Всё о добыче сланцевого газа.

Гидроразрыв пласта для добычи сланцевого газа вызвал всплеск эмоций. Насколько буря вокруг сланцевого газа оправдана?

Сегодня добыча сланцевого газа методом гидроразрыва пласта или коротко фрекинг оказалась в списке технологий, которые популярно нелюбимы. Фрекинг представляет собой метод закачивания воды под высоким давлением для извлечения природного газа из взломанного пласта. Гидроразрыв пласта критикуют в мире довольно широко как опасный метод, который даже запрещен в ряде стран. Гидроразрыв пласта обвиняют в использовании токсичных компонентов, которые загрязняют окружающую среду, и провоцировании землетрясений. Противники метода утверждают, что результатом гидроразрыва пласта окажется загрязнение питьевой воды метаном до взрывоопасного состояния. А загрязнение токсинами вызовет неведомые заболевания. Звучит устрашающе? Ещё бы!

Гидроразрыв пласта отличная цель, на которую следует направить скептический взгляд.

В 2010 фильм Gasland бросил на рассмотрение публике обвиняющие заявления в отношении не только фрекинга. Фильм нарисовал жутковатую картину скрытности, жажды наживы любой ценой и бездумное загрязнение всего живого вокруг добывающими подземные ресурсы компаниями. Добывающие компании ответили веб страничкой «Развенчание Gasland» (Debunking Gasland) и другими публикациями, которые не только опровергали заявления, но и обрушились на продюсера фильма как активиста движения. Как было сказано в ответ на фильм, заявления брошены без геологической экспертизы и опыта в бурении скважин. Кому из противоборствующих сторон должен верить обычный человек с улицы? К сожалению, слушать приходится или противников гидроразрыва, или сторонников. Реже или никогда человек с улицы беспристрастно анализировал все за и против фрекинга на основании научно обоснованных фактов.

Природный газ находится в пластах сланцев или угля и покидает эти природные емкости через естественные разломы. Близкие к поверхности месторождения сравнительно легко извлечь бурением без фрекинга. Но более глубокие и более богатые месторождения находятся на глубинах 1,5-6 километров, где под более высоким давлением пласты имеют значительно меньшее количество разломов и проницаемость породы недостаточна, чтобы извлечь большое количество сланцевого газа. В этих глубоко залегающих плотных породах имеет смысл применить способ добычи сланцевого газа методом гидроразрыва пласта. Пласт сланца обычно не толще ста метров, поэтому скважины бурят горизонтально до глубины примерно один километр и устанавливают трубу, получая возможность создать гидравлический рычаг. Закачивая воду в небольшое отверстие трубы, можно создавать давление до 700 атмосфер и воздействовать на обширную площадь. Давление разрывает пласт на множество трещин около 1 мм, позволяя сланцевому газу покинуть насиженное место. Гидроразрыв пласта предполагает закачивать воду содержащую песок, это и есть суть всего метода. Частицы песка попадают в микротрещины, расширяя их, до состояния позволяющего вырваться газу. Далее устраиваются извлекающие скважины, и процесс добычи становится намного продуктивнее, так как у газа теперь достаточно путей покинуть глубокие пласты.

Хотя метод гидроразрыва пласта используется с начала 50х годов прошлого столетия, широкая добыча сланцевого газа получила развитие в 2000х годах. Около 90% скважин в США работают благодаря гидроразрыву пласта. Фрекинг несет экономические и политические выгоды стране, в результате увеличения добычи энергоносителя.

Итак, какие же проблемы возникают вследствие применения метода гидроразрыва? Наиболее драматичным и популяризованным эффектом оказалась питьевая вода, насыщенная метаном, основным компонентом природного газа. Насыщенной, как заверяют оппоненты, настолько, что поджигается спичкой. Горящая вода действительно встречается, но насколько явление имеет связь с добычей газа гидроразрывом это другой вопрос. Как многое в науке, ответ довольно не прост.

Для начала вспоминаем, что колодцы питьевой воды не бывают глубокими. Наиболее глубокий колодец в частном дворе не более пары сотен метров. Остальные значительно мельче. Гидроразрыв пласта происходит на километровых глубинах. В большинстве случаев водоносный пласт отделен от сланцевого пласта, претерпевшего гидроразрыв, несколькими скальными формированиями различных типов. В результате большой разницы глубины залегания, водоносный слой и газоносный пласт сообщаются между собой очень незначительно, если сообщаются вообще.

Однако, горящая вода это доказанный факт. Откуда метан попадает в воду, если не из фрекинга? Явление распространено во всем мире и случается там, где колодец вырыт в газоносном районе. Природный газ залегает на разных глубинах, в том числе и на небольшой глубине. Всегда можно ожидать проникание природного газа в колодцы в определенных регионах. Но и добыча газа без гидроразрыва пласта может приводить к попаданию газа в водоносный горизонт.

• Во первых, изменения давления в пластах могут заставить газ уйти из зоны повышенного давления в зону пониженного давления.
• Во вторых, плохо закупоренные газовые скважины могут давать утечку и дают утечку газа. Эти плохо закупоренные скважины на совести людей, чья обязанность надежно выполнить свою работу.
• В третьих, давно заброшенные скважины никто уже не будет обслуживать и закупоривать заново.

Как видим, ни одна из перечисленных проблем не имеет отношения к добыче сланцевого газа методом гидроразрыва пласта.

Когда Комиссия по газу и нефти штата Колорадо (the Colorado Oil & Gas Conservation Commission) расследовала случай горящей воды в колодце, который был широко использован в Gasland, они обнаружили, что вода содержит пузырьки газа и попавший в воду природным путем метан никак не связан с его добычей. Колодец прорыт прямо в газоносный слой. Тем не менее, Gasland демонстрирует явление как следствие добычи сланцевого газа методом гидроразрыва, что не является правдой.

Владелец колодца борется с проблемой. Простейший и эффективнейший метод это проветривание колодца. Метан почти вдвое легче воздуха, вентиляция колодцев эффективно применяется задолго до изобретения фрекинга.
Фактом установленным является то, что метан в воде колодцев чаще встречается в местах, где применяется метод гидроразрыва пласта. В 2011 году широко опубликованное исследование Университета Герцога (Duke University) обнаружило, что когда газовая скважина расположена примерно в километре от колодца, вода в колодце содержит метана в 17 раз выше среднего показателя. Но когда громкие заголовки привлекают внимание к причинно – следственной связи, не вызывает сомнения, что именно так и связаны между собой добыча природного газа и содержание метана в воде колодцев.

В местах месторождений природного газа:

• Газ обязательно присутствует в воде колодцев.
• Газодобывающие компании приходят, чтобы добыть газ.

Упомянутое выше исследование говорит, что нет данных о содержании метана в воде колодцев до применения метода гидроразрыва пласта, таким образом нельзя утверждать, что именно появление газодобывающих компаний привело к появлению метана в воде. Исследование говорит, что 13% колодцев имеют повышенное содержание метана в воде и их следует проветривать.

Как же в отношении заявления, что метод гидроразрыва пласта при добыче сланцевого газа предполагает закачивание в грунт сотен токсинов? Да, это правда, частично. И не так как это преподносится. Главный химический элемент при фрекинге это вода, которая составляет 98,5% от состава, нагнетаемого в грунт. Около 1% состава это «расклинивающий агент» различных типов, обычно песок. Тип «расклинивающего агента» выбирается исходя из конкретных геологических условий. Оставшаяся часть процентного содержания раствора изменяется все время и состоит в основном из смазки для бурильного оборудования и составов для подвижности песка. Цель метода гидроразрыва пласта состоит в том, чтобы в образованные давлением воды трещины попали песчинки и удерживали трещины открытыми. Без хороших смазок, поверхностно-активных веществ и суспензий, например гуаровой камеди, песок сбивается в полостях и не достигает цели. В зависимости от типа скальной породы, могут быть в составе этих 0,5% раствора и кислоты, которые воздействуют на водопроницаемость породы. В составе этих же 0,5% можно найти ингибиторы коррозии, которые вводятся для повышения коррозионной стойкости труб, а также бактерицидные препараты против коррозирующих бактерий. Полный список ингредиентов для фрекинга широко доступен в Англоязычном вебе, как того требует закон, и любой интересующийся должен это видеть. Отличная возможность начать, это набрать в поиске «fracking fluid disclosure».

Если вы живете в США и обеспокоены составом жидкости для гидроразрыва пласта в конкретной скважине конкретного района, автор рекомендует сайт FracFocus, который позволит получить исчерпывающую информацию. Включая точное указание типа песка и других используемых компонентов. FracFocus является партнером индустрии газодобычи и Организации Защиты грунтовых вод (Groundwater Protection Council) в сотрудничестве с местными регулирующими органами.

Когда мы говорим об ингибиторах коррозии, бензоле, гуаровой камеди, любой житель региона должен проявить интерес. Итак, кому верить?

• Активистам движения, утверждающим, что химикаты попадают прямиком в питьевую воду?
• Или геологам и регулирующим органам, утверждающим, что упомянутые две жидкости нигде не пересекаются?

Обычному человеку довольно сложно понять, кто же говорит правду. Автор спросил своего приятеля из Пенсильвании, работающего геологом в официальной регулирующей организации, который сразу же оценил серьезность вопроса. В Пенсильвании добыча сланцевого газа методом гидроразрыва пласта ведется очень активно. Фильм Gasland однозначно неприемлемый источник информации и газовые компании избегают честного признания рисков дальнейших инвестиций. Обе стороны имеют серьезные мотивы для пропаганды. Консенсусом в вопросе, похоже, может стать беспристрастный источник информации: Агентство по Защите Окружающей Среды США (US Environmental Protection Agency). Если вы ненавидите добывающую компанию Халлибартон (Halliburton), как многие, вы полюбите Агентство Защиты (EPA). EPA опубликовало в сети заявление, направленное в Халлибартон, по причине непредоставления полной информации о технологическом процессе бурения. В ответ Халлибартон публично выпил стакан раствора для фрекинга на одной из конференций отрасли. Если вы хотите получить независимые базовые знания по технологии добычи газа методом гидроразрыва, можно заняться самообразованием прямо сейчас. Источников достаточно, в том числе официальный сайт EPA.
Во время написания данной статьи EPA выполняет грандиозное исследование безопасности грунтовых вод, на которые мог бы повлиять фрекинг. К сожалению, расследование движется с правительственной скоростью и запланировано к докладу на 2014год. Хорошей новостью является то, что EPA должно задокументировать любое подтвержденное загрязнение грунтовых вод в результате применения метода гидроразрыва пласта. Даже упомянутое выше исследование Duke University не обнаружило следов жидкости для фрекинга в колодцах. Однако зафиксировано немало случаев загрязнения воды случайными утечками жидкостей на поверхность грунта. Подобное постоянно случается с каждой компанией, транспортирующей или перекачивающей жидкости.

Несколько государств запретили применение метода гидроразрыва пласта до выяснения всех обстоятельств, но EPA не привело ни единого довода прекратить добычу сланцевого газа фрекингом в США. Как многие другие технологии, фрекинг имеет большое экономическое и политическое значение. Следовательно, вызывает бурные эмоции спорящих сторон. Выбирать вам. Или принять бурное участие, став на защиту одной из сторон. Или изучить, для начала, накопленную на сегодня научную информацию о методе гидроразрыва пласта.
Важность добычи ресурсов, энергонезависимость или доходы газодобывающих компаний не имеют к науке малейшего отношения. Пускай заинтересованные стороны думают об этом. И пускай наука определит степень безопасности фрекинга для общества.

Переведено с разрешения автора Brian Dunning. Copyrighted by Skeptoid Media

Прочитать в оригинале

Перевод Владимир Максименко 2013