Что такое сланцевая нефть? Сланцевая нефть: что с ней не так.

На сегодняшний день основными энергетическими ресурсами для человека являются нефть и газ. Именно благодаря добычи этих двух полезных ископаемых человечество сегодня имеет возможность отапливать и освещать свои помещения, получать энергию для приготовления пищи и нагревания воды, а также передвигаться на быстром и удобном транспорте, для которого необходимо топливо, также получаемое из нефти или газа. Но, как известно, полезные ископаемые на планете возобновляются на протяжении достаточно длительного времени, а добываются и потребляются молниеносно. В связи с этим, может возникнуть ситуация, когда запасы нефти и газа будут минимальными и их перестанет хватать для удовлетворения всех потребностей человечества. Именно поэтому ежегодно ученые разных стран мира работают над поиском и созданием новых альтернативных энергетических источников. Например, уже постепенно начали добывать сланцевый газ. В мировой системе добычи нефти также в последние годы произошли серьезные изменения, связанные с добычей сланцевой нефти и получившие название «сланцевой революции».

Как показали исследования, сланцевая нефть залегает во многих странах. На сегодняшний день разработка месторождений сланцевой нефти может привести к кардинальным изменениям карты мировой нефтедобычи.

Сланцевая нефть - это нефть, которая, в отличие от традиционной нефти, добывается из горючих сланцев. По предварительным подсчетам, горючих сланцев в недрах земли существует в разы больше, чем запасов традиционной нефти. Так, ученые считают, что количество общих объемов сланцевых запасов составляет порядка 650 трлн.тонн. Исходя из данного количества горючих сланцев, которые содержатся в недрах Земли, можно отметить, что запасы сланцевой нефти составляют порядка 26 трлн. тонн. В свою очередь, это в 13 раз превышает количество традиционной нефти. Учитывая столь активное современное потребление нефтяных запасов, данное количество сланцевой нефти может обеспечить человечество всеми необходимыми удобствами еще на 300 лет.

Начало добычи сланцевой нефти стали именовать как «сланцевая революция». Это связано с тем, что появились принципиально новые технологии добычи, позволяющие извлекать из земных недр не только традиционную нефть, но и альтернативное «черное золото», т.е. сланцевую нефть. Наиболее успешных результатов в добыче нетрадиционной нефти удалось добиться США. Как известно, именно сланцевая нефть в США позволила данному государству занять одно из лидерских мест среди других стран, которые преуспевают в добыче углеводородного сырья. Кроме этого, начало добычи сланцевой нефти позволило США существенно понизить стоимость моторного топлива на мировом рынке, а также получить звание одного из крупнейших нефтяных экспортеров.

Однако, не смотря на огромные успехи и достижения в данной сфере, США, все же, не является лидером по количеству залежей и добычи нетрадиционной нефти. Также месторождения сланцевой нефти были отмечены и на территории многих других стран, среди которых Россия, Аргентина, Ливия, Китайская Народная Республика. Сланцевая нефть в России сосредоточена главным образом на территории западносибирских месторождениях - Ачимовская свита и Баженовская свита. Общее количество запасов сланцевой нефти на территории РФ составляет порядка 75 млрд баррелей. Таким образом, страны с крупнейшими запасами нетрадиционного «черного золота» по количеству залежей расположились следующим образом:

Россия - 75 млрд барр;

США - 58 млрд барр;

Китайская Народная Республика - 32 млрд барр;

Аргентина - 27 млрд барр;

Ливия - 26 млрд барр.

Не смотря на то, что залежи данного природного ресурса могут вполне обеспечить человечество теплом, светом и топливом для транспорта еще лет на 300, все не так просто, как кажется. Дело в том, что добыча сланцевой нефти предполагает совершенно другие технологии и затраты, в отличие о добычи нефти традиционной. В связи с этим, ученые придерживаются такого мнения, что наиболее рационально с экономической точки зрения является разработка тех месторождений, в которых минимальное содержание сланцевой нефти составляет от 90 литров на тонну сланца и имеют толщину пласта не менее 30 метров. Таким образом, опираясь на данные критерии, можно отметить, что только одна третья часть из вообще всех запасов сланцевой нефти во всем мире пригодна для разработки сланцевых нефтяных месторождений. В связи с этим, Россия остается лидером по добыче данного природного ресурса в силу самых подходящих условий добычи.

Технология сланцевой нефтедобычи

От того, как добывают сланцевую нефть, зависит и ее стоимость. В свою очередь, выбор способа добычи нефти напрямую связан с глубиной ее залегания. В настоящее время сланцевую нефть условно можно разделить на два типа.

Первый тип чем-то похож на традиционную нефть и залегает на глубине не более 2000 - 3000 метров. Добыча данной нефти происходит из так называемых низкопроницаемых коллекторов.

Второй тип сланцевой нефти получают из керогена, находящегося непосредственно в самих горючих сланцах. Расположение пластов, в которых содержится кероген, отмечается ниже того уровня, на котором залегают традиционные углеводороды и фактически выступают их донорами.

Таким образом, чем нефть залегает ниже, тем сложнее, затратнее и вреднее для окружающей среды способы ее добычи. В целом, на сегодняшний день во время добычи сланцевой нефти применяются следующие методы:

• горизонтальное бурение скважины по площади залегания. Данный процесс предполагает строение сначала вертикальной скважины до начала залегания, а затем бур поворачивается вдоль пласта и продолжается уже бурение горизонтальной скважины. При этом методе используется также гидроразрыв пласта, благодаря чему, собственно, и получается изъять полезное ископаемое. Данный метод подходит для первого типа сланцевой нефти.

В случае со вторым типом сланцевой нефти дела обстоят гораздо сложнее в силу глубины ее залегания. При добыче данной нефти применяютс:

• метод пиролиза. Данный метод предполагает увеличение температуры пласта до 900 0 С.
• метод гидрирования. В данном случае происходит присоединение водорода к органическому соединению. Реакция протекает при температуре 400 0 С с использованием какого-либо катализатора (медь, никель, платина).
• термическое воздействие. Пласт нагревают до 80 0 С и далее осуществляют его отстаивание, в результате чего и получают необходимую смолу.

Также может быть использован так называемый метод фрекинга, предполагающий закачку специальной жидкости с использованием химикатов в горизонтальную скважину. Однако, данный метод является далеко не безопасным и во многих странах просто запрещен, поскольку при его применении используются очень вредные химические вещества, которые затем всасываются в почву и наносят непоправимый вред, как окружающей среде, так и людям, проживающим вблизи разработок подобных месторождений. В связи с тем, что метод фрекинга повторяется несколько раз в год, то химикаты пропитывают почву, а также попадают в грунтовые воды. Поэтому, в местах, где проводится фрекинг, очень часто наблюдается вымирание птиц, рыб, животных, а также встречаются так наываемые «метановые ручьи». Люди, проживающие вблизи подобных работ, часто испытывают недомогание, головные боли, а также они могу страдать другими заболеваниями.

Кроме этого, экологи предупреждают, что не только химикаты вредят планете, но и гидроразрыв пласта, так как он нарушает целостность горной породы, что может спровоцировать геологические сдвиги и крупные землетрясения.

Таким образом, не смотря на то, что сланцевая нефть, с одной стороны, является альтернативным полезным ископаемым традиционной нефти и может ее заменить, с ее добычей связано множество сложностей, включая как экономические затраты, так и непоправимое негативное воздействие на экологию планеты.

Сланцевая нефть, является полезным ископаемым, которое добывают из залежей органического происхождения, которые представляют собой остатки животного и растительного происхождения под воздействием времени и геологических факторов.

Сланцевая нефть делиться на два вида:

Первый вид - это обычная нефть состоящую из легких фракций,которая располагается в низко проницаемых коллекторах.Такой вид нефти принято добывать при помощи гидроразрыва пласта и бурения горизонтальных скважин.В Соединенных Штатах подобный вид нефти называют термином "Малопроницаемая Нефть" (tight Oil)

Второй вид сланцевой нефти называется "Сланцевая нефть"(shale oil),которую добывают из расположенного в сланцевой породе особого вещества - керогена.

Что такое кероген?

Это вещество,которое находиться в процессе превращения в обычную нефть.Что бы ускорить процесс превращения керогена в нефть,его термически обрабатывают.При термической обработке кероген разлагается на составляющие.Добывать такую нефть удовольствие не из дешевых,ведь нагрев скважины до определенной температуры весьма трудозатратное занятие.

На сегодняшний день сланцевую нефть добывают двумя способами

Первый способ - это когда насыщенная нефтью порода грузиться в забое и подается наверх,где ее перерабатывают в особых установках с получением нефтяных фракций.

Второй способ используют,когда нефтеносная порода находиться на большой глубине.Для того,что бы добыть нефть из глубины,бурят горизонтальные скважины,затем в скважину нагнетают воду.Далее создается гидродинамический удар в следствии которого порода в скважине начинает трескаться во множестве мест.В эти трещины и просачивается нефть,которая ранее находилась в породе.
Такая добыча является большой опасностью для региона.Поскольку метан и нефть попадают в грунтовые воды,а затем и водопроводы домохозяйств.Недавно стало довольно популярным видео на ютубе,где человек открывает на кухне кран,начинает течь вода,он подносит зажженную спичку к струе воды и та вспыхивает,как факел.

Эти два способа добычи сланцевой нефти очень трудозатратны и дороги.Себестоимость первого способа добычи порядка 90-100 долларов за бочку,а второго способа уже гораздо дешевле,50-60 долларов.
Российская нефть,которая добывается в Сибири стоит примерно 15 долларов за бочку.В Саудовской Аравии цена нефти еще дешевле и составляет всего 8 долларов (см. значение слова баррель).

Наиболее крупные места добычи сланца в США:

• Монтерей ,который расположен в Калифорнии (600 миллионов бочек)
• Баккен ,который располагается в Северной Дакоте (3,65 миллиардов бочек)
• Игл Форд расположенный в штате Техас(3 миллиарда бочек)

Собственно появлению относительно простых способов добычи сланцевой нефти мир обязан Джорджу Митчелу.

Хотя этот парень не открыл ни одного месторождения сланцевой нефти и не изобретал способы ее добычи,но имея собственную компанию "Митчел Энерджи",хотел сделать рентабельной добычу сланцевой нефти.

С начала 1980 годов его фирма занималась экспериментами с различными типами гидроразрывов на месторождении сланцевой нефти Барнетт,который расположен в Техасе.Хотя было затрачены гигантские усилия и потрачены большие средства,добыча по прежнему оставалась весьма низкой.Инженеры-нефтяники,которые начинали с Митчелом эксперименты,уже потеряли всю надежду и их энтузиазм значительно угас.Совет директоров компании весьма нервно реагировал на отсутствие,каких либо положительных результатов.Однако Митчелу,как говорится "попала возжа под хвост ",он не хотел бросать свои эксперименты.И лишь по прошествии почти двух десятилетий,ему наконец удалось подобрать нужную технологию.И именно с 1998 года добыча на месторождении сланцевой нефти начала бурно развиваться.К тому времени ему исполнилось уже 80 лет,но он осуществил мечту всей своей жизни.

Читайте еще:

Атланты держат небо…

Сланцевая нефть — это полезное ископаемое, получаемое из залежей органического происхождения, представляющих собой продукты преобразования остатков растительных и животных организмов под воздействием геологических факторов.

Различаются два типа запасов сланцевой нефти. Первый тип представляет собой обычную нефть легких фракций, находящуюся в низкопроницаемых коллекторах. Добывают её с помощью бурения горизонтальных скважин и гидроразрывов пласта. В США этот тип нефти обозначен термином «tight oil» (tight — малопроницаемый).

Второй тип сланцевой нефти представляет собой нефть «shale oil», получаемую из находящегося в сланцевой породе керогена. Кероген – это вещество, которое еще не успело стать нефтью, но находящееся в процессе превращения в неё. Для того, чтобы ускорить это превращение кероген необходимо термически обработать, термическая обработка разлагает его на составляющие. Добыча подобной нефти — дорогое удовольствие, потому что мало просто «нагреть» скважины (что само по себе сложно), но и вокруг создать «замораживающие».

Существуют два способа добычи сланцевой нефти. Первый – это добыча сланцевой породы открытым способом. Нефтенасыщенная порода добывается при помощи буровзрывных работ, грузится в забое и через шахтный ствол подаётся на поверхность, где перерабатывается на специальных установках с выделением нефтяных фракций.

Второй предполагает бурение горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. Для разрыва пласта вводятся смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под огромным давлением (500-1500 атм). Основная опасность для экологии при этом заключается в использовании большого количества химикатов, которые смешиваются с водой и песком. Химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий, а также грунтовых вод.

Оба способа высокозатратные. Себестоимость первого 90-100 долларов за баррель, второго 50-60 долларов.

«Классическая» нефть, извлекаемая в России, обходится примерно в 15 долларов за баррель. В Саудовской Аравии — 8

Крупнейшие места добычи сланцевой нефти в США

• Баккен (Bakken). Штат Северная Дакота (3,65 млрд баррелей)
• Игл Форд (Eagle Ford). Техас (3 млрд баррелей).
• Монтерей. Центральная Калифорния (600 млн. баррелей)

Сланцевой революции мир обязан Джорджу Митчеллу

Он не открыл ни одного месторождения, не избрел способов добычи, но, руководя собственной компанией Mitchell Energy & Development Corp., упорно добивался рентабельности добычи сланцев. Начиная с 1980-х его компания экспериментировала с применением различных разновидностей гидроразрыва на сланцах месторождения Барнетт, расположенного в Техасе. Было потрачено много времени и денег, но объемы добычи оставались незначительными. Энтузиазм инженеров-нефтяников, бьющихся над решением задачи, давно угас. Все большее беспокойство проявлял и совет директоров компании. Но Митчелл был непреклонен. В конце концов, в 1998 году специалистам компании удалось подобрать подходящую технологию. И начиная с этого года добыча на месторождении начала бурно расти. К тому времени Митчелу было уже 80 лет!

«Сланцевая революция» произошла для многих неожиданно. Некоторые «аналитики» еще буквально год назад называли возможность добычи сланцевой нефти не иначе как «блефом». Однако теперь весь мир наблюдает падение цены на нефть, а США продолжают пополнять свои нефтяные хранилища. Так что же такое сланцевая нефть, в чем состоит технология ее добычи и как оказалась возможной «сланцевая революция»?

Существует 2 вида так называемой «сланцевой» нефти. Первая по составу похожа на нефть традиционную, залегает на глубине 2-3 км. и добывается из низкопроницаемых коллекторов. Технология добычи достаточно сложна, потому что требует не традиционного вертикального, а горизонтального бурения по площади залегания. Кроме того, процесс бурения сопровождается гидравлическими разрывами почвы.

Сам процесс бурение выглядит так:

1. Сначала пробуривают вертикальную скважину;
2. Бур поворачивается вдоль пласта и бурит горизонтальную скважину;
3. Затем производят гидроразрыв и получают сырье.

Основные залежи такой сланцевой нефти в США — месторождения Bakken и Eagle Ford , которые собственно и сделали «сланцевую революцию» возможной.

Второй вид сланцевой нефти добывать еще сложнее. Потому как ее требуется получить из керогена — вещества, составляющего основу нефти, который как раз и содержится в горючих сланцах. Пласты с керогеном залегают ниже уровня залегания традиционных углеводородов и фактически являются их донорами. Для получения нефти кероген подвергают термической обработке прямо в сланцевом пласте. Получившееся вещество поднимают на поверхность, вытесняя веществом-агентом, а затем породу охлаждают.

При таких способах добычи актуальной остается проблема экологии. После гидроразрывов остаются реагенты, а также выделяется значительное количество метана. Кроме этого для добычи сланцевой нефти требуется огромное количество воды и энергии, что значительно увеличивает необходимый уровень инвестиций в разработку месторождений.

Прогнозы по сланцевой нефти

Общие объем сланцевых запасов по некоторым оценкам составляют более 20 трлн. тонн, что превышает запасы традиционных углеводородов в 12 раз. Этого должно хватить примерно на 300 лет. Однако достоверной методикой оценки запасов обладают пока лишь немногие страны, поэтому такие прогнозы можно пока считать лишь очень примерными.

Себестоимость добычи сланцевой нефти пока остается выше добычи нефти традиционной. Можно сказать, что на сегодняшний день США обладают технологиями, достаточными, чтобы при цене нефти $50 за баррель добыча сланцевой нефти оставалась рентабельной. Именно это показал 2014 и 2015 год. Лишь при цене ниже $40 американские компании стали «замораживать» некоторые скважины. Для сравнения примерная себестоимость добычи традиционной нефти в Саудовской Аравии — $6 за баррель, в России — $15.

Между тем технологии постоянно развиваются и себестоимость добычи «сланца» в ближайшие годы будет только падать. Уже сейчас США превратились из импортеров энергоресурсов в крупнейших экспортеров, а объем запасов в хранилищах достиг в 2015 году рекордных значений. При этом в спину американцам начинает дышать Китай и некоторые европейские страны. Среди тех, кто активно интересуется сланцевой нефтью гиганты индустрии – BP, Shell, Total, PetroChina.

Прогноз добычи «сланца» не добавляет оптимизма участникам рынка традиционной нефти. В перспективе добыча будет расти на десятки процентов ежегодно. Именно для того, чтобы оттянуть этот спринт, Саудовская Аравия и предприняла в 2014 году попытки манипулирования ценами.

Что это означает для России?

По некоторым данным Россия обладает самыми большими запасами (до 75 млрд. барр.) сланцевой нефти в мире, которые находятся в так называемой Баженовской свите в Западной Сибири. Проблема состоит в отсутствии технологии дешевой добычи. На данный момент себестоимость добычи одного барреля нефти для сибирских и для арктических месторождений оценивается экспертами на уровне $70, что значительно выше рыночной цены. При этом отсутствие технологической поддержки в текущем моменте не позволяет прогнозировать развитие подобных проектов на ближайшую перспективу. Относительно успешные попытки добычи сланцевой нефти в России предпринимали «Сургутнефтегаз», «Газпром нефть», «Роснефть» и «ЛУКОИЛ», однако о массовом производстве говорить пока не приходится.

О «сланцевой революции» и «сланцевом буме» в США слышали все, однако, мало кто представляет, , как она добывается и так ли велика ее угроза «классической» нефти.

Виды сланцевой нефти

Сланцевая нефть является полезным ископаемым и, как и «классическая» нефть, образуется из органических остатков, попавших под влияние определенных геологических факторов.

В современной энергетической отрасли, в зависимости от способа получения, различают два вида сланцевой нефти:

• Малопроницаемая нефть (Tight Oil)

Этот вид нефти состоит из легких фракций и находится в пластах с низкой проницаемостью, что и стало причиной для названия. Для добычи малопроницаемой нефти используется технология гидроразрыва пластов и бурение горизонтальных скважин.

• Сланцевая нефть (Shale Oil)

Сланцевую нефть добывают из керогена – особого вещества, которое содержится в сланцевой породе. По сути, кероген – это вещество, превращающееся в обычную нефть. Для ускорения этого процесса его прямо в скважине подвергают термической обработке, в результате чего, получается сланцевая нефть.

Добыча сланцевой нефти

Самое большое распространение получили два способа добычи сланцевой нефти:

• Получение сланцевой нефти на поверхности

При этом способе, нефтеносная порода подается наверх, где проходит обработку в специальных установках, в которых происходит ее разделение на нефтяные фракции.

• Получение сланцевой нефти на глубине

Этот способ применяется при залегании нефтеносной породы на больших глубинах. Для этого используется технология бурения горизонтальных скважин, в которые под давлением подается вода. Под влиянием гидроудара происходит так называемый гидроразрыв пластов. Из полученных в нефтеносной породе множества трещин начинает выделяться содержащаяся в ней нефть, которая и подается на поверхность.

Стоит отметить, что способ применение гидроразрыва пластов несет в себе существенную опасность. Следствием этой технологии является проседание грунта, сейсмические толчки, попадание в подземные грунтовые воды нефти и метана.

Наибольшее распространение получил второй способ добычи сланцевой нефти.

Оба способа добычи сланцевой нефти отнюдь не из дешевых. Себестоимость барреля нефти, добытой первым способом, составляет 90-100 долларов, а добытого способом гидроразрыва пластов – порядка 50-60 долларов.

5 фактов о сланцевой нефти, которые нужно знать

• Факт первый

По оценкам экспертов, мировые запасы сланцевой нефти составляют около 300 млрд. баррелей, из которых 24 млрд. находится на территории США. С учетом существующего уровня потребления, этих запасов хватит более, чем на 300 лет.

• Факт второй

Добыча сланцевой нефти не везде экономически целесообразна. Для того, чтобы добыча сланцевой нефти была экономически оправдана, нефтеносная порода месторождения должна содержать не менее 90 литров нефти в одной тонне сланца. Помимо этого, толщина нефтеносного пласта должна быть не менее 30 метров.

Критерию 90 литров нефти на тонну породы соответствует всего 1/3 всех месторождений сланцевой нефти, а критерию необходимой толщины пласта – еще меньше.

• Факт третий

Использование современных технологий позволяет добывать от 0,5 до 1,25 сланцевой нефти из одной тонны нефтеносной сланцевой породы.

• Факт четвертый

В течение первого года работы сланцевой скважины, объемы добываемых нефти и газа значительно превышает объемы добычи «классических» месторождений. После первого года, объем добычи падает на 80%.

• Факт пятый

Самым крупным месторождением сланцевой нефти в мире является месторождение Баккен (Bakken), штат Северная Дакота в США. Добыча сланцевой нефти на площадке Баккен ведется с 2000 года. Предположительный объем запасов сланцевой нефти составляет 3,65 млрд. баррелей.

Несмотря на более, чем пятнадцатилетний стаж, технология добычи сланцевой нефти пребывает на начальном этапе развития. Себестоимость сланцевой нефти, несмотря на постепенное снижение, все равно, значительно превышает себестоимость добычи «классической» нефти. Поэтому, в ближайшей перспективе, вряд ли стоит ждать повторения сланцевой революции на рынке нефти, как это было в газовом сегменте, а запасы сланцевой нефти стоит расценивать в качестве перспективного резервного энергоресурса на будущее.

Fortrader Suite 11, Second Floor, Sound & Vision House, Francis Rachel Str. Victoria Victoria, Mahe, Seychelles +7 10 248 2640568