистости нагнетательных скважин. Говоря простым языком, гидроразрыв пласта — это разрушение горной породы высоким давлением воды.

При помощи гидроразрыва зачастую удается «оживить» простаивающие скважины, где добычные работы традиционными способами не приносят уже результата. Современные методы гидроразрыва применяются при разработке новых нефтяных пластов, имеющих низкие получаемые дебиты, что делает их разработку традиционными способами нерентабельной. В последнее время гидроразрыв пласта стали применять для добычи сланцевого газа и газа уплотненных песчаников.

Гидроразрыв пласта при добыче нефти заключается в подаче в нефтяную скважину под высоким давлением жидкости разрыва (гель, вода, кислота). При этом давление, создаваемое при закачке жидкости, должно быть выше давления разрыва нефтеносного пласта. В терригенных коллекторах для поддержания открытой трещины используется проплант (расклинивающий агент), в карбонатных коллекторах — кислота или проплант.

При добыче нетрадиционного газа гидроразрыв пласта соединияет поры плотных пород и обеспечивает возможность высвобождения природного газа. При этом в скважину закачивается специальная смесь, на 99% состоящая из воды и песка, и на 1% - из химических реагентов (хлористый калий, гуаровая смола, дезинфицирующие средства, средства для предотвращения образования отложений).

Первый гидроразрыв пласта был выполнен в США в 1947 году компанией Halliburton, которая в качестве жидкости разрыва применила техническую воду, а в качестве расклинивающего агента — речной песок.

В настоящее время компания Шелл методом гидроразрыва пласта собирается добывать в промышленных объемах сланцевый газ на Юзовской газоносной площади, расположенной на территории Донецкой и Харьковской области в Украине.

Этот контракт был заключен украинским правительством с целью решения проблемы энергоносителей, которая вот уже несколько последних лет остро стоит на повестке дня, поскольку цена на российский газ превышает 400 долларов за 1000 м3.

Тем не менее, как только будущий проект начал обретать свои очертания, сразу же появились ярые его противники — в обществе начали распространяться слухи о будущих катастрофах, которые вызовет добыча сланцевого газа, технических трудностях, дороговизне добычных работ, малой перспективности и неэффективности. Получается парадоксальная ситуация: с одной стороны Украина пытается решить свои газовые проблемы, с другой — общественное мнение настраивается против такого решения.

Аналогию можно провести с Джном Юзом, именем которого названа газоносная площадь. Тогда, полтора столетия назад перед царской Россией стояла дилемма: поверить бельгийцу и положиться на его гений или же поверить желтой прессе, обвинявшей того во всех смертных грехах. Чиновники выбрали первый вариант, и как показала история, не прогадали - к 1917 году Новороссийское общество в Юзовке давало львиную долю чугуна, стали, угля и кокса в стране.

Несколько прояснил нынешнюю ситуацию с добычей сланцевого газа на Донбассе декан горно-геологического факультета Донецкого Национального технического университета Артур Аркадьевич Каракозов.

Авторитетный специалист рассказал, что недавно компанией Шелл при содействии Британского совета провела на базе университета в Донецке семинар по разъяснению нюансов будущих работ по добыче сланцевого газа.

Подобная ситуация была и в Великобритании, когда общественное мнение настраивалось против новых технологий. Раньше сланцевый газ добывался примитивными методами - бурилась обычная вертикальная скважина, вокруг которой делался гидроразрыв пласта. Такая технология давала обработать только небольшую часть газосодержащего пласта. Чтобы увеличить газоотдачу, рядом бурились многочисленные скважины, что навсегда убивало экологию в данной местности.

С развитием технологий геологи научились изначально вертикальную скважину искривлять по мере ее бурения вглубь. Современные технологии позволяют на определенной глубине первоначально вертикальную скважину переводить в полностью горизонтальную, что дает возможность охватывать большой объем газоносных пород. При гидроразрыве пласта такая скважина дает гораздо больше газа, чем традиционная вертикальная. Следующим шагом было использование технологий кустового бурения, когда из одной вертикальной скважины на глубине делается несколько стволов с горизонтальными участками. Такая густо разветвленная под землей скважина заменяет десятки традиционных вертикальных скважин. Подобные технологии нефтяниками применяются уже более 30 лет. Другое дело, что в бывшем СССР, да и во всём мире, вопрос о сланцевом газе так остро не стоял, поскольку нефти и традиционного газа было в избытке.

На данный момент, увы, газа и нефти становится все меньше, а добывать их становится все труднее, а значит, затратнее. Поэтому, в сложившейся ситуации стало экономически выгодно применить разработанные технологии для добычи сланцевого газа. Но, поскольку его добыча имеет свои особенности, то появились новые технические средства, материалы, телеметрические системы контроля и управления бурением, позволившие значительно повысить эффективность буровых работ.