الغاز الصخري - طفرة في صناعة المواد الخام أو خطر خفي. إنتاج الغاز الصخري – طرق استخراج مصدر واعد للطاقة

يمكن تصنيف الغاز الصخري على أنه مجموعة متنوعة من الغازات التقليدية، التي يتم تخزينها في تكوينات صغيرة من الغاز، وخزانات، في حدود الطبقة الصخرية من الصخور المستقرة للأرض. احتياطيات الغاز الصخري في المجموع الحالي كبيرة جدًا، ولكن هناك حاجة إلى تقنيات معينة لاستخراجها. من السمات الخاصة لهذه الودائع أنها تقع في جميع أنحاء قارة الأرض تقريبًا. ومن هذا يمكن أن نستنتج أن أي دولة تعتمد على موارد الطاقة قادرة على تزويد نفسها بالمكون المفقود.

تكوين الغاز الصخري محدد تمامًا. الخصائص التآزرية في مجمع متناغم لولادة المواد الخام وقابليتها للتجديد الحيوي الفريدة توفر لمورد الطاقة هذا مزايا تنافسية كبيرة. ولكن إذا نظرنا إلى علاقتها بالسوق، فهي مثيرة للجدل إلى حد ما وتتطلب تحليلا معينا، مع الأخذ في الاعتبار جميع الخصائص.

تاريخ أصل الغاز الصخري

تم اكتشاف المصدر التشغيلي الأول لإنتاج الغاز في الولايات المتحدة. حدث ذلك في عام 1821، وكان المكتشف هو ويليام هارت. يعمل الخبراء المشهورون ميتشل وورد كناشطين في دراسة نوع الغاز الذي تمت مناقشته في أمريكا. بدأ الإنتاج الضخم للغاز المعني بواسطة طاقة ديفون. حدث ذلك في عام 2000 في الولايات المتحدة الأمريكية. منذ ذلك الحين، كل عام كان هناك تحسن العملية التكنولوجية: تم استخدام المعدات المتطورة، وفتح آبار جديدة، وزيادة إنتاج الغاز. وفي عام 2009، كانت الولايات المتحدة هي الرائدة عالمياً في الإنتاج (بلغت الاحتياطيات 745.3 مليار دولار). متر مكعب). وتجدر الإشارة إلى أن حوالي 40% منها جاءت من آبار غير تقليدية.

احتياطيات الغاز الصخري في العالم

وفي الوقت الحاضر، تجاوزت احتياطيات الغاز الصخري في الولايات المتحدة حاجز 24.4 تريليون متر مكعب، وهو ما يعادل 34% من الاحتياطيات المحتملة في جميع أنحاء أمريكا. يوجد في كل ولاية تقريبًا صخور صخرية يبلغ عمقها حوالي 2 كم.

وفي الصين، بلغت احتياطيات الغاز الصخري الآن ما يقرب من 37 تريليون متر مكعب، وهو ما يزيد كثيراً عن المدخرات من الغاز التقليدي. ومع حلول ربيع عام 2011، أكملت جمهورية الصين حفر مصدرها الأصلي للغاز الصخري. استغرق المشروع حوالي أحد عشر شهرًا ليكتمل.
وإذا تطرقنا إلى الغاز الصخري في بولندا فإن احتياطياته تقع في ثلاثة أحواض:

• البلطيق – يبلغ الاسترداد الفني لاحتياطيات الغاز الصخري حوالي 4 تريليونات. مكعب م.
• لوبلين - حجم 1.25 تريليون. مكعب م.
• Podlasie - تبلغ احتياطياتها حاليًا 0.41 تريليون على الأقل. متر مكعب

إجمالي الاحتياطيات في أراضي بولندا يساوي 5.66 تريليون. مكعب م.

مصادر الغاز الصخري في روسيا

واليوم، من الصعب جدًا تقديم أي معلومات حول الاحتياطيات الموجودة من الغاز الصخري في الآبار الروسية. ويرجع ذلك إلى أن مسألة البحث عن مصدر للغاز لم يتم تناولها هنا. البلاد لديها ما يكفي من الغاز التقليدي. ولكن هناك خيار سيتم النظر فيه في عام 2014 في مقترحات لإنتاج الغاز الصخري التكنولوجيا اللازمةووزن الإيجابيات والسلبيات.

فوائد إنتاج الغاز الصخري

1. البحث عن الآبار الصخرية باستخدام التكسير الهيدروليكي على عمق المصادر فقط الوضع الأفقي، يمكن إجراؤها بنغمات ريجتونية باستخدام كمية كبيرةسكان؛
2. تقع مصادر الغاز الصخري بالقرب من العملاء النهائيين؛
3. ويتم استخراج هذا النوع من الغاز دون أي فقدان للغازات الدفيئة.

سلبيات إنتاج الغاز الصخري

1. وتتطلب عملية التكسير الهيدروليكي احتياطيات مياه ضخمة تقع بالقرب من الحقل. على سبيل المثال، يتطلب تنفيذ استراحة واحدة 7500 طن من المياه بالإضافة إلى الرمال والمواد الكيميائية المختلفة. ونتيجة لذلك، يحدث تلوث المياه، والتخلص منه أمر صعب للغاية؛
2. تتمتع آبار إنتاج الغاز البسيط بعمر أطول من عمر الصخر الزيتي؛
3. يتطلب حفر الآبار تكاليف مالية كبيرة؛
4. في وقت إنتاج الغاز، يتم استخدام مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد السامة، على الرغم من أن الصيغة الدقيقة للتكسير الهيدروليكي تظل سرية حتى الآن؛
5. تتكبد عملية البحث عن الغاز الصخري خسائر فادحة، وهذا بدوره يزيد من ظاهرة الاحتباس الحراري؛
6. من المربح استخراج الغاز فقط إذا كان هناك طلب عليه ومستوى سعر لائق.

في عصرنا هذا، انتشر موضوع الموارد والاحتياطيات وإنتاج الغاز الصخري. إنها تثير اهتمام الكثير من الناس، ليس فقط من الناحية الاقتصادية، ولكن أيضًا من ناحية تأثيرها على البيئة.

ما هي الألواح على أي حال؟

الصخر الزيتي عبارة عن صخور رسوبية مرت بمراحل معينة من التحول. أولاً، تتشكل الرواسب السائبة في الخزانات، والتي تصبح أكثر كثافة تدريجياً - يتكون الحجر الرملي من الرمال السائبة، ثم الصخر الزيتي الرملي، وأخيراً نحصل على النيس.

كيف يتم إنتاج الغاز الصخري؟

تركيز الغاز في رواسب الصخر الزيتي منخفض. وتنتشر الخزانات التي تتراكم فيها في جميع أنحاء الكتلة الصخرية. بشكل فردي، لديهم كميات صغيرة من الغاز، لكن احتياطياتهم مجتمعة ضخمة.

كيف يتم إنتاج الغاز الصخري؟

تتضمن تكنولوجيا إنتاج الغاز الصخري عدة طرق للإنتاج: الحفر الأفقي، والتكسير الهيدروليكي، والنمذجة الزلزالية. تعتمد طريقة الحفر الأفقي على استخدام منصات الحفر الخاصة وهي الطريقة الرئيسية لإنتاج الغاز. إنشاء كسر عالي التوصيل في الخزان المستهدف لإنتاج الغاز الصخري - تقنية التكسير الهيدروليكي (تسمح لك "بإحياء" الآبار حيث لم يعد إنتاج الغاز بالطرق التقليدية ممكنًا).

تتضمن التكنولوجيا الحديثة لإنتاج الغاز الصخري بناء منصة حفر تتضمن بئرًا رأسيًا وعدة آبار أفقية. يمكن أن يصل طولها إلى 3 كم. وهي مملوءة بخليط من الماء والرمل والمواد الكيميائية، مما يؤدي إلى حدوث مطرقة مائية، مما يؤدي إلى الإضرار بسلامة مجمعات الغاز. ثم يتم ضخ الغاز المنطلق للخارج.

في عملية الحفر الأفقي، يتم استخدام تقنية النمذجة الزلزالية. فهو يجمع بين البحث الجيولوجي ورسم الخرائط ومعالجة البيانات الحاسوبية، بما في ذلك التصور.

في حقول الغاز، هناك حركة طبيعية للغاز تعتمد على الضغط. يتمتع الغاز الصخري أيضًا بهذه الميزة، حيث تتضمن تقنية استخراجه إنشاء مناطق ذات ضغط متغير. ولهذا يتم استخدام الآبار الأفقية ذات المخارج المتعددة وعلى نفس العمق، أو يتم عمل هذه الآبار متعددة المراحل بمخرج أفقي يصل طوله إلى 2 كم.

مخطط إنتاج الغاز الصخري

من الناحية التخطيطية، يمكن تقسيم عملية إنتاج الغاز الصخري إلى عدة مراحل:

1. يتم حفر الآبار: عموديًا حتى عمق رواسب الصخر الزيتي وعلى طولها - أفقيًا.
2. تركيب أنبوب في البئر.
3. تقوية الأنبوب بالأسمنت. يتم عمل الثقوب في التصميم الناتج باستخدام ثقب خاص.
4. حقن الماء والرمل في الأنبوب، تحت تأثيره يتم تدمير الصخر الزيتي تدريجياً.
5. تجميع الغاز من الشقوق والتصدعات الموجودة في الصخور وضخه عبر الأنابيب.

بعد انخفاض ضغط الغاز، من الممكن تكرار الإجراء الخاص بتدمير تكوين الصخر الزيتي.

تظهر التجربة الأمريكية في تطوير أحواض الصخر الزيتي أن كل حقل من هذه الحقول يتميز بمعايير جيولوجية فريدة تمامًا، وخصائص استغلال، وصعوبات إنتاجية. وفي كل حالة، مطلوب نهج علمي فردي.

تأثير على البيئة

منظر علوي لإنتاج الغاز الصخري

هناك آثار ضارة لإنتاج الغاز الصخري. وأول ما لديه التأثير السلبيالغاز الصخري - البيئة. في الواقع، أثناء استخراجه، يتم استخدام السوائل المسببة للسرطان هذا السم بيئة: تربة، المياه الجوفيةوالأنهار وأكثر من ذلك بكثير. علاوة على ذلك، تتضمن تكنولوجيا إنتاج الغاز الصخري استخدام الهيدروكربونات، مما قد يؤدي إلى تدهور نفاذية الصخور الأرضية للمياه. ولذلك، فإن مسألة كيفية إنتاج الغاز الصخري تثير قلق العديد من دعاة حماية البيئة.

الآن، فيما يتعلق بالمشاكل المرتبطة بإنتاج الغاز التقليدي، يتم النظر في إمكانية إنتاج الغاز الصخري في روسيا. إلا أن ذلك يعارضه العديد من السياسيين والاقتصاديين الذين يخشون من عدم جدوى إنتاج الغاز الصخري اقتصاديًا بسبب ارتفاع تكلفة حفر البئر وقصر عمره.

ويترتب على ذلك أنه قبل إتقان تكنولوجيا إنتاج الغاز الصخري، من الضروري أن نفكر بعناية في التأثير الذي سيحدثه ذلك على الوضع الاقتصادي والبيئي في البلاد.

فيديو

إن الوضع بالنسبة لموارد الطاقة جعل عدداً من الدول تعتمد على وارداتها. تطوير مصادر بديلةترتبط الطاقة بشكل مباشر بنضوب حقول النفط والغاز الطبيعي. أصبحت إمكانية استخراج واستخدام الغاز الصخري موضوع نقاش بين المتخصصين مناطق مختلفة، من السياسيين إلى دعاة حماية البيئة.

الغاز الصخري - ميزات الإنتاج

من سمات إنتاج الغاز في الصخور الصخرية ما يلي - من المحتمل أن تحتوي على احتياطيات كبيرة من الهيدروكربونات، التي تختلط طبقاتها بكثافة مع جزيئات الصخر الزيتي. في هذه الحالة، لا يمكن الاستخراج إلا باستخدام الصدمات الهيدروليكية، وبعد ذلك ينتقل الغاز إلى الطبقات العليا، حيث يمكن بالفعل استخراجه.

لأول مرة، تم استخدام طريقة التكسير الهيدروليكي هذه في عام 1947، ولكن على هذا المستوى من التطور التكنولوجي لم تكن فعالة بما فيه الكفاية. حاليًا، في تطوير رواسب الغاز الصخري، يتم استخدام الحفر الرأسي الأفقي، حيث توجد شبكة واسعة من الآبار تحت ضغط مرتفعويتم توفير خليط "إسفيني" يشمل أملاح الأحماض العضوية ومخلفات تكرير النفط والرمل. الشقوق الناتجة تطلق الغاز الصخري.

لتطوير حقل الغاز الصخري، من الضروري حفر آبار أكثر بمئات المرات من حفر الإنتاج التقليدي. وفقًا لتقنية التكسير الهيدروليكي - التكسير، يلزم الحفاظ باستمرار على مسامية التكوين المحددة، والتي يتم تحقيقها باستخدام الكواشف الكيميائية. تحتوي الصخور نفسها أيضًا على مجموعة كاملة من الشوائب السامة بمستوى عالٍ من إشعاع جاما.

المشكلة هي أنه بعد ذلك يتم إطلاق كل هذا الخليط، ويدخل إلى الطبقات العليا، ومن خلال الصخور الرسوبية يستقر على التربة، ويدخل إلى المسطحات المائية في مناطق إنتاج الغاز الصخري، مما يخلق إشعاعًا خلفيًا متزايدًا.

الجوانب الإيجابية لإنتاج الغاز الصخري

إن استخراج الغاز الصخري يحل الطلب الحالي على موارد الطاقة داخل البلاد، ويسمح لك بتصدير الفائض، وكسب العملات الأجنبية عليه. تطوير هذه الصناعة يعطي زخما كبيرا النمو الإقتصاديوخلق فرص عمل جديدة. لحظة إيجابيةكما يأتي دعم انخفاض أسعار الغاز المحلي، والذي يرتبط بزيادة المعروض منه. إن استخدام الغاز الرخيص لمجموعة واسعة من المنتجات الصناعية يخلق منتجًا أكثر تنافسية للدولة المنتجة للغاز.

إمكانية إنتاج الغاز الصخري في المناطق المأهولة بالسكانالمتاحة من المستهلك، وتجذب المستثمرين، مع ضمان خفض التكاليف. وفي الوقت نفسه، يلاحظ الخبراء النضوب السريع للرواسب الصخرية، في كثير من الأحيان نسبة استرجاع الغاز لا تصل إلى 20%. وبالإضافة إلى ذلك، يتزايد العبء البيئي في مناطق إنتاج الغاز.

العواقب السلبية لتطوير صناعة الغاز الصخري

يؤدي انخفاض الضغط أثناء التكسير الهيدروليكي إلى حدوث زلازل مستمرة، تتراوح قوتها من 1.6 إلى 3.6 على مقياس ريختر، والتي تم بالفعل تأكيد علاقتها بإنتاج الغاز الصخري علميًا.

زيادة تلوث التربة و سطح الماءالنفايات الكيميائية ومحتوى غاز الميثان فيها يشرب الماءالمناطق السكنية الواقعة في منطقة التعدين تجاوزت عشرات المرات.

وينبغي أيضًا أن تُعزى الزيادة في ظاهرة الاحتباس الحراري، التي تحققت من خلال انبعاثات كبيرة من غاز الميثان أثناء تطوير رواسب الغاز الصخري، إلى الكوارث البيئية. ويشير الأطباء إلى ارتفاع معدلات الإصابة بأمراض الأورام في مناطق إنتاج الغاز الصخري، كما تم تسجيل حالات تسمم كيميائي متعددة.

مستقبل إنتاج الصخر الزيتي

على الرغم من احتجاجات دعاة حماية البيئة والجمهور، يتم تطوير حقول الغاز الصخري الجديدة بنشاط في الولايات المتحدة. يجري استكشاف رواسب الغاز الصخري في بريطانيا العظمى وبولندا.

وفي الوقت نفسه، تم حظر التكسير الهيدروليكي رسميًا في فرنسا ورومانيا وبلغاريا، كما تم بالفعل حظر تطوير رواسب الغاز الصخري في أستراليا لمدة 20 عامًا. وفي أوروبا، يعوق إنتاج الغاز الصخري الكثافة السكانية والتنظيم الصارم سلامة البيئة. من غير المرجح أن يكون هناك احتمال لتطوير رواسب الغاز الصخري هنا في السنوات القادمة.

إن آفاق تطوير صناعة الغاز الصخري كبيرة، وهذا ما يبرره التغيير في سوق الغاز العالمي في الوقت الحالي. لكن إنتاج الغاز الصخري على نطاق واسع لن يكون ممكنا إلا بربحية عالية، الأمر الذي يتطلب ارتفاع أسعار الغاز وطلبا مستقرا.

إن الغاز الصخري هو الأمل الأخير لليبراليين الروس، والحلم الأخير للطابور الخامس. وعندما تبدأ الولايات المتحدة وكل الدول الأخرى في إنتاج الغاز الصخري الرخيص بكميات ضخمة، فإن الغاز الروسي سوف يصبح عديم الفائدة. وبعد ذلك لن تكون هناك ميزانية دولة ولا معاشات تقاعدية ولا ميزانية عسكرية. سوف تضعف روسيا.

لقد كتب الكثير حول هذا الموضوع. ولكن من؟ الصحفيين. المحللين. سياسة. ما رأي العلماء في هذا؟ إليك ما هو مهم أن تعرفه.

أحد قرائيأرسل لي مقالا عن الغاز الصخري. مؤلفيها: هو نفسه مرشح العلوم التقنية إيغور أوليغوفيتش جيراشينكو والعضو المقابل. راس، دكتور في العلوم الكيميائية، أستاذ في الجامعة الروسية الحكومية للنفط والغاز. م. جوبكينا ألبرت لفوفيتش لابيدوس.

وهذان العالمان المحترمان ومقالهما سوف يزعجان بشدة أولئك الذين يتوقعون أن يحل الغاز الصخري محل الغاز الطبيعي من الأسواق وبالتالي يتسبب في أضرار جسيمة لروسيا. لأن المواد التي قدمها العلماء الروس تظهر أن مفهوم "الاحتياطيات المستكشفة" لا ينطبق عمليا على الغاز الصخري. والأهم من ذلك، على الرغم من انتشار رواسب الغاز الصخري في جميع أنحاء العالم، إلا أن إنتاجه التجاري ممكن فقط في الولايات المتحدة.

وقبل أن تقرأ المقال نفسه، هناك تعليق غريب من أحد العلماء الروس من "صناعة النفط والغاز":

لقد حضرت مؤخرًا ندوة في موسكو استضافتها شركة أمريكية تبيع معلومات حول تكرير النفط. يعلنون عن الغاز الصخري والنفط الصخري بالكامل. وفي الوقت نفسه، يرفضون رفضًا قاطعًا شرح سبب سرية المعلومات المتعلقة بحجم الإنتاج وتكلفته. إن ممثلي الشركة أشبه بالسيروشنيك أكثر من مصافي النفط…”.

الغاز الصخري – الثورة لم تحدث.

المصدر: نشرة الأكاديمية الروسية للعلوم، 2014، المجلد 84، العدد 5، ص. 400-433، المؤلفون I.O. Gerashchenko، A.L. Lapidus

مقدمة.

يمكن العثور على الغاز الطبيعي في أي مكان تقريبًا على كوكبنا. إذا بدأنا في حفر بئر، فسنصل في أي مكان تقريبًا إلى خزان يحتوي على الغاز. اعتمادا على تكوين وهيكل الخزان، قد يكون محتوى الغاز فيه مختلفا. ومن أجل تجميع الكثير من الغاز الطبيعي، هناك حاجة إلى صخور مكمن تساهم في تراكم الغاز، ويمكن أن تكون هذه الصخور من الحجر الرملي أو الصخر الزيتي أو الطين أو الفحم. كل من الصخور المذكورة أعلاه ستكون بمثابة خزان بطرق مختلفة. اعتمادا على أي خزان وعلى أي عمق سيحدث هذا الغاز، سيتغير اسمه أيضا. ويتحول الغاز الناتج من تكوين الصخر الزيتي إلى غاز صخري، ومن طبقة الفحم يتحول إلى ميثان الفحم. يمكن إنتاج معظم الغاز من تكوينات الحجر الرملي، ويشار إلى الغاز المنتج من هذه التكوينات ببساطة على أنه "طبيعي".

تنقسم جميع احتياطيات الغاز الطبيعي إلى تقليدية وغير تقليدية.

الودائع التقليديةتقع في تكوينات ضحلة (أقل من 5000 م)، حيث يكون الصخور المكمنة من الحجر الرملي، مما يوفر أكبر الفرص لتراكم الغاز، مما يؤدي إلى تقليل تكلفة إنتاجه.

تشمل الاحتياطيات غير التقليدية ما يلي:

الغاز العميق- عمق حدوثه أكثر من 5000م مما يزيد من تكلفة الحفر.

الغاز الطبيعي الصخور الضيقة– الخزان عبارة عن صخور كثيفة ذات محتوى غازي منخفض.

الغاز الصخري- الخزان صخري.

ميثان الفحم- الخزان عبارة عن طبقات من الفحم.

هيدرات الميثان– يوجد الميثان في هيدرات بلورية مع الماء.

إن نفاذية الصخور الضيقة والصخر الزيتي وطبقات الفحم أقل بكثير من نفاذية الحجر الرملي، مما يؤدي إلى انخفاض قوي في معدلات تدفق الآبار. إذا كانت تكلفة إنتاج الغاز الطبيعي في الحقول التقليدية حوالي 15-25 دولار|1000 م3 على الأرض و30-60 دولار/1000 م3 على الرف، فإن إنتاج الغاز في الحقول غير التقليدية يكون أكثر تكلفة بكثير.

لقد سبق ثورة النفط الصخري في الولايات المتحدة انخفاض طويل في إنتاج الغاز الطبيعي التقليدي. في عام 1990، كان 90% من إنتاج الغاز في الولايات المتحدة يأتي من الحقول التقليدية، و10% فقط من الحقول غير التقليدية والغاز المحكم وميثان طبقة الفحم. بلغ إنتاج الغاز الطبيعي من الحقول التقليدية في عام 1990 15.4 تريليون. قدم مكعب بحلول عام 2010. وانخفض بنسبة 29٪ إلى 11 تريليون. مكعب قدم. عوض الأمريكيون هذا الانخفاض الكارثي في ​​إنتاج الغاز من خلال توسيع إنتاج الغاز في الحقول غير التقليدية، والذي وصل بحلول عام 2010 إلى 58٪ من إجمالي الإنتاج، مما جعل من الممكن رفع إجمالي إنتاج الغاز إلى 21.5 تريليون. مكعب قدم أو 609 مليار م3. تم إلقاء القوى الرئيسية في استخراج الغاز الصخري.

توقعات أحجام وهيكل إنتاج الغاز الطبيعي في الولايات المتحدة الأمريكية

إنتاج الغاز الطبيعي حسب المصدر، 1990-2035 (تريليون قدم مكعب)

في عام 2009 الصناديق وسائل الإعلام الجماهيريةوذكرت أن الولايات المتحدة أصبحت "أكبر منتج للغاز في العالم"، مما دفع روسيا إلى المركز الثاني. ويرجع السبب في ذلك إلى زيادة إنتاج الغاز الصخري الذي أصبح مبررا اقتصاديا بسبب استخدامه التقنيات المبتكرةالتي طورتها الشركات الأمريكية. وذكر أنه بمساعدة الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي، يصبح إنتاج الغاز الصخري أكثر ربحية من إنتاج الغاز الطبيعي. وبدأت المناقشة حول اعتزام الولايات المتحدة قريباً وقف وارداتها الضخمة من الطاقة، فضلاً عن البدء في توريد الغاز الطبيعي إلى كل أوروبا. تم إطلاق معلومات تفيد بأن إنتاج الغاز الصخري في الولايات المتحدة في عام 2010 وصل إلى 51 مليار متر مكعب سنويًا (أقل من 8٪ من إنتاج شركة غازبروم). وتم استثمار حوالي 21 مليار دولار في شركات الغاز الصخري.

ولم تشارك المنظمات التحليلية المسؤولة في "نشوة الصخر الزيتي".

استشهدت وكالة الطاقة الدولية (IEA) ومراجعة BP ببيانات تفيد بأن إنتاج الغاز الروسي يتجاوز الإنتاج الأمريكي، واقترحت وزارة الطاقة (وزارة الطاقة الأمريكية) في عام 2010 أن البيانات المتعلقة بإنتاج الغاز في الولايات المتحدة مبالغ فيها بحوالي 10٪، أي. . بمقدار 60 مليار م3 سنوياً. ومع ذلك، تم تجاهل آراء المهنيين من قبل وسائل الإعلام. بدأ المحللون بالتنبؤ بانهيار عصابات الغاز. تم إعلان بولندا كأكبر دولة منتجة للغاز في أوروبا في المستقبل [5،6،7]

تم الإعلان عن "ثورة الصخر الزيتي" القادمة للعالم أجمع.

تحليل إمكانية استخدام الغاز الصخري.

لم يكن الوضع الحقيقي لصناعة الغاز في الولايات المتحدة وردياً على الإطلاق كما تتمنى وسائل الإعلام. التكلفة المعلنة للغاز الصخري وهي 100 دولار لكل 1000 م3 لم يحققها أحد. حتى الشركة طاقة تشيسابيك(رائد ومروج نشط للغاز الصخري) كان الحد الأدنى لتكلفة الإنتاج 160 دولارًا لكل 1000 م 3.

وتحت ستار "ثورة الصخر الزيتي"، حصلت العديد من شركات الغاز الأميركية على قروض باستخدام الآبار كضمانات، وبالتالي زيادة رسملتها. ومع ذلك، اتضح أن إنتاجية بئر الغاز الصخري تنخفض بنسبة 4-5 مرات في السنة الأولى، ونتيجة لذلك، بعد عام من التشغيل، تعمل المعدات بنسبة 20-25٪ فقط من طاقتها، و المؤشرات الاقتصادية تدخل باللون الأحمر. ونتيجة لذلك، أفلس عدد من شركات الغاز الأمريكية بسبب طفرة النفط الصخري.

في بداية "ثورة الصخر الزيتي" 2008-2009، تلقت شركات الغاز الأمريكية العديد من طلبات الحفر للتنقيب عن الغاز الصخري وإنتاجه من بولندا والصين وتركيا وأوكرانيا وعدة دول أخرى. في المراحل الأولى من العمل، اتضح أن تكلفة إنتاج الغاز الصخري في هذه البلدان أعلى بكثير مما كانت عليه في الولايات المتحدة، وتبلغ 300 - 430 دولارًا لكل 1000 م 3، واحتياطياته أقل بكثير مما كان متوقعًا، وتكوين الغاز، في معظم الحالات، أسوأ بكثير مما كان متوقعا. في يونيو 2012، انسحبت شركة إكسون موبيل من التنقيب عن الغاز الصخري في بولندا بسبب ندرة الموارد. وفي أغسطس من نفس العام، حذت الشركة الإنجليزية 3Legs Resources حذوها.

حتى الآن، لم يدخل أي بلد في العالم، باستثناء الولايات المتحدة، الغاز الصخري النطاق الصناعيلا الملغومة.

دعونا نتحدث عن تكوين الغاز الصخري، وفقا للبيانات الواردة في الكتب المرجعية، فإن حرارة احتراق الغاز الصخري أقل بأكثر من مرتين من الغاز الطبيعي. نادراً ما يتم نشر تركيبة الغاز الصخري، ويوضح الجدول أدناه أسباب ذلك. وإذا كانت أفضل الحقول الأمريكية المتقدمة في الغاز المنتج يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 65% من النيتروجين وما يصل إلى 10.4% من ثاني أكسيد الكربون، فبوسع المرء أن يتخيل كم من هذه الغازات غير القابلة للاحتراق يحتوي عليها الغاز الصخري من حقول أقل واعدة.

طاولة. تكوين الغاز الناتج عن الصخر الزيتي الأمريكي

يوضح الجدول أعلاه أن الغاز الصخري لا يمكن أن يكون لديه احتياطيات مؤكدة.

إذا كان محتوى النيتروجين في الغاز المنتج في أحد حقول ANTRUM، في الآبار القريبة، يتراوح من 0.7 إلى 65٪، فيمكننا التحدث فقط عن تكوين الغاز لبئر واحد، وليس الحقل ككل.

وفي عام 2008، قدرت شركات إكسون موبايل، وماراثون، وتاليسمان إنيرجي، و3 ليجز ريسورسز احتياطيات الغاز الصخري في بولندا بتريليونات الأمتار المكعبة.

وبحلول نهاية عام 2012، توقفت جميع هذه الشركات عن التنقيب في بولندا، بعد أن تأكدت من عدم وجود غاز صخري مناسب للتنمية التجارية في البلاد على الإطلاق. كسبت الشركات المذكورة أعلاه أموالاً من هذا "الاستخبارات"، والكثير، لكن بولندا خسرت هذه الأموال. هناك ثمن يجب دفعه مقابل الأوهام.

استكشاف احتياطيات الغاز الصخري.

إن "استكشاف" احتياطيات الغاز الصخري لا علاقة له بالتنقيب الجيولوجي التقليدي وهو كما يلي:

• يتم حفر بئر بالحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي (تكلفة هذه الأعمال تفوق تكلفة حفر وتجهيز البئر العمودي التقليدي بأضعاف مضاعفة)
• ويتم تحليل الغاز الناتج، وتحدد نتائجه التكنولوجيا التي ينبغي استخدامها لإيصال هذا الغاز إلى المنتج النهائي.
• تجريبيا، اتضح إنتاجية البئر، والتي المعدات اللازمة. في البداية (عدة أشهر)، تعمل المعدات بكامل طاقتها، ثم يجب تقليل الطاقة، لأن. تنخفض إنتاجية البئر بشكل حاد.
• يتم تحديد احتياطيات الغاز أيضًا تجريبيا. وينتج البئر الغاز من سنة إلى ثلاث سنوات. وبحلول نهاية هذه الفترة، تعمل المعدات بنسبة 5 - 10% من طاقتها.

يتم تحديد نتائج "استكشاف" احتياطيات الغاز الصخري (التركيب والاحتياطيات والإنتاجية) ليس قبل بدء التطوير، ولكن بعد اكتماله ولا تشير إلى الحقل، بل إلى حقل تم تطويره جيدًا بالفعل.

من المستحيل إنشاء خطوط أنابيب الغاز الرئيسية أثناء استخراج الغاز الصخري بسبب استحالة حساب معالمها. وفي الولايات المتحدة الأمريكية، يتم استخدام الغاز الصخري على مقربة من مواقع الإنتاج، وهذا هو الإمكانية الوحيدة لاستخدامه. الولايات المتحدة مغطاة بشبكة كثيفة إلى حد ما من خطوط أنابيب الغاز منخفضة التدفق. يتم حفر الآبار لاستخراج الغاز الصخري بحيث تكون المسافة منها إلى أقرب خط أنابيب غاز موجود بالفعل ضئيلة. لا توجد عملياً خطوط أنابيب غاز خاصة للغاز الصخري في الولايات المتحدة - فقط يتم ربطها بخط أنابيب الغاز الطبيعي الحالي. غالبًا ما يتم إضافة الغاز الصخري (أحيانًا بكميات صغيرة) إلى تيار الغاز الطبيعي. لا توجد دولة أخرى في العالم لديها مثل هذه الشبكة الكثيفة من خطوط أنابيب الغاز، كما أن بنائها للغاز الصخري ليس مربحًا اقتصاديًا.

يمكن أن يكون التأثير البيئي لإنتاج الغاز الصخري كارثة لا رجعة فيها.يتم استخدام 4 - 7.5 ألف طن للتكسير الهيدروليكي الواحد مياه عذبةوحوالي 200 طن رمل و80 - 300 طن مواد كيميائية، منها حوالي 85 مادة سامة، مثل الفورمالديهايد، أنهيدريد الخل، التولوين، البنزين، ثنائي ميثيل بنزين، إيثيل بنزين، كلوريد الأمونيوم، حامض الهيدروكلوريكوغيرها، ولم يتم الكشف عن التركيب الدقيق للمضافات الكيميائية. على الرغم من أن التكسير الهيدروليكي يتم تنفيذه تحت المستوى بكثير المياه الجوفيةوتتغلغل فيها المواد السامة بسبب التسرب من خلال الشقوق المتكونة في سماكة الصخور الرسوبية أثناء التكسير الهيدروليكي. تجدر الإشارة إلى أن إنتاج الغاز الصخري محظور في العديد من الدول الأوروبية.

وهكذا يمكننا أن نستنتج أن:

1. تكلفة إنتاج الغاز الصخري أعلى بـ 5-10 مرات من الغاز الطبيعي.
2. لا يمكن استخدام الغاز الصخري كوقود إلا على مقربة من مواقع الإنتاج.
3. لا تتوفر معلومات موثوقة عن احتياطيات الغاز الصخري، ومن غير المرجح أن تظهر في المستقبل المنظور، كما الأساليب الحديثةالاستخبارات لا تستطيع توفيرها.
4. الإنتاج التجاري للغاز الصخري خارج الولايات المتحدة غير ممكن.
5. لن يكون هناك تصدير للغاز الصخري من الولايات المتحدة في المستقبل المنظور.
6. إن إنتاج الغاز الصخري في روسيا أمر غير مقبول بيئياً وينبغي حظره، كما هو الحال في العديد من البلدان الأوروبية.

فهرس.

1. الغاز الصخري سيهز العالم بقلم إيمي مايرز جافي // "وول ستريت جورنال"، الولايات المتحدة الأمريكية، 10 مايو 2010

في وسائل الإعلام والمناقشات العامة اليوم، غالبا ما يتناقض الغاز الصخري مع الغاز الطبيعي. ما هي مميزات كلا النوعين من المعادن؟

حقائق عن الغاز الصخري

الغاز الصخري- هذا غاز طبيعي بطريقة أو بأخرى، ولكن يتم إنتاجه بطريقة خاصة - عن طريق استخراجه من الصخور الرسوبية الحاملة للغاز. والتي تتمثل في أحشاء الأرض بشكل رئيسي بالصخر الزيتي. بواسطة التركيب الكيميائيعادة ما يكون الميثان.

بدأ إنتاج الغاز الصخري بشكل نشط مؤخرًا نسبيًا - في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. ووصل استخراجه إلى أوسع نطاق في الولايات المتحدة التي أصبحت الرائدة عالمياً في إنتاج هذا النوع من الوقود. إلا أن تكلفة إنتاجه في معظم الحالات أعلى بكثير من تلك التي يتميز بها استخراج الغاز الطبيعي “العادي” من الأحشاء. وفقا للعديد من الخبراء المعاصرين، فإن أكبر نسبة من الاحتياطيات القابلة للاستخراج من النوع المقابل من "الوقود الأزرق" موجودة فقط أمريكا الشمالية. قد يكون هذا بسبب حقيقة أن الولايات المتحدة أصبحت الرائدة عالميًا في إنتاج الغاز الصخري.

يحدث الغاز الصخري في حقول متفرقة ذات احتياطيات صغيرة نسبيًا - حوالي 0.5-3 مليار متر مكعب. م / قدم مربع. كم. أكثر تقنيات إنتاج الغاز الصخري شيوعًا هي التكسير الهيدروليكي (الذي يعتبر غير بيئي على الإطلاق)، ويتم استخدام تكسير البروبان في بعض الأحيان (مما يمكن أن يزيد بشكل كبير من تكلفة إنتاج "الوقود الأزرق" في الصنف المقابل).

في إنتاج الغاز الصخري، في هيكل الآبار، في معظم الحالات، هناك أقسام أفقية. عادة ما يكون الحفاظ على مرافق إنتاج الغاز أمرًا معقدًا. إجمالي عدد الآبار في حقل الغاز الصخري يصل إلى عدة مئات. مورد بئر واحد حوالي 1-2 سنوات.

يتطلب الغاز الصخري في كثير من الحالات معالجة لاحقة للوفاء بمعايير الصناعة والمستهلكين المعمول بها.

حقائق عن الغاز الطبيعي "العادي".

تقليدي غاز طبيعي- تلك التي يتم استخلاصها من رواسب الغاز الخاصة أو الأجزاء الفردية من حقول النفط، أو ما يسمى بـ "أغطية" الغاز، وأحيانًا من هيدرات الغاز. مثل النوع الصخري من "الوقود الأزرق"، يتم تمثيله بشكل أساسي بالميثان، وأحيانًا بالإيثان أو البروبان أو البيوتان.

يحدث الغاز الطبيعي التقليدي على عمق كيلومتر واحد أو أكثر. ومن أجل استخراجه، تستخدم شركات الغاز بشكل رئيسي الآبار العمودية. يتم تدفق الغاز الطبيعي إلى سطح الأرض بسبب الضغط في الطبقات التي يحدث فيها. يبلغ عمر مورد بئر واحد في رواسب النوع المقابل من الوقود حوالي 5-10 سنوات.

إن وجود المقاطع الأفقية ليس نموذجيًا بالنسبة لهيكل الآبار التي يتم حفرها في حقول الغاز الطبيعي التقليدية. ونادرا ما تستخدم طريقة التكسير الهيدروليكي في استخلاص النوع المقابل من الوقود. عادة لا يتجاوز العدد الإجمالي للآبار في حقل غاز تقليدي واحد العشرات.

يتطلب النوع المدروس من "الوقود الأزرق"، كقاعدة عامة، الحد الأدنى من المعالجة للوصول إلى معايير المستهلك والصناعية.

مقارنة

الفرق الرئيسي بين الغاز الصخري والغاز الطبيعي هو في تفاصيل الرواسب. ويتواجد "الوقود الأزرق" من النوع الأول في الصخور الرسوبية. ويتم استخراج الغاز الطبيعي التقليدي بدوره من رواسب خاصة حاملة للغاز، وأجزاء فردية من حقول النفط، بالإضافة إلى هيدرات الغاز. هذا العامليحدد مسبقًا الاختلافات الأخرى بين أنواع الوقود قيد النظر. مثل على وجه الخصوص:

• تكنولوجيا التعدين.
• موارد جيدة
• جودة الغاز المنتج؛
• سعر الكلفة.

بعد أن درسنا الفرق بين الصخر الزيتي والغاز الطبيعي الذي يمكن تتبعه بشكل أساسي، فلنسجل الاستنتاجات في جدول صغير.

طاولة