Фрекінг: як добувають сланцевий газ?

Фрекінг: як добувають сланцевий газ?
Бурова установка в Північній Дакоті

Гідравлічний розрив пластів — або «фрекінг», від англ. «fracking», що є скороченням від «hydraulic fracturing» — технологія буріння, яка використовується для видобутку нафти та природного газу зі сланцевих відкладень. Сьогодні фрекінг — одна з найбільш обговорюваних екологічних та політичних проблем.

В той час як прихильники технології наполягають на її безпеці та вважають гідророзрив пластів економічним джерелом чистої енергії, критики стверджують, що фрекінг загрожує запасам питної води, забруднює повітря і робить свій внесок у викиди парникових газів, які викликають глобальне потепління.

Як це працює?

Більшість свердловин, які використовуються сьогодні при фрекінгу, базуються на двох технологіях: гідророзрив пластів, який використовується з 1940 року, і горизонтальне буріння, яке вперше отримало широке застосування в 1990-х.

За визначенням фрекінгу Управління з охорони навколишнього середовища США (EPA), процес починається зі свердловини, яка буриться вертикально або під кутом на глибину від 1 до 2 миль (від 1,6 до 3,2 км) або більше. Вертикальна свердловина потім заковується в сталь і/або цемент, щоб уникнути ризику просочення зі свердловини в ґрунтові води.

Після того, як вертикальна свердловина сягає глибокого шару породи, де залягає природний газ або нафта, свердловину вигинають приблизно на 90 градусів і починається горизонтальне буріння вздовж цього шару. Горизонтальне буріння може простягатись більш ніж на 1 милю від вертикальної свердловини.

Коли свердловина повністю пробурена та ізольована, вниз по ній закачується рідина під надзвичайно високим тиском, який, в деяких випадках, перевищує 9000 фунтів на квадратний дюйм. Тиск достатньо великий для розриву породи, що створює тріщини і розломи, через які може протікати нафта і газ.

Рідина, яка закачується в свердловину для розриву пластів, складається переважно з води, хоча вона також може містити широкий спектр добавок і хімікатів. Добавки можуть включати детергенти, солі, кислоти, спирти, мастила та дезінфікуючі засоби.

Крім води та хімічних добавок, в свердловину також закачують «розклинюючі наповнювачі», такі як пісок і керамічні частинки. За даними EPA, вони додаються, щоб підтримувати тріщини, які формуються під тиском, відкритими, тим самим гарантуючи, що газ і нафта зможуть продовжувати вільно текти через ці тріщини навіть після того, як тиск буде знижено. Після вивільнення нафти і газу з резервуарів, вони викачуються на поверхню разом з мільйонами галонів рідини «зворотного потоку».

Рідина в зворотному потоці містить воду і ряд забруднюючих речовин, у тому числі радіоактивні матеріали, важкі метали, вуглеводні та інші токсини. Ці стічні води зберігаються в місцях буріння у глибоких підземних свердловинах або виводяться за межі ділянки до очисних споруд.

Фрекінг-бум

Хоча фрекінг вже досить давно використовується у всьому світі для добування газу і нафти, нещодавно фрекінг-бум стався в США, що частково було викликано побоюваннями з приводу енергетичної безпеки і витратами, пов'язаними з імпортом нафти та інших видів викопного палива.

У 2000 році в Сполучених Штатах налічувалось близько 276 тисяч свердловин природного газу. Але до 2010 року ця цифра майже подвоїлась — за даними Міністерства енергетики США вона виросла до 510 тисяч. Щороку буряться близько 13 тисяч нових свердловин.

Наскільки безпечний фрекінг?

Прихильники фрекінгу в США стверджують, що ця технологія буріння являється безпечним і чистим методом добування основних джерел енергії, які забезпечуватимуть енергетичні потреби американців протягом десятиліть.

«Фрекінг відкриває доступ до нових величезних запасів нафти і природного газу в щільних сланцевих відкладеннях — доступ до ресурсів, які підвищать енергетичну безпеку нашої країни і поліпшать нашу здатність генерувати електроенергію, обігрівати будинки та забезпечувати енергією транспортні засоби для майбутніх поколінь», — йдеться в заявах альянсу груп нафтової та газової промисловості.

Проте їх опоненти вказують на те, що представники галузі приховують реальні недоліки фрекінгу, довгий список яких включає забруднення повітря, забруднення ґрунтових та поверхневих вод, а також небезпеку для здоров'я людини.

Новітня історія підтверджує деякі з цих претензій: свердловина в Бредфорді, штат Пенсільванія, яку розробляла корпорація Chesapeake Energy, дала збій в квітні 2011 року, в результаті чого протягом більш ніж 12 годин було викинуто тисячі галонів забрудненої ректифікаційної води. В 2012 році корпорація знову була помічена в забрудненні питної води в Пенсільванії, внаслідок чого було завдано збитків на $ 1,6 млн.

Дослідники з Дюкського університету перевірили питну воду в 60 місцях по всій Пенсільванії і Нью-Йорку. За результатами перевірки було виявлено, що рівень метану в питній воді поблизу свердловин знаходиться в діапазоні, який Міністерство внутрішніх справ США класифікує як небезпечний і такий що вимагає термінових дій.

Випадків забруднення води в результаті фрекінгу може бути більше, але юридичні контракти та угоди про нерозголошення, як правило, запобігають доступу до документації, яка стосується цих інцидентів.

Федеральне дослідження, результати якого були опубліковані в липні 2013 року Міністерством енергетики США, не виявило жодних доказів забруднення підземних вод на одному з місць буріння в Пенсільванії хімікатами, які використовувались в технологічному процесі фрекінгу.

Тим не менш, Національна лабораторія енергетичних технологій при Міністерстві акцентувала увагу на попередньому характері доповіді, заявивши, що, хоча «досі не знайдено нічого, що б викликало занепокоєння, результати занадто попередні, щоб робити якісь рішучі заяви».

Окрім проблем з якістю води, фрекінг супроводжується потраплянням в повітря таких сполук як бензол, етилбензол, толуол та n-гексан; довгостроковий вплив цих сполук на здоров'я людини пов'язують з появою вроджених дефектів, неврологічних проблем, захворювань крові та раку.

Зокрема бензол, за даними Американського товариства раку, — відомий канцероген. У 2012 році дослідники з Колорадської школи соціальної медицини провели дослідження, яке показало, що забруднення повітря, викликане фрекінгом, може бути причиною безпосередніх і довгострокових проблем зі здоров'ям у людей, які живуть поруч зі свердловинами.

Крім того, в багатьох районах США, які раніше не вважались сейсмонебезпечними, наприклад Огайо та Оклахома, сьогодні спостерігається відносно сильна сейсмічна активність. Фрекінг, як вважають, являється причиною найсильнішого зафіксованого в Оклахомі землетрусу в 2011 році і більш ніж 180 поштовхів у Техасі в 2008—2009 роках.

Фрекінг і закон

В США фрекінг регулюється державним та місцевим законодавствами. На федеральному рівні фрекінг звільняється від деяких вимог Закону про безпеку питної води, зокрема, від вимоги про розкриття інформації щодо хімічних речовин, які вводяться у свердловину.

У штатах Вайомінг, Мічиган та Техас, однак, діють закони, які вимагають повного розкриття інформації про хімічні речовини, які використовуються під час фрекінгу. Десятки інших законів, покликаних контролювати ректифікаційну промисловість, наразі просуваються у штатах, де фрекінг — велика та зростаюча галузь.

Але на думку більшості, американський фрекінг-бум найближчим часом зупинятись не збирається: за прогнозами, до 2035 року на долю сланцевого газу припадатиме майже половина природного газу, що видобуватиметься в США.

Geolib.net — довідник з геології. Вся необхідна інформація про нафтогазову промисловість — від складу природного газу до ремонту свердловин — зібрана в одному місці.

 

 

Коментарі

Ввійдіть або зареєструйтесь, щоб залишати коментарі.

Зображення користувача зелений.
зелений / 23.05.2014, 08:43

дуже цікава розповідь у вас часом немає статті про сланцевий газ?

Зображення користувача mia.
mia / 23.05.2014, 19:27

Користуйтесь пошуком по сайту та слідкуйте за нашими оновленнями. Дякую!

Читайте також

У розпал пандемії свинячого грипу 2009 року, уряд Єгипту наказав знищити усіх свиней в країні — близько 300 тисяч тварин — що, на думку керівництва, мало стримати поширення хвороби в густонаселених містах, таких як Каїр. Втім, таке рішення призвело до передбачуваних наслідків.

X

Вхід

Завантажую...