giriiş

Kaya gazı, doğal gaza alternatif bir yakıttır. Yerkabuğunun şeyl tortul kayalarında bulunan düşük hidrokarbon doygunluğuna sahip tortulardan çıkarılır.

Bazıları kaya gazını Rus ekonomisinin petrol ve gaz sektörünün mezar kazıcısı olarak görürken, diğerleri büyük dolandırıcılık gezegen ölçeği.

Fiziksel özellikleri açısından, saflaştırılmış şeyl gazı temelde geleneksel doğal gazdan farklı değildir. Bununla birlikte, çıkarma ve saflaştırma teknolojisi, geleneksel gaza kıyasla çok daha yüksek maliyetler anlamına gelir.

Kaya gazı ve petrol, kabaca konuşursak, bitmemiş petrol ve gazdır. "Çatlatma" ile insan, normal tortularda toplanmadan önce dünyadan yakıt çıkarabilir. Bu tür gaz ve yağ, yalnızca üretim maliyetini artırmakla kalmayıp aynı zamanda işleme sürecini de karmaşıklaştıran çok miktarda safsızlık içerir. Yani şeyl gazını sıkıştırmak ve sıvılaştırmak geleneksel yöntemlerle üretilenden daha pahalıdır. Şeyl kayaları %30 ila %70 metan içerebilir. Ayrıca şeyl yağı oldukça patlayıcıdır.

Saha geliştirmenin karlılığı, bir birim yakıt elde etmek için ne kadar enerji harcanması gerektiğini gösteren EROEI göstergesi ile karakterize edilir. 20. yüzyılın başlarında petrol çağının şafağında, petrol için EROEI 100:1 idi. Bu, yüz varil petrol çıkarmak için bir varilin yakılması gerektiği anlamına geliyordu. Şimdiye kadar, EROEI 18:1'e düştü.

Tüm dünyada, giderek daha az karlı mevduatlar geliştiriliyor. Daha önce, petrol fışkırmadıysa, o zaman kimse böyle bir alanla ilgilenmiyordu, şimdi giderek daha sık pompaları kullanarak yüzeye petrol çıkarmak gerekiyor.

1. Tarih

İlk ticari kaya gazı kuyusu ABD'de 1821 yılında ABD'de "doğal gazın babası" olarak kabul edilen Fredonia, New York'ta William Hart tarafından açılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri'nde büyük ölçekli kaya gazı üretiminin başlatıcıları George Mitchell ve Tom Ward'dır.

Kaya gazının büyük ölçekli ticari üretimi, 2000'li yılların başında Amerika Birleşik Devletleri'nde Devon Energy tarafından, Barnett sahasında (İngilizce) Rusça başlatıldı. 2002 yılında Teksas'ta yatay delme ve çok aşamalı hidrolik kırmanın bir kombinasyonuna öncülük etti. Medyada "gaz devrimi" olarak adlandırılan üretimindeki keskin artış sayesinde, 2009 yılında Amerika Birleşik Devletleri gaz üretiminde dünya lideri oldu (745,3 milyar metreküp), %40'tan fazlası geleneksel olmayan kaynaklardan (kömür yatağı) geliyor. metan ve kaya gazı).

2010'un ilk yarısında, dünyanın en büyük akaryakıt şirketleri kaya gazı varlıklarına 21 milyar dolar harcadı. O zamanlar, bazı yorumcular, şeyl devrimi olarak adlandırılan şeyl gazı etrafındaki hype'ın, ilham alan bir reklam kampanyasının sonucu olduğunu öne sürdüler. enerji şirketleri kaya gazı projelerine büyük yatırım yapan ve girişe ihtiyaç duyan ek miktarlar. Öyle olsa bile, kaya gazının dünya pazarında ortaya çıkmasından sonra gaz fiyatları düşmeye başladı.

2012'nin başlarında, ABD doğal gaz fiyatları, kaya gazı üretim maliyetinin çok altına düştü ve bunun sonucunda, en büyük oyuncu kaya gazı piyasasında Chesapeake Energy, üretimde %8, sondaj sermayesi yatırımında %70 kesinti duyurdu. 2012'nin ilk yarısında, aşırı üretimin olduğu Amerika Birleşik Devletleri'ndeki gaz, dünyanın en büyük kanıtlanmış gaz rezervlerine sahip olan Rusya'dan daha ucuzdu. Düşük fiyatlar, önde gelen gaz üreticilerini üretimi azaltmaya zorlamış, ardından gaz fiyatları yükselmiştir. 2012 yılının ortalarında, bir dizi büyük şirket finansal zorluklar yaşamaya başladı ve Chesapeake Energy iflasın eşiğindeydi.

2. 70'ler-80'lerde kaya gazı üretimi ile ilgili sorunlar ve 90'larda ABD'de endüstriyel büyüme, saha gelişimi faktörleri

Petrol ve gaz endüstrisi en sermaye yoğun endüstrilerden biri olarak kabul edilir. Yüksek rekabet, piyasadaki aktif oyuncuları büyük meblağlarda yatırım yapmaya zorlar. Araştırma çalışması ve büyük yatırım şirketlerinin petrol ve gazla ilgili tahminlerde uzmanlaşmış bir analist kadrosu bulundurması. Görünüşe göre buradaki her şey o kadar iyi incelenmiş ki, en azından az ya da çok önemli bir şeyi kaçırma şansımız neredeyse yok. Bununla birlikte, analistlerin hiçbiri Amerika'da kaya gazı üretiminde keskin bir artış öngöremedi - 2009'da ABD'yi üretilen gaz açısından liderliğe getiren gerçek bir ekonomik ve teknolojik fenomen, ABD gaz tedarik politikasını kökten değiştirdi, yerel gaz piyasasını kıt olmaktan kendi kendine yeterli hale getirdi ve küresel enerji sektöründeki güç dengesini en ciddi şekilde etkileyebilir.

Şeyl gazının endüstriyel üretimi olgusunun yalnızca teknolojik bir devrim veya yalnızca çok büyük bir uzantıyla bilimsel bir atılım olarak adlandırılabilmesi ilginçtir: bilim adamları, ilk ticari kuyu olan 19. yüzyılın başından beri şeyldeki gaz yataklarını biliyorlardı. Şeyl oluşumlarında, dünyadaki ilk petrol sondajından çok önce, 1821'de Amerika Birleşik Devletleri'nde delindi ve bugün kullanılan teknolojiler uzmanlar tarafından birkaç on yıl boyunca test edildi. Bununla birlikte, yakın zamana kadar, dev kaya gazı rezervlerinin endüstriyel gelişimi ekonomik olarak uygun görülmedi.

Şeyl gazı üretimindeki temel fark ve ana zorluk, gaz içeren şeyl oluşumlarının düşük geçirgenliğidir (ezilmiş kum taşlaşmış kile dönüşür): hidrokarbon pratik olarak yoğun ve çok sert kayalardan sızmaz, bu nedenle akış hızı geleneksel dikey kuyu çok küçük çıkıyor ve saha geliştirme ekonomik olarak dezavantajlı hale geliyor.

Geçen yüzyılın 70'lerinde, jeolojik keşif, Amerika Birleşik Devletleri'nde büyük gaz rezervleri (Barnett, Haynesville, Fayetteville ve Marcellus) içeren dört büyük şeyl yapısını ortaya çıkardı, ancak endüstriyel üretim kârsız olarak kabul edildi ve uygun teknolojiler yaratma alanında araştırmalar yapıldı. 80'li yıllarda petrol fiyatlarındaki düşüşün ardından kesintiye uğradı.

Rezervuar koşullarındaki doğal gaz (toprağın bağırsaklarında meydana gelme koşulları) gaz halindedir - ayrı birikimler (gaz yatakları) şeklinde veya petrol ve gaz alanlarının gaz kapağı şeklinde veya çözünmüş haldedir. yağda veya suda hal

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki şeyl oluşumlarından gaz çıkarma fikri, artan gaz tüketimi ve yükselen enerji fiyatları zemininde yalnızca 90'lı yıllarda geri döndü. Çok sayıda kârsız dikey kuyu yerine, araştırmacılar sözde yatay sondajı kullandılar: gaz içeren bir rezervuara yaklaşırken, matkap dikeyden 90 derece sapıyor ve rezervuar boyunca yüzlerce metre yol alarak su ile temas bölgesini artırıyor. kaynak. Çoğu zaman, kuyu deliği eğriliği, esnek bir sondaj dizisi veya uç üzerinde bir saptırma kuvveti ve asimetrik dip deliği tahribatı sağlayan özel tertibatlar kullanılarak elde edilir.

Kuyunun verimliliğini artırmak için, çoklu hidrolik kırma teknolojisi kullanılır: su, kum ve özel kimyasalların bir karışımı, yüksek (70 MPa'ya kadar, yani yaklaşık 700 atmosfer) basınç altında yatay bir kuyuya pompalanır. oluşumu bozar, yoğun kayayı ve gaz ceplerinin bölmelerini yok eder ve gaz rezervlerini birleştirir. Su basıncı çatlakların ortaya çıkmasına neden olur ve sıvı akışının bu çatlaklara sürüklediği kum taneleri, kayanın daha sonra “çökmesini” engeller ve şeyl oluşumunu gaza karşı geçirgen hale getirir.

ABD'de kaya gazının ticari gelişimi, birkaç ek faktör nedeniyle karlı hale geldi. Birincisi, ultra modern ekipmanın, en yüksek aşınma direncine sahip malzemelerin ve millerin ve hidrolik kırıkların çok hassas konumlandırılmasına izin veren teknolojilerin mevcudiyetidir. Bu tür teknolojiler, artan enerji fiyatları ve ekipman talebindeki (ve dolayısıyla fiyatlardaki) artışla bağlantılı bir yenilik patlamasından sonra küçük ve orta ölçekli gaz şirketlerinin bile kullanımına açıldı. petrol ve gaz endüstrisi.

İkinci faktör, şeyl gazı yataklarına bitişik nispeten seyrek nüfuslu alanlardır: üreticiler, yakındaki yetkili makamlardan sürekli onay almadan geniş alanlarda çok sayıda kuyu açabilirler. Yerleşmeler.

Üçüncü ve en önemli faktör, geliştirilmiş ABD gaz boru hattı sistemine açık erişimdir. Bu erişim kanunla düzenlenir ve gaz üreten küçük ve orta ölçekli şirketler bile şeffaf bir şekilde boru hattına erişebilir ve gazı son tüketiciye ulaştırabilir. makul fiyat.

3. Kaya gazı üretim teknolojisi ve çevresel etki

Kaya gazı üretimi yatay sondaj ve hidrolik kırılmayı içerir. Bir gaz şeyl tabakasından yatay bir kuyu açılır. On binlerce metreküp su, kum ve kimyasallar daha sonra basınç altında kuyuya enjekte ediliyor. Oluşum kırılmasının bir sonucu olarak, gaz çatlaklardan kuyuya ve yüzeye doğru akar.

Bu teknoloji çevreye büyük zarar veriyor. Bağımsız çevreciler, özel sondaj sıvısının 596 kimyasal içerdiğini tahmin ediyor: korozyon önleyiciler, viskozite artırıcılar, asitler, biyositler, şeyl kontrol inhibitörleri, jelleştirici maddeler. Her sondaj için 26 bin metreküpe kadar çözüm gerekiyor. Bazı kimyasalların amacı:

hidroklorik asit minerallerin çözülmesine yardımcı olur;

etilen glikol, boru duvarlarındaki tortuların görünümüyle savaşır;

izopropil alkol bir sıvının viskozitesini arttırmak için kullanılır;

glutaraldehit korozyonla savaşır;

sürtünmeyi en aza indirmek için hafif yağ fraksiyonları kullanılır;

guar zamkı çözeltinin viskozitesini arttırır;

amonyum peroksodisülfat guar zamkının parçalanmasını önler;

formamid korozyonu önler;

borik asit, sıvının viskozitesini yüksek sıcaklıklarda korur;

metal birikimini önlemek için sitrik asit kullanılır

potasyum klorür, toprak ile sıvı arasındaki kimyasal reaksiyonların geçişini engeller;

asit dengesini korumak için sodyum veya potasyum karbonat kullanılır.

Yüzlerce kimyasaldan oluşan onlarca ton çözelti, yeraltı sularına karışır ve çok çeşitli öngörülemeyen olumsuz etkilere neden olur. Aynı zamanda, farklı petrol şirketleri, çözümün farklı bileşimlerini kullanır. Tehlike sadece çözümün kendisi değil, aynı zamanda hidrolik kırılma sonucu yerden yükselen bileşiklerdir. Ekstraksiyon yerlerinde, hayvanlar, kuşlar, balıklar, metanlı kaynayan akarsular vebası vardır. Evcil hayvanlar hastalanır, saçlarını kaybeder, ölür. Zehirli ürünler içme suyuna ve havaya karışır. Petrol kuyularının yakınında yaşayacak kadar şanslı olmayan Amerikalılar baş ağrısı, baygınlık, nöropati, astım, zehirlenme, kanser ve diğer birçok hastalıkla karşılaşırlar.

Zehirli içme suyu içilemez hale gelir ve normalden siyaha kadar değişen renkte olabilir. ABD'de musluktan akan içme suyunu ateşe vermek için yeni bir eğlence ortaya çıktı.

Bu, kuraldan çok istisnadır. Çoğu insan bu durumda gerçekten korkar. Doğal gaz kokusuzdur. Kokladığımız koku, sızıntıları tespit etmek için özel olarak karıştırılmış kokulardan gelir. Metan dolu bir evde kıvılcım yaratma ihtimali, böyle bir durumda su tesisatını kapatmayı zorlaştırır. Su için yeni kuyular açmak tehlikeli hale geliyor. Hidrolik kırılmadan sonra yüzeye çıkmanın bir yolunu arayan metanla karşılaşabilirsiniz. Örneğin, zehirli bir kuyu yerine kendine yeni bir kuyu yapmaya karar veren bu çiftçinin başına bu geldi. Metan çeşmesi üç gün vurdu. Uzmanlara göre, atmosfere 84.000 metreküp gaz gitti.

Amerikan petrol ve gaz şirketleri, yerel nüfusa aşağıdaki kaba hareket tarzını uygulamaktadır.

İlk adım: "Bağımsız" ekolojistler, her şeyin içme suyuyla uyumlu olduğu bir inceleme yapar. Mağdurlar dava açmazsa, her şeyin bittiği yer burasıdır.

İkinci adım: Mahkeme, petrol şirketini konut sakinlerine ömür boyu ithal içme suyu sağlamaya veya arıtma ekipmanı sağlamaya zorlayabilir. Uygulamanın gösterdiği gibi, arıtma ekipmanı her zaman tasarruf etmez. Örneğin, etilen glikol filtrelerden geçer.

Üçüncü adım: Petrol şirketleri mağdurlara tazminat ödüyor. Tazminat miktarı on binlerce dolar olarak ölçülür.

Dördüncü adım: Gerçeklerin ortaya çıkmaması için tazminat alan mağdurlarla gizlilik sözleşmesi imzalanmalıdır.

Tüm zehirli çözeltiler yeraltı suyuyla karışmaz. Yaklaşık yarısı petrol şirketleri tarafından "kullanılıyor". Çukurlara kimyasallar dökülür ve buharlaşma oranını artırmak için çeşmeler açılır.

4. Dünyadaki kaya gazı rezervleri

Önemli bir soru: Amerika Birleşik Devletleri'nde kaya gazının kitlesel endüstriyel üretimi tehdit ediyor mu? ekonomik güvenlik Rusya? Evet, kaya gazı etrafındaki hype, gaz piyasasındaki güç dengesini değiştirdi, ancak bu esas olarak spot, yani döviz, anlık gaz fiyatları ile ilgilidir. Bu pazardaki ana oyuncular sıvılaştırılmış gaz üreticileri ve tedarikçileri iken, büyük Rus üreticiler yakın gelecekte istikrarını kaybetmemesi gereken uzun vadeli sözleşmeler pazarına yöneliyor.

Bilgi ve danışmanlık şirketi IHS CERA'ya göre, 2018 yılına kadar dünya kaya gazı üretimi yılda 180 milyar metreküpe ulaşabilir.

Şimdiye kadar, Gazprom'un faaliyet gösterdiği (dev geleneksel gaz rezervleri - ulaşım sistemi - büyük bir tüketici) sözde "boru hattı fiyatlandırmasının" iyi kurulmuş ve güvenilir sistemi, Batı Avrupa için riskli ve pahalı olanlardan daha tercih edilir. kendi kaya gazı sahalarının geliştirilmesi. Ancak önümüzdeki 10-15 yıl içinde Avrupa gaz fiyatlarını belirleyecek olan, Avrupa'daki kaya gazı üretiminin maliyetidir (rezervlerinin 12-15 trilyon metreküp olduğu tahmin edilmektedir).

5. Kaya petrolü ve gazı üretimindeki sorunlar

Kaya petrolü ve gazının çıkarılması, çok yakın gelecekte bu endüstri üzerinde önemli bir etkisi olmaya başlayabilecek bir dizi zorlukla karşı karşıya.

Birincisi, üretim ancak hem gaz hem de petrol aynı anda üretiliyorsa kârlıdır. Yani sadece şeyl gazının çıkarılması çok pahalıdır. Japon teknolojisini kullanarak okyanustan çıkarmak daha kolaydır.

İkincisi, gazın maliyetini hesaba katarsak iç pazarlar ABD, şeyl minerallerinin çıkarılmasının sübvansiyonlu olduğu sonucuna varılabilir. Aynı zamanda, diğer ülkelerde kaya gazı üretiminin Amerika Birleşik Devletleri'ndekinden bile daha az karlı olacağı unutulmamalıdır.

Üçüncüsü, kaya gazı hakkındaki tüm histerinin arka planında, Amerika Birleşik Devletleri eski başkan yardımcısı Dick Cheney'nin adı çok sık yanıp sönüyor. Dick Cheney, 21. yüzyılın ilk on yılında Ortadoğu'daki tüm Amerikan savaşlarının kaynağındaydı ve bu da enerji fiyatlarında artışa neden oldu. Bu, bazı uzmanların iki sürecin yakından ilişkili olduğuna inanmalarına neden oluyor.

Dördüncüsü, kaya gazı ve petrolün çıkarılması üretim bölgesinde çok ciddi çevre sorunlarına neden olabilir. Etki sadece yeraltı suyuna değil, aynı zamanda sismik aktiviteye de uygulanabilir. Önemli sayıda ülke ve hatta ABD eyaletleri, topraklarında kaya petrolü ve gaz üretimine ilişkin bir moratoryum başlattı. Nisan 2014'te Teksaslı bir Amerikalı aile, kaya gazı kırılmasının olumsuz etkileriyle ilgili ABD tarihindeki ilk davayı kazandı. Aile 2,92 milyon dolar alacak petrol şirketi Aruba Petroleum, sitelerinin kirlenmesi (içilemez hale gelen su kuyusu dahil) ve sağlığa verilen zarar için tazminat olarak. Ekim 2014'te, Kaliforniya'daki yeraltı suyunun şeyl gazı madenciliğinden kaynaklanan milyarlarca litre tehlikeli atıkla kirlenmiş olduğu tespit edildi (devlet yetkilileri tarafından ABD Çevre Koruma Ajansı'na gönderilen bir mektuptan).

Olası çevresel zararlar nedeniyle Fransa ve Bulgaristan'da kaya gazı üretimi yasaklanmıştır. Şeyl hammaddelerinin çıkarılması da Almanya, Hollanda ve bazı ABD eyaletlerinde yasaklanmış veya askıya alınmıştır.

Kaya gazının endüstriyel üretiminin karlılığı, üretildiği bölgenin ekonomisiyle güçlü bir şekilde bağlantılıdır. Kaya gazı yatakları sadece Kuzey Amerika, aynı zamanda Avrupa (Doğu dahil), Avustralya, Hindistan, Çin'de. Ancak, yoğun nüfus (Hindistan, Çin), ulaşım altyapısının olmaması (Avustralya) ve katı düzenlemeler nedeniyle bu yatakların ticari gelişimi zor olabilir. Çevre güvenliği(Avrupa). Rusya'da, en büyüğü büyük Baltık havzasının bir parçası olan Leningradskoye olan şeyl yatakları keşfedildi, ancak gaz geliştirme maliyeti "geleneksel" gaz üretme maliyetini önemli ölçüde aşıyor.

6. Tahminler

Kaya gazı ve petrolün gelişiminin ne kadar büyük bir etkisinin olabileceğini değerlendirmek için henüz çok erken. En iyimser tahminlere göre, petrol ve gaz fiyatlarını biraz düşürecek - kaya gazı üretiminin sıfır karlılık düzeyine. Diğer tahminlere göre, sübvansiyonlu kaya gazı geliştirme yakında sona erecek.

2014 yılında Kaliforniya'da bir skandal patlak verdi - Monterey şeyl petrol rezervlerinin ciddi şekilde fazla tahmin edildiği ve gerçek rezervlerin önceden tahmin edilenden yaklaşık 25 kat daha düşük olduğu ortaya çıktı. Bu, ABD petrol rezervlerinin genel tahmininde %39'luk bir düşüşe yol açtı. Bu olay, dünya çapında şeyl rezervlerinin büyük bir yeniden değerlendirilmesini tetikleyebilir.

Eylül 2014'te Japon şirketi Sumitomo, Teksas'ta 1,6 milyar dolarlık rekor zararla devasa bir kaya petrolü projesini tamamen sona erdirmek zorunda kaldı.

Şeyl gazının çıkarılabileceği şeyl yatakları çok büyüktür ve birkaç ülkede bulunur: Avustralya, Hindistan, Çin, Kanada.

Çin, 2015 yılında 6,5 ​​milyar metreküp kaya gazı üretmeyi planlıyor. Ülkedeki toplam doğal gaz üretim hacmi mevcut seviyeden %6 artacak. 2020 yılına kadar Çin, yıllık 60 milyar ila 100 milyar metreküp kaya gazı üretim düzeyine ulaşmayı planlıyor. 2010 yılında Ukrayna, Exxon Mobil ve Shell'e kaya gazı arama lisansı verdi.

Mayıs 2012'de Yuzivska (Donetsk bölgesi) ve Oleska (Lvovska) gaz sahalarının geliştirilmesi yarışmasının kazananları belli oldu. Bunlar sırasıyla Shell ve Chevron'du. Bu tesislerde ticari üretimin 2018-2019 yıllarında başlaması bekleniyor. 25 Ekim 2012'de Shell, Kharkiv bölgesinde paketlenmiş kumtaşı gazı için ilk arama kuyusunu açmaya başladı. Shell ve Nadra Yuzivska arasında Kharkiv ve Donetsk bölgelerindeki Yuzovsky bloğunda kaya gazı üretiminden üretim paylaşımına ilişkin anlaşma, Ukrayna Devlet Başkanı'nın katılımıyla Davos'ta (İsviçre) 24 Ocak 2013 tarihinde imzalandı.

Bundan hemen sonra, Kharkiv ve Donetsk bölgelerinde çevrecilerin, komünistlerin ve bir dizi başka aktivistin, kaya gazının gelişimine ve özellikle yabancı şirketlere böyle bir fırsat sağlamaya karşı eylemleri ve gözcüleri başladı. Azak Teknik Üniversitesi rektörü, Çalışma ve Çevre Koruma Departmanı başkanı Profesör Vyacheslav Voloshin, madenciliğin çevreye zarar vermeden yapılabileceğine işaret ederek radikal duygularını paylaşmıyor, ancak önerilen madencilik hakkında ek araştırmalara ihtiyaç var. teknoloji.

Çözüm

kaya gazı sahası ekolojisi

Bu özette, şeyl gazının çıkarılma yöntemlerine, tarihçesine ve çevresel etkilerine baktık. Kaya gazı alternatif bir yakıttır. Bu enerji kaynağı, fosil yakıtların ve yenilenebilir kaynakların kalitesini birleştirir ve tüm dünyada bulunur, bu nedenle hemen hemen her enerji bağımlısı ülke bu enerji kaynağını kendisine sağlayabilir. Ancak çıkarılması büyük çevre sorunları ve afetlerle ilişkilidir. Şahsen, kaya gazı çıkarmanın günümüz için çok tehlikeli bir yakıt çıkarma yöntemi olduğunu düşünüyorum. Ve teknolojik ilerleme seviyemizde, bir kişi ekosistemin dengesini çıkararak koruyamazken, bu tür yakıtı çok radikal bir şekilde

Kullanılan kaynakların listesi

1. Kaya gazı [ elektronik kaynak]. - Erişim modu: #"hakla">. Kaya gazı - devrim gerçekleşmedi [Elektronik kaynak]. - Erişim modu: #"hakla">. Kaya gazı [Elektronik kaynak]. Erişim modu: https://en.wikipedia.org/wiki/Shale_Gas#cite_note-72

Bir danışma alma olasılığını öğrenmek için hemen bir konuyla ilgili bir istek gönderin.

Şeyl gazı, Dünya'nın yerleşik kayalarının şeyl tabakasının sınırında küçük gaz oluşumlarında, rezervuarlarda depolanan çeşitli geleneksel gazlar olarak sınıflandırılabilir. Mevcut agregadaki kaya gazı rezervleri oldukça büyüktür, ancak bunların çıkarılması için belirli teknolojiler gereklidir. Bu tür birikintiler için özel bir özellik, neredeyse tüm dünya kıtasında bulunmalarıdır. Bundan şu sonuca varabiliriz: enerji kaynaklarına bağımlı herhangi bir ülke, eksik bileşeni kendisine sağlayabilir.

Şeyl gazının bileşimi oldukça spesifiktir. Hammaddelerin doğuşunun uyumlu bir kompleksindeki sinerjik özellikler ve benzersiz biyo-yenilenebilirliği, bu enerji kaynağına önemli rekabet avantajları sağlar. Ancak pazarla ilişkisini düşünürsek, oldukça tartışmalıdır ve tüm özellikleri dikkate alarak belirli bir analiz gerektirir.

Şeyl gazının kökeninin tarihi

Gaz üretimi için ilk işletme kaynağı Amerika Birleşik Devletleri'nde keşfedildi. 1821'de oldu, keşfeden William Hart'dı. Tanınmış uzmanlar Mitchell ve Ward, Amerika'da tartışılan gaz türünün çalışmasında aktivist olarak hareket ediyor. Söz konusu gazın görkemli üretimi Devon enerji tarafından başlatıldı. 2000 yılında ABD'de oldu. O zamandan beri, her yıl bir gelişme oldu teknolojik süreç: gelişmiş ekipmanlar kullanıldı, yeni kuyular açıldı, gaz üretimi arttı. 2009 yılında, Amerika Birleşik Devletleri üretimde dünya lideriydi (rezervler 745,3 milyar metreküp olarak gerçekleşti). Yaklaşık %40'ının geleneksel olmayan kuyulardan geldiğine dikkat edilmelidir.

Dünyadaki kaya gazı rezervleri

Şu anda, ABD kaya gazı rezervleri 24,4 trilyon metreküpü aştı ve bu da dünyanın %34'üne tekabül ediyor. olası rezervler Amerika boyunca. Hemen hemen her eyalette yaklaşık 2 km derinlikte olan şeyller vardır.

Çin'de kaya gazı rezervleri şu anda neredeyse 37 trilyon metreküpe ulaştı ve bu da geleneksel gaz tasarrufundan çok daha fazla. 2011 baharının gelmesiyle Çin Cumhuriyeti orijinal şeyl gazı kaynağının sondajını tamamladı. Projenin tamamlanması yaklaşık on bir ay sürdü.
Polonya'daki kaya gazına değinecek olursak, rezervleri üç havzada yer almaktadır:

• Baltık - şeyl gazı rezervlerinin teknik olarak geri kazanımı yaklaşık 4 trilyondur. küp m.
• Lublin - 1.25 trilyon hacmi. küp m.
• Podlasie - şu anda rezervleri minimum 0,41 trilyondur. metreküp

Polonya topraklarındaki toplam rezerv miktarı 5,66 trilyona eşittir. küp m.

Rus kaya gazı kaynakları

Bugün, Rus kuyularındaki mevcut kaya gazı rezervleri hakkında herhangi bir bilgi vermek çok zordur. Bunun nedeni, bir gaz kaynağı arama konusunun burada dikkate alınmamasıdır. Ülkede yeterli konvansiyonel gaz var. Ancak, 2014'te şeyl gazının çıkarılması için tekliflerin gerekli teknolojinin dikkate alınması ve artıları ve eksileri tartması seçeneği var.

Kaya Gazı Üretiminin Faydaları

1. Katmanın yalnızca yatay kaynakların derinliğinde hidrolik kırılması kullanılarak şeyl kuyularının aranması, çok sayıda sakinin bulunduğu regtonlarda gerçekleştirilebilir;
2. Kaya gazı kaynakları son müşterilere yakın konumlandırılmıştır;
3. Bu tür gazların çıkarılması, herhangi bir sera gazı kaybı olmadan gerçekleştirilir.

Kaya gazı üretiminin eksileri

1. Hidrolik kırma işlemi, sahanın yakınında bulunan büyük su rezervlerini gerektirir. Örneğin, bir boşluğu gerçekleştirmek için 7.500 ton su ile kum ve çeşitli kimyasallar gereklidir. Sonuç olarak, bertarafı oldukça zor olan su kirliliği meydana gelir;
2. Basit gaz üretimi için kuyular şeylden daha uzun ömürlüdür;
3. Kuyu sondajı önemli finansal maliyetler gerektirir;
4. Gaz üretimi sırasında, hidrolik kırılmanın kesin formülü şimdiye kadar gizli kalmasına rağmen, çok çeşitli toksik maddeler kullanılır;
5. Kaya gazı arama süreci ciddi kayıplara neden oluyor ve bu da sera etkisini artırıyor;
6. Gazın çıkarılması ancak talep olması ve uygun bir fiyat seviyesi olması durumunda kârlıdır.

Şeyl doğal gazı (İngiliz şeyl gazı) - petrol şistinden çıkarılan ve esas olarak metandan oluşan doğal gaz.

Yağlı şeyl, organik kökenli katı bir mineraldir. Şeyller esas olarak 450 milyon yıl önce denizin dibinde bitki ve hayvan kalıntılarından oluşmuştur.

Kaya gazının çıkarılması için yatay sondaj (İngiliz yönlü sondaj), hidrolik kırma (propantların kullanımı dahil İngiliz hidrolik kırma) kullanılır. Kömür yatağı metan üretmek için de benzer bir üretim teknolojisi kullanılmaktadır.

Konvansiyonel olmayan gaz üretiminde hidrolik kırılma (HF), sıkı kayaların gözeneklerini bağlamanıza ve doğal gazın salınmasına izin vermenize olanak tanır. Hidrolik kırılma sırasında kuyuya özel bir karışım pompalanır. Genellikle %99 su ve kumdan (propant) ve sadece %1 ilave katkı maddesinden oluşur.

Propant (veya İngiliz destek ajanından - “destekleyici ajan”) propant, hidrolik kırılma sırasında elde edilen kırıkların geçirgenliğini korumaya hizmet eden granül bir malzemedir. Tipik çapı 0,5 ila 1,2 mm olan bir granüldür.

Ek katkı maddeleri, örneğin, genellikle doğal kaynaklı bir jelleştirici ajan (kimyasal reaktiflerin bileşiminin %50'sinden fazlası), bir korozyon önleyici (sadece asit kırılması için), sürtünme azaltıcılar, kil stabilizatörleri, çapraz geçiş yapan bir kimyasal bileşik içerebilir. -links lineer polimerler, bir inhibitör tortu oluşturucu, emülsiyon giderici, tiner, biyosit (sudaki bakterileri yok etmek için kimyasal), koyulaştırıcı.

Hidrolik kırılma sıvısının kuyudan toprağa veya yeraltı suyuna sızmasını önlemek için, büyük hizmet şirketleri, çok sütunlu kuyu tasarımları ve çimentolama işleminde ağır hizmet malzemelerinin kullanılması gibi çeşitli rezervuar izolasyon yöntemleri kullanır.

Kaya gazı küçük miktarlarda (km kare başına 0,2 - 3,2 milyar metreküp) bulunur, bu nedenle bu tür gazın önemli miktarlarını çıkarmak için geniş alanlara ihtiyaç vardır.

İlk ticari kaya gazı kuyusu ABD'de 1821 yılında ABD'de "doğal gazın babası" olarak kabul edilen Fredonia, New York'ta William Hart tarafından açılmıştır. ABD'de büyük ölçekli kaya gazı üretiminin başlatıcıları George F. Mitchell ve Tom L. Ward'dır.

Kaya gazının büyük ölçekli ticari üretimi, 2000'li yılların başında Amerika Birleşik Devletleri'nde Devon Energy tarafından başlatıldı ve 2002'de Barnett Shale sahasında ilk yatay kuyuyu açtı. Medyada “gaz devrimi” olarak adlandırılan üretimindeki keskin artış sayesinde, 2009 yılında Amerika Birleşik Devletleri, %40'tan fazlası geleneksel olmayan kaynaklardan (kömür yatağı) gelen gaz üretiminde (745,3 milyar metreküp) dünya lideri oldu. metan ve kaya gazı).

2010'un ilk yarısında, dünyanın en büyük akaryakıt şirketleri kaya gazı varlıklarına 21 milyar dolar harcadı. O zamanlar, bazı yorumcular şeyl devrimi olarak adlandırılan şeyl gazı yutturmacasının, kaya gazı projelerine büyük yatırımlar yapan ve ek fon akışına ihtiyaç duyan bir dizi enerji şirketinden ilham alan bir reklam kampanyasının sonucu olduğunu öne sürdüler. Öyle olsa bile, kaya gazının dünya pazarında ortaya çıkmasından sonra gaz fiyatları düşmeye başladı.

Rusya Bilimler Akademisi Petrol ve Gaz Sorunları Enstitüsü müdürü Akademisyen Anatoly Dmitrievsky'ye göre, 2012 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde kaya gazı üretiminin maliyeti bin metreküpte en az 150 dolar. Çoğu uzmana göre, Ukrayna, Polonya ve Çin gibi ülkelerde kaya gazı üretiminin maliyeti Amerika Birleşik Devletleri'ndekinden birkaç kat daha yüksek olacak.

Kaya gazının maliyeti geleneksel gazdan daha yüksektir. Böylece Rusya'da eski gaz sahalarından doğal gazın maliyeti, nakliye masrafları dahil, bin metreküp başına yaklaşık 50 dolar. m.

Dünyadaki kaya gazı kaynakları 200 trilyon metreküptür. m.Şu anda kaya gazı, yalnızca Kuzey Amerika pazarında önemli bir etkiye sahip olan bölgesel bir faktördür.

Kaya gazı üretimi beklentilerini olumlu yönde etkileyen faktörler arasında şunlar yer almaktadır: sahaların satış pazarlarına yakınlığı; önemli rezervler; yakıt ve enerji kaynaklarının ithalatına bağımlılığın azaltılmasında bazı ülkelerin yetkililerinin çıkarları. Aynı zamanda, kaya gazının dünyadaki üretim beklentilerini olumsuz yönde etkileyen bir takım dezavantajları vardır. Bu eksiklikler arasında: nispeten yüksek maliyet; uzun mesafelerde nakliye için uygun değildir; mevduatların hızlı tükenmesi; düşük kanıtlanmış rezerv seviyesi Genel yapı hisse senetleri; madencilikte önemli çevresel riskler.

IHS CERA'ya göre 2018 yılına kadar dünyadaki kaya gazı üretimi yılda 180 milyar metreküpe ulaşabilir.

Yorumlar: 0

Dmitry Grishchenko

Şeyl yağı ve gazının çıkarılması hakkında çok ve sık sık yazılır. Derste, bu teknolojinin ne olduğunu, hangi çevre sorunlarının onunla ilişkili olduğunu ve hangilerinin sadece gazetecilerin ve çevrecilerin hayal gücünün bir ürünü olduğunu anlamaya çalışacağız.

Teknoloji, genetik ve yapay zekadaki hızlı gelişmeler, bu dünyada bu kadar yaygın olan ekonomik eşitsizliklerin biyolojik olarak sabitlendiğini görmemize neden olabilir mi? Bu soruyu tarihçi ve yazar Yuval Noah Harari soruyor.

Vladimir Mordkoviç

Fischer-Tropsch sentezi, bu süreçte anahtar bir adım olan kimyasal bir süreçtir. modern yol sentetik yakıtların üretimi. Neden “sentez” veya “süreç” diyorlar ve “tepki” kelimesinden kaçınıyorlar? Bilim adamlarının isimleri, bu durumda Franz Fischer ve Hans Tropsch, genellikle bireysel tepkilere atıfta bulunur. Gerçek şu ki, böyle bir Fischer-Tropsch reaksiyonu yoktur. Bir dizi işlemdir. Bu süreçte sadece üç ana reaksiyon vardır ve bunlardan en az on bir tanesi vardır. Genel olarak, Fischer-Tropsch sentezi, sözde sentez gazının bir sıvı hidrokarbon karışımına dönüştürülmesidir. Kimyager Vladimir Mordkovich, sentetik yakıt üretme yöntemleri, yeni katalizör türleri ve Fischer-Tropsch reaktörü hakkında.

Alexandra Poshibaeva

Bugün, petrol oluşumu için iki ana hipotez vardır: inorganik (abiojenik) ve organik (biyojenik ve ayrıca tortul göç olarak da adlandırılır). İnorganik kavramın savunucuları, petrolün karbon ve hidrojenden Fischer-Tropsch işlemiyle büyük derinliklerde, muazzam basınçlarda ve bin derecenin üzerindeki sıcaklıklarda oluştuğuna inanırlar. Normal alkanlar, katalizörlerin varlığında karbon, hidrojenden oluşturulabilir, ancak doğada böyle bir katalizör yoktur. Ek olarak, yağlar, Fischer-Tropsch işlemi ile oluşturulamayan çok miktarda izopren, siklik biyobelirteç hidrokarbon içerir. Kimyager Alexandra Poshibaeva, yeni petrol yatakları arayışından, kökeninin inorganik teorisinden ve hidrokarbon oluşumunda prokaryotların ve ökaryotların rolünden bahsediyor.

Andrey Bychkov

Hidrokarbonlar bugün uygarlığımızın enerji temelidir. Ancak fosil yakıt birikintileri ne kadar sürecek ve tükendikten sonra ne yapmalı? Diğer mineraller gibi, daha düşük faydalı bir bileşen içeriğine sahip hammaddeler geliştirmemiz gerekecek. Hangi hammaddeden yağ nasıl yapılır? Faydalı olacak mı? Zaten bugün elimizde çok sayıda deneysel veri var. Ders doğada petrol oluşum süreçleri ile ilgili soruları tartışacak ve yeni deneysel sonuçlar gösterecektir. Andrey Bychkov, Jeolojik ve Mineralojik Bilimler Doktoru, Rusya Bilimler Akademisi Profesörü, Moskova Devlet Üniversitesi Jeokimya Bölümü Profesörü, tüm bunları size anlatacak.

Yu.M. Korolev

Yu.M.'ye sorduk. Korolev - A.I.'nin adını taşıyan Petrokimya Sentez Enstitüsü'nün Lider Araştırmacısı AV Topçiev. Otuz yılı aşkın bir süredir fosil hidrokarbon minerallerinin X-ışını faz bileşimini ve zaman ve sıcaklığın etkisi altında dönüşümlerini inceliyor.

Rodkin M.V.

Petrolün biyojenik (organik) veya abiyojenik kökeni hakkındaki anlaşmazlık, Rus okuyucunun özellikle ilgisini çekmektedir. Birincisi, hidrokarbon hammaddeleri ülke bütçesindeki ana gelir kaynaklarından biridir ve ikincisi, Rus bilim adamları bu eski, ancak henüz kapanmamış bilimsel anlaşmazlıkta birçok alanda lider olarak kabul edilmektedir.

Petersburg mucidi Alexander Semyonov, tank mürettebatının ateş etmek için kendi dışkılarını kullanmalarına izin veren bir savaş sisteminin patentini aldı. Projenin yazarı, böyle bir teknolojinin en az iki sorunu çözeceği konusunda ısrar ediyor: dışkıdan kurtulmaya izin verecek ve aynı zamanda düşmanın moralini düşürecek. Bununla ilgili haberler İngiliz basınını heyecanlandırdı.

Mayısın sonu Gazete Wall Street Journal, gelecek vaat eden bir Amerikan enerji silahı olan raylı tüfek hakkında geniş bir materyal yayınladı. Gazete makalesi, askeri planlamacılara göre, gerekirse böyle bir silahın ABD'nin Baltık devletlerini Rus askeri saldırganlığından korumasına yardımcı olacağını ve Güney Çin Denizi'ndeki Çin ile çatışmada müttefiklerini destekleyeceğini iddia etti. Askeri uzman Vasily Sychev, bir demiryolu silahının ne olduğunu ve ne kadar çabuk hizmete alınabileceğini anlatıyor.

Geçen yıl, New York Times, Michio Kaku'yu New York'taki en zeki insanlardan biri olarak adlandırdı. Japon asıllı Amerikalı fizikçi, kara deliklerin incelenmesi ve Evrenin genişlemesinin hızlandırılması alanında bir dizi çalışma yaptı. Bilimin aktif bir popülerleştiricisi olarak bilinir. Bilim insanının en çok satan kitapları, BBC ve Discovery'de bir dizi programı var. Michio Kaku dünyaca ünlü bir öğretmendir: New York City College'da teorik fizik profesörüdür, dünya çapında çok seyahat eder ve ders verir. Geçenlerde Michio Kaku, geleceğin eğitimini nasıl gördüğü hakkında bir röportajda konuştu.

Birçok kişi yanlışlıkla şeyl gazının neredeyse ayrı bir enerji taşıyıcısı olduğuna inanıyor, ancak "şeyl" önekini yalnızca tortul kayaçların şeyl tabakasında meydana geldiği ve bileşiminde artan metan, karbon içeriğinde doğal gazdan farklı olduğu için aldı. dioksit, amonyak ve hidrojen sülfür. Bu yakıt kaynağı nasıl üretilir ve çıkarma teknolojisi geleneksel gazdan nasıl farklıdır?

Temel fark, oluşumunun özellikleridir. Geleneksel gaz, derinliği 700 ila 4000 metre arasında değişen gözenekli rezervuarlardan üretilir. Çok sayıda gözenek nedeniyle, rezervuarların geçirgenliği yüksektir (yaklaşık %25) ve kuyu açıldıktan sonra mavi yakıtın dışarı pompalanması kolaydır.
Şeyl gazı ise, düşük gözenekliliğe (%3-4) sahip kayalarda 2500 ila 5000 metre derinlikte oluşur, bu nedenle keşfi çok daha pahalıdır ve üretim teknolojisi çok daha karmaşıktır.

Tarihe kısa bir gezi

İlk kez, yaklaşık 200 yıl önce tortul kayaçların şeyl tabakasından gaz çıkarıldı. 1821'de ABD'de oldu. Bu tür yakıt SSCB'de de kullanıldı: Büyük'ün sona ermesinden sonra Vatanseverlik Savaşı Estonya'da çıkarıldı ve bir gaz boru hattıyla Leningrad'a verildi. Ancak kısa süre sonra Sovyet yetkilileri, dünyanın diğer birçok ülkesinin hükümetleri gibi, kaya gazının çıkarılması ve taşınmasının geleneksel doğal gazdan çok daha pahalı olduğunu fark etti, bu nedenle yatakların gelişimi durduruldu.
Kaya gazı üretimi fikri, 2000'li yılların başında, yatay delme ve çok aşamalı hidrolik kırma teknolojilerinin aktif olarak kullanılmaya başlanmasıyla ikinci bir hayat kazandı ve bu da üretim hacimlerini önemli ölçüde artırmayı ve maliyetini düşürmeyi mümkün kıldı.

İstihbarat Teknolojisi

Kaya gazı yataklarının araştırılması, geleneksel mavi yakıtın geliştirilmesinden çok daha pahalıdır ve keşif teknolojisi hala mükemmel olmaktan uzaktır. Oluşum derinliği nedeniyle, birçok geleneksel araştırma yöntemi etkisizdir.
Basitleştirilmiş terimlerle, şeyl gazı araştırmaları şu şekilde ilerler:
önerilen oluşumu alanında, hidrolik kırılmanın yapıldığı bir kuyu açılır;
ortaya çıkan gaz analiz edilir ve analiz sonuçlarına göre üretimi için kullanılması gereken ekipman ve teknoloji belirlenir;
kuyu verimliliği, geleneksel doğal gaz üretiminde olduğu gibi kesin hidrodinamik çalışmaların yardımıyla değil, ampirik olarak belirlenir.

Dünya stok istatistikleri

ABD ajansı EIA'ya göre, tahmini kaya gazı rezervleri 760 trilyon metreküp, - 187.5 trilyon metreküp. Karşılaştırma için, dünya gaz rezervlerine göre, okuma dergisi Petrol ve gaz konularında dünyada Petrol ve Gaz Dergisi, 36 trilyon varilin biraz üzerinde.
En büyük kaya gazı yatakları SCC'ye sahiptir - dünya rezervlerinin %19.3'ü, ABD - %13, Arjantin - %11.7, Meksika - %10.3, Güney Afrika - %7.3, Avustralya - %6, Kanada - %5, %9. Bu tahminler zaman içinde önemli ölçüde değişebilir, çünkü daha önce de belirtildiği gibi, şeyl gazı araştırmaları yeni gelişmeye başlıyor ve kuyu verimliliği yalnızca ampirik olarak belirleniyor.

Delme ve boru döşeme

Kaya gazı üretiminin bir özelliği de yatay sondaj teknolojisidir. Özü, kaya gazı yataklarının derinliğine kadar bir dikey kuyu açıldıktan sonra, matkabın yatay olarak gitmeye başlaması gerçeğinde yatmaktadır. Bununla birlikte, sondaj sırasında gözlemlenmesi gereken birçok nüans vardır, örneğin, matkabın eğim seviyesinin şeyl oluşumunun eğim açısıyla eşleşmesini sağlamak vb.
Gaz çok küçük hacimlerde izole ceplerde hatırı sayılır bir derinlikte oluştuğu için madencilik şirketleri bu teknolojiyi kullanmak zorunda kalıyor. Kuyuların ömrü kısadır - 5 ila 12 yıl. Referans olarak, bir doğal gaz kuyusunun ömrü 30 ila 50 yıldır. Dünyanın geliştirilmekte olan en büyük SG sahası olan BarnettShale'de şimdiden 17.000'den fazla kuyu bulunuyor.
Kuyunun yatay uzunluğu 12 kilometreye ulaşabilir (bu rekor Sahalin'de sondaj yapılırken belirlendi).
Çelik borular, birkaç kat halinde delinmiş bir kuyuya monte edilir. Su içeren toprak katmanlarından gaz ve çatlak sıvılarını izole etmek için toprakla aralarındaki boşluğa çimento dökülür.

hidrolik kırılma

Şeyl gazı düşük gözenekli bir kayanın içinde bulunduğundan, geleneksel yöntemlerle çıkarılması mümkün değildir. Bu nedenle, şeyl gazını çıkarmak için hidrolik kırma (kırma) teknolojisi aktif olarak kullanılmaktadır. Su, kimyasallar (korozyon önleyiciler, kıvam arttırıcılar, asitler, biyositler ve diğer birçok kimyasal element, toplam sayısı 90 adete kadar çıkabilir) ve 0,5–1,5 mm çapında seramikten oluşabilen özel granüller, çelik, plastik veya kum taneleri. Bütün bu karışım, hidrolik kırılmaya yol açan kimyasal bir reaksiyon yaratır. Sonuç olarak, gazı içeren kayada, granüllerin sıkıştığı ve böylece çatlakların artık bir araya gelemeyeceği birçok küçük çatlak oluşur. Su daha sonra geri pompalanır (filtrelenir ve yeni hidrolik kırılma için yeniden kullanılır) ve şeyl gazı basınç düşüşü nedeniyle borulardan yüzeye pompalanır.

Çatlatma Sıvıları

Kırma sıvısının temeli sudur (toplam hacmin %98,5'i). Bileşimin yaklaşık %1'i bir "kama" çatlak elementidir (genellikle kumdur). Kalan %0.5, kayanın geçirgenliğini etkileyen kimyasal bileşiklerdir. Onlar olmadan hidrolik kırılma imkansızdır.
Sırasında son yıllar Hidrolik kırılma sıvılarının çevresel etkisi hakkında çok fazla tartışma olmuştur. Artan yutturmaca, birçok Avrupa ülkesinin (Fransa, Bulgaristan, İtalya) topraklarında hidrolik kırılmayı yasaklamasına ve Amerika Birleşik Devletleri'nde yasa koyucular kaya gazı şirketlerini hidrolik kırma sıvılarının bileşimi hakkında bilgi yayınlamaya zorladı.
Ancak hidrolik kırma teknolojisi ve buna bağlı olarak onlar için sıvılar, geleneksel doğal gaz üretiminde de kullanılmaktadır. Örneğin, birkaç yıl önce yılda iki bin hidrolik kırma gerçekleştiren Rosneft şirketi tarafından aktif olarak kullanılmaktadır.

Taşıma ve temizlik

Standart gaz boru hatları 75 atmosferlik bir basınç için tasarlandığından, kaya gazını geleneksel yöntemlerle son tüketicilere ulaştırmak imkansızdır. Şeyl gazında, artan amonyak, hidrojen sülfür, azot ve karbondioksit içeriği nedeniyle bu rakam çok daha düşüktür ve doğal gaz boru hatlarından pompalanırken bir patlama meydana gelebilir.
Ulaştırma sorununa iki çözüm var: Kaya gazı bileşimini doğala yakınlaştıracak ve daha sonra mevcut gaz boru hatlarından ulaştıracak rafineriler inşa etmek veya kaya gazının taşınması için ayrı bir altyapı oluşturmak.
İlk seçenek önemli maliyetler gerektirir ve kaya gazı üretimini basitçe kârsız hale getirir. Ancak ikinci yöntem, şeyl yakıtı üreten ülkeler tarafından giderek daha fazla kullanılmaktadır. Üstelik hepsi sahaya yakın tüketicilere kısa mesafelerde gaz vermeyi tercih ediyor, bu da kaya gazının taşınmasını mümkün olduğunca ucuz hale getiriyor.
Üretilen gazın şimdiye kadar yalnızca kısa yerel düşük basınçlı gaz boru hatlarıyla taşındığı veya silindirlere pompalandığı Amerika Birleşik Devletleri'nde yapılan tam olarak budur. Uzunluğu sadece 93 kilometre olan Yunnan'a ilk kaya gazı boru hattının inşasına başlayan Çin de aynı politikayı izliyor. boru hatlarının şu anda en umut verici yolu, özel terminallerde sıvılaştırılmış gaza dönüştürülmesi ve tankerlerle müşterilere sevk edilmesidir. Varış noktasına ulaştığında, ürün depolama tanklarına pompalanır ve daha sonra tekrar gaz haline dönüştürülür ve gaz boru hatları aracılığıyla son kullanıcılara teslim edilir. Şu anda, bu tür terminallerin inşası Amerika Birleşik Devletleri'nde aktif olarak yer almaktadır. Güneydoğu Asya ülkelerine akaryakıt ihracatının gerçekleştirileceği ilk tesisin 2015 yılı sonunda devreye alınması planlanıyor. 2020 yılına kadar inşa edilen tüm terminallerin 118 milyar metreküp kaya gazı ihracatına olanak sağlaması bekleniyor.

Modern madenciliğin ana teknik bilgisi

Hidrolik kırılmadan kaynaklanan çevresel hasar, propan kırma teknolojisi kullanılarak en aza indirilebilir. Geleneksel hidrolik kırılmadan, su ve kimyasallar yerine, geleneksel hidrolik kırılma sıvılarından farklı olarak, hidrolik kırılmadan sonra toprağa çökmeyen, ancak tamamen buharlaşan, şeyl gazı birikintilerinin bulunduğu yerlere propan pompalanmasıyla farklıdır. toprağı veya suyu herhangi bir şekilde kirletmeyin. .
Bu teknoloji, çevreye duyarlı birçok Avrupa ülkesinin hidrolik kırılmaya karşı tutumunu ciddi şekilde değiştirmiştir. İngiliz makamları hidrolik kırılma yasağını çoktan kaldırdı, diğer AB ülkeleri sadece bu olasılığı değerlendiriyor.
Doğru, propan kırılmasının, tüm övülen çevre dostu olma özelliğini aşan önemli bir dezavantajı vardır. Bu yöntemin kullanımı, geleneksel hidrolik kırılmadan bir buçuk kat daha maliyetlidir. Dolayısıyla bu teknoloji sadece karlılığı yüksek olan alanlarda kullanılabilir.

Slate nedir?

arduvazlarbelirli dönüşüm aşamalarından geçen tortul kayaçlardır. İlk adım, kural olarak, su kütlelerinde gevşek tortuların birikmesidir. En güçlü yataklar göl-bataklık ve deniz kıyılarıdır. İTİBARENZamanla, tortular yoğunlaşır (litogenez), sonra kaya oluşur (diyajenez) ve sonra kaya dönüştürülür (katajenez). Son aşama metamorfizmadır. YaniBöylece gevşek kumdan önce kumtaşı, sonra kumlu-killi şeyl ve son olarak gnays oluşur.

litogenez -> diyajenez -> katagenez -> metamorfizma

Tüm bu jeolojik detaylar, şeyl gazının doğada ortaya çıktığı ve depolandığı koşulları anlamak için gereklidir. Gerçek şu ki, son aşamada - metamorfizma aşaması - sadece kayanın daha fazla sıkışması ve dehidrasyonu (dehidrasyon) değil, aynı zamanda koşullar altında oluşumu da var. Yüksek sıcaklık ve örneğin, kil minerallerinin özelliği olan düz bir tablet şekline sahip kalinit, klorit, glokonit gibi yeni minerallerin yüksek basıncı.

Başlangıçta alt tortularda, kırıntılı kısım (kuvars ve feldispat taneleri) ile birlikte belirli bir miktarda organik madde varsa, o zaman bu organik madde bazı durumlarda konsantre olur ve kömür damarları üretir (bu türlerden biri- kerojen denir). Diğer kerojen türleri, müteakip petrol ve gaz oluşumu için başlangıç ​​malzemesi haline gelir. Basınç ve sıcaklığın etkisi altında, kahverengi kömürler yağsız kömürlere dönüştürülür, büyük miktarda gaz salınımı. Örneğin laboratuvar çalışmaları, 1 ton linyit aşamalı kömürü dönüştürürken 140 m3 gaz açığa çıktığını ortaya koymuştur. Bunlar çok büyük hacimli üretimlerdir ve bu nedenle, büyük miktarda konsantre organik maddenin biriktiği yerlerde, yüksek oranda gaz içeren oluşumlar ve bu rezervuarlardan çıkan gaz, şeyl ile birlikte geleneksel olmayan kaynaklardan çıkarılan bir kaynaktır.

Doğal filtreler ve bölmeler

Ancak, durumunda şeyl jeologlar, dönüşümü gazın salınmasına yol açan dağınık organiklerle ilgilenir, ancak mineraller arasında mikro çatlaklarda kalır. Bu mineraller, daha önce de belirtildiği gibi, düz bir tablet şekline sahiptir ve en önemlisi, pratik olarak gaz geçirmezdir.

Geleneksel gaz ve petrol sahaları, kural olarak, yapısal tuzaklarla sınırlıdır - antiklinal yapılar. Aslında bu, yukarı doğru yönlendirilmiş bir kaya kıvrımıdır (böyle bir kıvrımın zıttı, yani bir çöküntüye sinekliz denir). Anteklin kıvrımı, altında yerçekimi kuvveti nedeniyle fazların yeniden dağıtıldığı bir tür kubbe oluşturur: üstte belirli bir gaz “kapağı” oluşur, bir petrol veya gaz kondensat kenarı daha düşüktür ve hatta daha düşük bir gazdır. -su teması. Ayrıca, klasik hidrokarbon yataklarının yapılarını oluşturan kayaçların iyi filtrasyon özelliklerine sahip olması gerekir ki, yoğunluk ve ağırlık farkı nedeniyle gaz veya mikroskobik petrol parçacıkları bu yapının orta kısmına yükselebilsin ve su aşağı bastırılabilsin. . Böylece, petrol parçacıkları ve gaz kabarcıkları kayanın içinden uzun mesafeler boyunca geçebilir ve geniş bir alandan toplanarak büyük tortular oluşturabilir. Şeyl gazı büyük hacimlerde birikemez - son derece düşük filtreleme özelliklerine sahip mineral plakaları arasındaki mikro çatlaklarda kilitlenir. Bu, üretiminin tüm özelliklerini ve sorunlarını açıklar.

Kaya gazına nasıl gidilir?

Gaz taşıyan şeyl oluşumları alanında bir kuyu açarsanız ne olur? Ondan çok az gaz elde edilebilir. Bu durumda, kuyunun etki bölgesi birkaç santimetreye eşit olacaktır - yeraltındaki bu küçük yamadan gaz toplamak mümkün olacaktır (karşılaştırma için, bir kuyunun geleneksel bir alandaki etki bölgesi yüzlercedir. metre). Geçilmez şeyl, hidrokarbon hazinelerini kilitli tutar. Ancak, arduvazların buna - şistozite adı verilen bir özelliği vardır. Bu özellik, tüm kırıkların belirli yönlerde yönlendirildiği gerçeğinde yatmaktadır ve yatay bir kuyuyu "çapraz", yani kırıklara dik olarak açarsanız, aynı anda gazla çok daha fazla boşluk açabilirsiniz.

Bu doğru karardır, ancak istenen etkiyi de vermez, çünkü çok sayıda kırıkla kuyu deliğinin iyi bir şekilde bağlanmasını garanti etmez. Bu nedenle, yatay bir kuyunun sondajı desteklenmelidir. kaya kırılması, ve çok aşamalı hidrolik kırılma. İlk aşamada hidrolik çatlatma sıvısı kuyunun en uzak, alt delik kısmına verilir. Daha sonra 150-200 m uzunluğunda bir boru kesiti bilye şeklinde özel bir vana ile kapatılır ve bir sonraki hidrolik kırılma kuyu başına daha yakın bir yerde gerçekleştirilir. Böylece, kuyu deliğinin uzunluğu 1000-1200 m ise, uzunluğu boyunca beş ila yedi hidrolik kırılma yapılır. Propant, sıvı ile birlikte oluşan boşluklara girerek kayanın tekrar kapanmasını engeller. Propant kum veya seramik boncuklardan oluşur, yani tanımı gereği iyi filtreleme özelliklerine sahiptir ve gazın kuyu deliğine girmesini engellemez.

Yatay kuyuların döşenmesi ve hidrolik kırılma teknolojileri zaten iyi geliştirilmiş ve ticari üretimde kullanılmaktadır. Yine de, geleneksel kaynaklardan gaz üretimi ile karşılaştırıldığında, toprak altından şeyl gazının çıkarılması bir dizi ekonomik ve çevresel sorunu beraberinde getirmektedir.

Kaya gazı üretiminin dezavantajları nelerdir?

İlk aşamada, kuyu günde 200-500 bin metreküp tedarik ederse, o zaman bir yılda sadece 8-10 bin olacaktır.

Kuyu açıldıktan hemen sonra yerden çıkan gazın basıncı ve hacimleri (oranları) çok yüksektir. Ancak gaz depolayan çatlakların kapasitesi hala küçük olduğundan, bu rakamlar yıl içinde %70-75 oranında düşmektedir. Örneğin, ilk aşamada bir kuyu günde 200-500 bin metreküp tedarik ederse, o zaman yılda sadece 8-10 bin olacaktır. Gazın esas olarak yedekte değil, tüketiciye karşı sözleşmeden doğan yükümlülüklerin yerine getirilmesinde üretildiği göz önüne alındığında, üretimdeki bu kadar önemli bir düşüşün yeni kuyuların ek sondajı ile telafi edilmesi gerekecektir. Aynı zamanda, şeyl gazının çıkarılması için yatay bir kuyu ekipmanının, geleneksel bir dikey kuyudan yaklaşık bir buçuk ila iki kat daha pahalıya mal olduğu dikkate alınmalıdır. Dolayısıyla ilk büyük sorun: kaya gazı üretimi son derece kapsamlıdır, giderek daha fazla yeni kuyu oluşturulması için yüksek maliyetleri beraberinde getiriyor ve ayrıca geniş alanları işgal ediyor, bu da bu teknolojinin kullanımını yoğun nüfuslu ülkeler için sorunlu hale getiriyor.

Etki alanı sadece birkaç on metre olan kuyu (hidrolik kırılmadan sonra bile) tükendiği için kuyu başındaki basınç önemli ölçüde düştüğünden, bu da ikinci bir ciddi ekonomik sorun yaratır: düşük basınçlı gaz standart basıncın 75 atm olduğu gaz iletim sistemine doğrudan sağlanamaz. Bu arada, kömür yatağı metan ile aynı sorun: ağızdaki basınç sadece 1,5 atm'dir. Bu, "geleneksel olmayan" gazın, gazı tozdan ve nemden temizleyen ve ayrıca basınçlandıran sözde sıkıştırma kompresörü kullanılarak ek olarak sıkıştırılması gerektiği anlamına gelir. Bu, düşük verimliliğe sahip pahalı bir makinedir, bu nedenle çalışması için önemli miktarda üretilen gazın harcanması gerekecektir.

Şimdi, Yoko Ono ve Paul McCartney gibi Batılı şov dünyasının önde gelen isimlerinin "şeyl karşıtı" girişiminin son zamanlardaki nedeninin tam olarak ne olduğunu hatırlamanın zamanı geldi. Bütün bu insanlar, zengin New York eyaletinde kaya gazı üretiminin olası çevresel sonuçları konusunda endişeliydi. Delme sırasında matkabın kaya basıncı ile kenetlenmemesi için, yıkama sıvıları, bir dizi çevresel kirletici içerir. Çevre girişiminin yazarları, gaz üretimi genişledikçe, yıkama sıvılarının bileşenlerinin su ufuklarına ve ardından besin zincirine düşeceğinden korkuyorlar.

Neden tüm bu sorun ve zorluklara rağmen özellikle Kuzey Amerika'da kaya gazı üretilmeye devam ediyor? İlk olarak, siyaset burada bir rol oynar. Amerika Birleşik Devletleri'nde hükümet, harici enerji kaynaklarından maksimum bağımsızlık kazanma görevini belirledi ve Amerika birkaç yıl önce Kanada'dan gaz satın aldıysa, daha yakın zamanda ihracat için bir gaz taşıyıcısı bile gönderdi ve böylece yeni statüsünü vurguladı. ihracatçı olarak İkincisi, hidrokarbon fiyatları ne kadar yüksek olursa, üretim kaynaklarına olan ilgi, yüksek bir maliyetle bile o kadar yüksek olur. Ve bu tam olarak şeyl gazı durumudur.

Yatay kuyu nasıl yapılır?

İlk olarak, dikey bir kuyu açılır ve derinlikte yönü belirli bir azimut boyunca ve belirli bir açıyla değişir. Delme, döner bir şekilde (tüm toplama borusu kuyuda döndüğünde) değil, basınç altında sağlanan bir yıkama sıvısı tarafından tahrik edilen bir kuyu içi motor yardımıyla gerçekleştirilir. Motor ucu döndürür ve ucun kırdığı kaya aynı sondaj sıvısı yardımıyla gerçekleştirilir.

Yönün eğriliği, dişli borulara kavisli bir bölüm yerleştirilerek elde edilebilir. Kuyu böyle dönüyor. Ancak günümüzde en yaygın yol, kuyu içi motorun arkasına monte edilen ve yüzeyden kontrol edilen özel deflektörler yardımıyla kuyunun yönünü değiştirmektir.

Yatay bir kuyu delerken, kural olarak bir navigasyon sistemi vardır. Yüzeydeki operatör herhangi bir zamanda kuyunun nasıl gittiğini, nereye saptığını söyleyebilir. Bu teknoloji iyi gelişmiştir. Yatay bir kuyunun maksimum uzunluğu Sahalin'de elde edildi - 12 km'lik yatay bir kuyu. Rafta geleneksel bir alan geliştirmekle ilgiliydi, iki seçenek düşünüldü: Okhotsk Denizi'ndeki bir platformdan sondaj yapmak veya karada sondaja başlamak ve ardından kuyudan sapıp denize doğru 12 km gitmek. Son çözümün optimal olduğu bulundu.

ABD'de donanımlı şeyl gazı kuyusu.

Dünyada kaya gazı üretimi için beklentiler

ABD'de kaya gazı üretimi oldukça aktif. ABD şirketlerine göre, şeylden üretilen gazın maliyeti, geleneksel alanlara göre yaklaşık 1.3-1.5 kat daha yüksektir. Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen tüm gazın yarısından fazlası geleneksel olmayan kaynaklardan geliyor: kömür damarları, sıkı kumlar ve şeyl.

Mevcut enerji fiyatlarında, şirketlerin resmi maliyet rakamlarını kasıtlı olarak hafife aldığına dair söylentiler dolaşsa da, bu maliyet bile kaya gazını karlı kılıyor.

Avrupa'da, ciddi gaz içeren şeyl yataklarının ve üretim koşullarının bulunduğu Polonya dışında, bu hammadde için ciddi beklentiler hakkında konuşmaya gerek yok. Komşu Almanya ve Fransa'da, yoğun nüfuslu bölgeleri ve katı çevre yasaları ile bu endüstrinin gelişmesi pek olası değildir.

Rusya'da, zengin geleneksel yatakların varlığı nedeniyle şimdiye kadar hiç kimse kaya gazı ile ciddi bir şekilde ilgilenmedi, ancak Enerji Bakanlığı kaya gazı geliştirmeye 2014 yılında başlamayı teklif ediyor.

ABD Enerji Bakanlığı'nın (EIA) Enerji Bilgi İdaresi, Ukrayna'nın kaya gazı rezervlerini 1,2 trilyon metreküp olarak tahmin ediyor ve bu, Ukrayna'yı Polonya, Fransa ve Norveç'ten sonra bu tür rezervler açısından Avrupa'da dördüncü sıraya koyuyor. ABD Jeoloji Ajansı, Ukrayna'nın rezervlerini 1,5-2,5 trilyon metreküp olarak tahmin ediyor. Bugüne kadar, Yuzovsky kaya gazı sahasının geliştirilmesi ihalesini Shell, Oleskoye'yi ise Chevron kazandı.

Oleg Makarov'un malzemelerine dayanan Liana Ecosalinon, popmech.ru

Shell'den şeyl ve sıkıştırılmış kumtaşlarında gaz ve petrol arama ve üretimi için kuyu yaşam döngüsünün tanımı: