РОЛЬ СЛвНиЕВОГО ГАЗА В РАЗВИТИИ МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ. УГРОЗЫ И РИСКИ АЛЯ РОССИИ
Кандидат технических наук Д. А. КРЫЛОВ (НИЦ "Курчатовский институт")
По данным British Petroleum, в 2012 г. объём добычи сланцевого газа в США достиг 248 млрд м3, что составило 37% от общего объёма добытого в США газа (табл. 1) (51% от объёма добычи "Газпрома" -489 млрд м3 и 38% от эффективного объёма добычи природного газа всего в России - 654.5 млрд м3).
Сланцевый газ добывают пока только в США и Канаде. Сейчас два крупных месторождения разрабатывает Канада. К 2020 г. здесь планируют добывать 200 млрд м3 сланцевого газа в год. В 2010 г. компания TransCanada Corp. начала строительство первого газопровода для транспортировки сланцевого газа - с месторождения Montney в магистральную сеть.
Рост добычи сланцевого газа привёл к тому, что США по производству природного газа в 2009 г. вышли в мировые лидеры. Согласно данным British Petroleum, по итогам 2011 г. производство природного газа в США составило 651.3 млрд м3 (в России в 2011 г. -607 млрд м3).
На территории США находятся пять крупных месторождений газоносных сланцев: Barnett, Haynesville, Fayetteville, Marcellus и Woodford. Крупнейшим источником сланцевого газа в США являются залежи Marcellus Shale. Marcellus Shale представляет собой огромный пласт мощностью от 8 до 80 м. Общая площадь его составляет 140 тыс. м3, глубина залегания - 700-3000 м.
Почему же сланцевая добыча в США эффективна? Дело в том, что цены на попутно извлекаемый газокон-
денсат следуют за нефтяными котировками. При добыче сланцевого газа на ряде месторождений отмечаются значительные притоки газового конденсата, что заметно влияет на экономику добычи газа. Если содержание конденсата составляет примерно 240 г на 1 м3 добываемого газа, то сухой сланцевый газ фактически можно добывать бесплатно без потери рентабельности. А сам газ в таком случае выступает попутным продуктом добычи газового конденсата.
Компонентный состав сланцевого газа в США имеет широкий диапазон значений в пределах одного месторождения. В США по 6 наиболее известным сланцевым месторождениям среднее значение метана в газе составляет 86.2%, этана - 4%, пропана - 1%, СО2 -3.2%. Значение теплотворной способности для типового состава сланцево-
Таблица 1
Баланс добычи сухого природного газа в США, млрд м3
2010 г. 2011г. 2012 г
Общая
добыча
сухого
товарного
газа
Общая
добыча
сухого
сланцевого
газа
603.6 648.6
140 214
681.0
248 (по данным
British Petroleum)
16
© Д. А. Крылов
с Прогнозные запасы газа по основным странам потребителям и производителям газа, трлн м3 Л Таблица 2
Страна Природный газ Газ плотных коллекторов Сланцевый газ Метан угольных пластов Всего запасов
Россия 105 7 10 18 140
США 35 11 24 3 73
Китай 4 3 36 9 52
Иран 37 5 - - 52
Саудовская
Аравия 34 1 3 - 38
Австралия 7 8 11 3 29
Катар 27 - 1 - 28
Аргентина 1 1 22 - 24
Мексика 3 - 20 - 23
Канада 3 2 11 7 23
го газа в США незначительно (лишь на 7%) ниже, чем природного газа традиционных месторождений США.
На сланцевом месторождении Marcellus (с объёмом извлекаемых ресурсов газа около 4 трлн. м3) с востока на запад значительно увеличивается содержание этана (с 3% до 16.1%) и пропана (от 1% до 4%). Таким образом, тип сланцевого газа меняется от сухого до жирного.
Сейчас почти 100% геологоразведочных работ в США на сланцевых месторождениях нацелены на газовый конденсат.
В 2012 г. в докладе МЭА "Золотые правила золотого века газа" представлены прогнозные ресурсы газа (табл. 2). Прогнозные запасы сланцевого газа в России (10 трлн м3) меньше, чем в США (24 трлн м3), Китае (36 трлн м3), Аргентине (22 трлн м3) и Мексике (20 трлн м3).
По оценке Управления энергетической информации США (Е1А), мировые ресурсы сланцевого газа составляют 715 трлн м3. А технически извлекаемые ресурсы в 32 странах составляют 187 трлн м3.
В докладе "Золотые правила века газа" предполагается, что годовая добыча нетрадиционного газа к 2035 г. утроится и составит 1.6 трлн м3, что
обеспечит более трети мирового потребления. Прогнозируется, что США и Китай станут лидерами по производству газа (за счёт разработки нетрадиционных его видов: труднодоступный газ, сланцевый газ и метан угольных пластов), а России останется лишь "почётное" 3-е место. При этом доля газа из нетрадиционных источников в общей мировой добыче возрастёт с сегодняшних 14% до 32% к 2035 г. Эксперты утверждают, что это произойдёт, если в мире будут соблюдаться несколько золотых правил добычи нетрадиционного газа. Эти правила сводятся главным образом к жёсткому соблюдению экологического законодательства - тщательному выбору места бурения; пол- 5 ному изолированию утечек из скважин; £ разумному расходу воды. Прогнозы ос- 1 нованы также "на предположении, что § технологии поиска и добычи нетрадици- ° онного газа, получившие развитие в Се- | верной Америке, помогут развитию его £ добычи и в других мировых регионах, § но каких-то опорных статистических Л данных на сегодня нет. Следователь- 1 но, предположения о доле сланцевого 1
газа могут оказаться слишком оптими- ®
„ «
стическими .
Прогноз МЭА к 2035 г. - газ станет вторым после нефти энергоносителем,
сместив на третье место уголь. Доля России и стран Ближнего Востока на мировом газовом рынке снизится с 45% до 35%.
В докладе рассмотрен также и сценарий невысокой добычи нетрадиционного газа. Общемировой спрос на газ в таком случае будет расти медленнее, доля газа в мировом энергобалансе возрастёт незначительно - с 21% в 2010 г. до 22% в 2035 г. При таком сценарии Китай сократит внутреннюю добычу на 60% и будет вынужден импортировать газ в больших объёмах, как и Европа. А США сократят добычу нетрадиционного газа на 30%. При реализации сценария "невысокой добычи" Россия и страны Ближнего Востока будут в выигрыше и нарастят экспорт газа. Китаю и странам ЕС к 2035 г. придётся платить за импорт газа больше на 60%, так как цены на газ значительно возрастут. При сценарии невысокой добычи МЭА ожидает рост спроса на российский газ со стороны Европы и Китая, что приведёт к росту поставок до 20% от общемирового уровня, по сравнению с 15% при реализации сценария "Золотого века газа".
Всё же точка зрения МЭА такова: сценарий "Золотого века газа" преимуществен, так как обилие нетрадиционного газа сможет преобразовать монополистический рынок газа путём снижения цен, а также диверсификации и повышения безопасности поставок газа.
Сланцевый бум в США возник благодаря уникальному сочетанию природ-§ ных, экономических и политических Р факторов. В США либеральное законо-§ дательство о недрах и огромное коли-§ чество заброшенных территорий с ин-£ фраструктурой. Чтобы начать буровые I работы на этих территориях, требует-н ся лицензия (получить её несложно) и I оборудование (на заре сланцевого бума I рынок бурильных установок был зато-
0
% варен, к тому же с дешёвыми креди-| тами проблем не возникало). Введены
1 налоговые льготы для тех, кто занялся ^ сланцами. Повезло США и с качеством
сланцев - в основном это высокопродуктивные пласты.
В США владелец земельного участка обладает правами собственности и на содержащиеся в его недрах полезные ископаемые, так что он лично заинтересован в их разработке. Такая правовая норма существует только в США и Канаде. Нет проблем и с водными ресурсами. США также выгодно отличаются от других стран и хорошо развитой местной транспортной инфраструктурой, что позволяет с более низкими вложениями осуществлять доставку оборудования и материалов до мест бурения скважин.
Рентабельное производство сланцевого газа стало возможным с развитием горизонтального бурения скважин, гидроразрыва пласта нового поколения (ГРП) и трёхмерного сейсмического моделирования. Сочетание этих трёх методов и обусловило сланцевую революцию.
При добыче сланцевого газа не делают много вертикальных скважин, а пробуривается одна скважина, от которой затем расходятся горизонтальные скважины. После этого в скважины насосами под высоким давлением (до 1500 атмосфер) закачивается смесь песка, воды и химикатов. Гидроударом разрушают перегородки газовых карманов, что позволяет собрать газ и откачать его через вертикальный ствол. Сегодня в США уже эффективно бурятся горизонтальные скважины длиной до 13 км и на них проводится в среднем до 20 гидроразрывов в год.
В процессе бурения используется сейсмическое моделирование 3D GEO. Технология 3D-сейсмики позволяет составлять трёхмерные модели подземных пластов, что значительно повышает точность бурения. Большое значение имеет постоянный процесс оптимизации добычи и применения новых технологических решений. Если до 2008 г. в США требовалось пробурить в год более 31 000 скважин для поддержания добычи 1.6 млрд м3/сутки, то теперь можно добывать 1.78 млрд м3/сут-ки, пробуривая всего 19 000 скважин. Если ранее затраты на бурение одной скважины составляли порядка 8 млн долл., то сейчас уже они снизились до
2-4 млн долл. По оценке заместителя генерального директора "ВНИИЗАРУ-БЕЖГЕОЛОГИЯ" В.И. Высоцкого, выявление газосланцевых месторождений в США не требует существенных затрат, так как страна очень хорошо изучена бурением. Если в России степень изученности бурением осадочных бассейнов составляет около 22 м/км2, то в США она на порядок выше, а в некоторых районах - например, в континентальной части бассейна Мексиканского залива - превышает 360 м/км2.
Наиболее выгодными считаются "хрупкие" сланцы с большим содержанием диоксида кремния, эти месторождения содержат естественные переломы и трещины. Одна из причин, что сланцевое месторождение Barnett Shale является продуктивным, связана с высоким содержанием кварца в сланце - 29-38%, что делает породу сланца в Barnett Shale очень хрупкой, поэтому требуется меньшая мощность гидроразрыва.
Закономерным продолжением развития рынка добычи сланцевого газа в США стал приход на смену небольшим независимым компаниям крупных добывающих холдингов, что повлекло за собой ряд слияний и поглощений. Крупнейшей сделкой стало приобретение компанией Exxon Mobil лидера американского рынка добычи сланцевого
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.