Ноу-хау оказывает решающее влияние на перспективу разработки месторождений сланцевого газа
Развитие технологий позволило добывать сланцевый газ из нетрадиционных месторождений с низким коэффициентом проницаемости. Огромные запасы газа стали доступными в основном благодаря двум технологиям: гидравлическому разрыву пласта (ГРП) и горизонтальному бурению. США были главным инноватором в области технологий добычи сланцевого газа. Между тем следует отметить, что только США и Канаде удалось использовать ресурсы сланцевого газа в значительных масштабах, что обусловлено рядом факторов и также может свидетельствовать о нисходящем тренде в мировой отрасли. Преодоление данного тренда возможно только при благоприятном вмешательстве государства и оптимальном развитии технологий.
ГРП является хорошо моделируемой технологией, при которой после бурения в пласт закачивается жидкость под высоким давлением, разрушая горные породы сланца для выпуска газа. Базовые жидкости для ГРП могут быть различными, включая воду, пену, масло и кислоту. Наиболее распространенной жидкостью для ГРП при добыче сланцевого газа является "скользкая вода" ("slickwater"), где почти 99,5% составляют вода и песок, а остальное - ряд химических добавок, понижающих трение.
Новой тенденцией в ГРП может стать сдвиг в сторону безводных технологий, таких как технологии на основе LPG-геля, которая сведет на нет потребности в воде. Еще одна интересная технология, которая пока находится в стадии предварительной оценки, - разрыв пласта с помощью ударной волны. Ее изучает индийская компания Super Wave Technology (SWTPL). Эта технология также является безводной, но в отношении нее существует ряд других параметров, которые необходимо учесть, прежде чем делать какие-либо заключения.
Технология бурения горизонтальных скважин на определенной глубине особенно полезна в случае формаций сланцевого газа в виде тонких горизонтальных образований, поскольку позволяет извлечь больше газа из скважин меньшего размера. К концу 1980-х годов она стала коммерчески целесообразной и наряду с ГРП сделала возможной экономичную добычу сланцевого газа из сланцевых пластов. Данные Службы энергетической информации США (US Energy Information Administration, USEIA) продемонстрировали четкую тенденцию быстрого внедрения горизонтальных скважин вместо вертикальных в период с 2004 по 2010 год на сланцевом месторождении "Барнетт Шейл". В 2010 году горизонтальные скважины составляли 70% всех добывающих скважин. Две вышеупомянутые технологии незаменимы для добычи сланцевого газа как такового, однако существуют и другие инновации, которые позволяют повысить безопасность и эффективность добычи сланцевого газа. Это, например, микросейсмические технологии и технологии очистки пластовой воды. Их актуальность постоянно растет, поскольку они способны снизить негативное воздействие на окружающую среду во время разработки сланцевых месторождений.
Микросейсмический мониторинг дает возможность лучше понять реакцию на ГРП благодаря контролю роста трещины. Микросейсмические данные, интегрированные с основными инженерными данными, позволяют получить более точные характеристики месторождения и эффективнее спроектировать процесс добычи газа. Кроме того, отслеживается любая сейсмическая активность, которая может быть вызвана различными операциями в ходе разработки месторождения. Это очень важно, в том числе с точки зрения общественного мнения. Например, закачка пластовой воды может привести к потенциальной сейсмической активности. Разумеется, чтобы расширить или полностью использовать преимущества микросейсмического мониторинга, необходимо реагировать в режиме реального времени.
Пластовая вода и обратный приток являются отходами продуктов, которые образуются при высвобождении давления в скважинах. Для одного только ГРП требуется от 10 тыс. до более чем 20 тыс. куб. м воды, значительная часть которой вытекает обратно на поверхность (до 50%, некоторые источники приводят значение до 85%). Технологии очистки пластовой воды привлекли к себе пристальное внимание после того, как стало известно, насколько большие объемы воды используются для добычи сланцевого газа.
Кроме того, существует ряд технологий сенсорных датчиков, а также информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), обеспечивающих важные функциональные возможности, которые приобретают все большее значение и, как ожидается, станут незаменимы в будущем.
В текущих условиях падения цен на газ и нефть акцент делается на более эффективной и экономичной разработке месторождений сланцевого газа.
География инноваций
Во всем мире появляются инновации, которые будут играть важную роль в существенном повышении эффективности и рентабельности.
Исследователи из Университета Дьюка предложили новый метод идентификации разливов и загрязнений с помощью геохимической дактилоскопии. Это исследование было поддержано грантом Национального научного фонда в размере 100 тыс. долл.
Компания GE Oil & Gas разрабатывает новые элементы управления с регулируемой скоростью и алгоритмы, которые будут определять поток в скважинах. Эти технологии помогут снизить расходы.
Компания KCF Technologies Inc., работающая в Пенсильвании, создала Smart Diagnostics(r) Vibration Monitoring System (VMS), систему беспроводных датчиков, которая позволяет инженерам визуализировать эксплуатационное состояние вращающегося нефтегазового оборудования. Это помогает прогнозировать оптимальное время для выполнения критически важного техобслуживания, оптимизировать эффективность добычи сланцевого газа и снизить негативное воздействие на окружающую среду. Компания Glass Technology Services из Шеффилда, Великобритания, представила бурты на основе стекла, которые удерживают сланцевые разрывы в открытом состоянии. Это устранило бы необходимость в использовании больших объемов воды для сохранения разрывов пласта открытыми.
В США и Великобритании существуют программы финансирования инноваций в области добычи сланцевого газа. В США центр Ben Franklin Technology Partners Shale Gas Innovation and Commercialization Center проводит конкурс таких инноваций в Пенсильвании или Западной Виргинии, ежегодно награждая четырех победителей. Спонсорами этого конкурса также выступают партнеры центра. В Великобритании организация Innovate UK выделяет 2 млн фунтов стерлингов на финансирование ряда проектов, нацеленных на повышение безопасности и экологичности добычи сланцевого газа и нефти.
Реакция предприятий по добыче сланцевого газа на технологические инновации
В 2011 году произошел ряд слияний и поглощений, обусловленных "сланцевым бумом". Некоторые компании на рынке сланцевого газа упрочили свое положение за счет формирования различных видов партнерства с инноваторами, включая приобретение и лицензирование их разработок. Все основные игроки в настоящее время предлагают более экологичные инновационные технологии. Продолжающееся падение цен на сланцевый газ может вызвать повышенный интерес к приобретению фирм, которые предлагают инновационные и экономически эффективные методы, позволяющие удешевить добычу газа.
Китай, по оценкам экспертов, обладает технически извлекаемыми залежами сланцевого газа в объеме приблизительно 31,6 трлн куб. м. Это значительно выше, чем предполагаемые запасы в США, которые в настоящее время являются лидером по добыче сланцевого газа. Но сланцевые ресурсы Китая значительно труднее извлекать из-за относительно сложной геологии, огромного дефицита пресной воды и высокой плотности населения. Следовательно, для этой страны ГРП с использованием большого количества воды - далеко не идеальный вариант. Упомянутые три основных отличия от ситуации в США требуют разработки собственных экологичных технологий или применения существующих методов с их оптимизацией в соответствии с конкретными требованиями. Кроме того, в Китае на сегодняшний день отсутствуют широкая поддерживающая инфраструктура и надежная цепочка поставок.
В Европе существуют аналогичные проблемы сложной геологии и более высокой плотности населения. Кроме того, в некоторых странах ГРП запрещен.
Недавно Аргентина и Россия заключили соглашение о совместной разработке месторождения сланцевого газа в аргентинской провинции Неукен. Обе эти страны входят в первую десятку по объемам технически извлекаемых запасов сланцевого газа (по данным USEIA).
Учитывая турбулентность в отрасли и волатильность цен, можно предположить, что газодобывающие предприятия будут активно разрабатывать и использовать более интеллектуальные и эффективные системы добычи сланцевого газа. "Умные" системы должны быть взаимосвязанными и иметь встроенные функции обратной связи. Тогда они смогут обеспечить рост эффективности добычи и снижение эксплуатационных расходов. Ожидается, что ИКТ-технологии, такие как средства обработки Больших Данных и технологии упреждающего анализа, станут критически важными компонентами подобных систем. Для поддержания развития отрасли в долгосрочной перспективе и ее экономической эффективности приоритетными будут и другие факторы, такие как экологичность и более интеллектуальные технологии добычи сланцевого газа.
28.01.2025
В год 50-летия Когалыма в городе откроют новые объекты социальной инфраструктуры
18 лет моей жизни прошло в Когалыме. Замечательный город, замечательные люди. Город с каждым годом просто расцветает! Спасибо компании ЛУКОЙЛ и, главное, огромнейшее спасибо ее президенту Вагиту Юсуфовичу Алекперову за их человечное отношение к жителям города. Благодаря им в городе созданы все условия для молодых семей и их маленьких детей. А в последнее время созданы условия и для молодежи.
30.01.2025
Суд обязал пересмотреть газовые и нефтяные проекты Shell и Equinor
Проекты были разработаны до ГринПис, и Разрешения Выданы! Бурить! И Добывать!
15.11.2024
Газпром: ЕС искусственно разрушает спрос на газ, вредя собственной экономике
У России есть газ, а у Европы есть спесь. Каждому своё.
23.10.2024
В Иркутской области выявлено загрязнение реки Кая молибденом
А Кая впадает в Иркут, а Иркут в Ангару....
11.10.2024
BitRiver использовала 150 млн кубометров ПНГ для добычи биткоина
Молодцы, хоть кто-то работает в России очень успешно.
29.08.2024
Генадий Шмаль: Нужна новая парадигма развития нефтегазовой отрасли
Прошу обратить внимание на возможности использования попутной пластовой воды для добычи из неё минеральных ресурсов. Тема особенно актуальна для уже выработанных месторождений, с развитой системой ППД. Например для Башкортостана это огромный шанс резко поднять рентабельность работы нефтяников.
01.09.2024
Мифы и легенды: Какие истории вводят в заблуждение о происхождении нефти
Фонтаны нефти результат спешки, нарушений технологии проводки скважин. Приводили к пожарам с грузами 200.Виноватых искать не надо. Вся история Сибирских геологоразведочных суть громадные риски, технологии имеющиеся никуда не годились. Две устойчивые
теории происхождения нефти. Органическая и неорганическая.
С праздником!
24.04.2014
Иван Нестеров-младший: О промышленной добыче "искусственной" нефти говорить пока рано
У меня есть отличные идеи хотелось бы с тобой связаться и пообщатся есть такое желание. Я думаю мои идеи тебе понравятся и дополнят твои исследования а может быть и расширят направление поисков и цели. Успехов . здорово.
12.07.2024
Татнефть будет разрабатывать месторождение в Азербайджане
Добрый день!
Отличный проект. Я кандидат наук, имею огромный опыт в области разработки старых месторождений. Тел: 89173700531
С уважением, Юсифов Т.Ю.
28.07.2008
В Нижневартовске задержан подозреваемый в нападении на профессора Рянского
Я помню статьи профессора Ф. Н. Рянского в газете Местное время,с его предвидением природных катаклизмов, что мы наблюдаем в настоящее время. Сколько бы ещё открытий последовало!
Меня до глубины души потрясла его бессмысленная гибель от рук подонка,ничтожества.