Сланцевый газ - угроза для Газпрома?

Тема сланцевого газа по прежнему популярна, споры вокруг перспектив добычи до сих пор не утихают. Поскольку это напрямую затрагивает интересы России, я решил присмотреться к вопросу внимательнее. Для этого я попросил консультации у профессионального геолога, и он согласился написать для меня целую статью. Так что же такое сланцевый газ, и насколько он хорош? Давайте посмотрим:



"Сланцевый газ является разновидностью природного газа, образовавшегося в недрах земли в результате анаэробных химических процессов (процессов разложения керогена). Первая коммерческая добыча газа из сланцевого месторождения была осуществлена в 1821 году Вильямом Хартом на месторождении Fredonia (NewYork). В то же время промышленная добыча сланцевого газа в США связана с Томом Л.Уордом и Джорджем П.Митчелом и начата вначале 2000-х годов. В США 70% добычи сланцевого газа связано с бассейном Barnett в Техасе, а 80% ресурсов приходится на два новых бассейна Haynesville и Marcellus. В Канаде в стадии реализации находятся проекты HornRiver и Montney, перспективные территории выявлены в Британской Колумбии, Альберте, Саскачеване, Онтарио и Квебеке; их ресурсы оцениваются от 2,4 до 28 трлн м3. В Китае залежи сланцевого газа разведаны в четырех крупных провинциях с суммарными ресурсами 21-45 трлн м3. Перспективы имеются в Балтийском бассейне в Польше, в Парижском – во Франции, в бассейне Cooper – в Австралии. Скопления глинистых сланцев известны в Северной Африке (Алжир, Марокко), Южной Америке (Колумбия, Венесуэла) и России. Однако наиболее благоприятные условия для освоения этих запасов есть в США и Канаде вследствие высокой геологической изученности, развитых сетей газоснабжения и близости основных потребителей газа.
Оценки потенциальных ресурсов сланцевого газа варьируют в очень широких пределах. В обзоре компании AdvancedResourcesInternationalInc. трудноизвлекаемые ресурсы «голубого топлива» определены в 24,76 трлн м3, в том числе сланцевого газа – 12,7 трлн м3. Между тем, только на одном из крупных месторождений MarcellusShale оценки геологических запасов изменяются в солидном интервале – от 4,5 до 15,2 трлн м3. Большинство специалистов сходятся на том, что мировые ресурсы сланцевого газа составляют примерно 200 трлн м3.
В 2009 г. в США добыча газа действительно превысила добычу в России, и страна вышла на первое место в мире. Точнее, США вернули себе первое место. Многие годы, начиная с 80-х годов (после освоения гигантских месторождений газа на севере Зап. Сибири), СССР, а затем Россия опережала США по добыче газа и по его запасам. США в эти годы, прочно занимая второе место по добыче, всегда оставались на первом месте по потреблению газа. До 2007 года добыча в этой стране медленно падала.
В 2008 г. добыча в США выросла сразу на 7,5% (на 41,5 млрд. куб.м). В том же году из сланцев добыли 51,7 млрд. куб.м. В 2009 г. рост объёмов добычи газа из сланцев продолжался и составил более 80 млрд, (свыше 12% всей газодобычи США), в основном (70%) из одного месторождения Barnett, принадлежащего компании ChesapeakeEnergy. Для сравнения, в России за тот же год добыча упала на 12,5% и составила 582 млрд.; причина этого падения добычи – чисто экономическая – уменьшение платёжеспособного спроса на газ на внешнем и внутреннем рынках в связи с разразившемся глобальным экономическим кризисом.
Запасы сланцевого газа сосредоточены в глинистых сланцах. Что такое глинистый сланец? Глинистые породы составляют большую часть всех осадочных отложений, практически в любой части Земного шара, где есть мощная толща осадочных пород, и на суше, и на дне морей и океанов. Различают два основных типа этих отложений: собственно глины и глинистые сланцы. Глины – мягкая пластичная порода, практически непроницаемая. Благодаря такому ее свойству, глина задерживает движение пластовых флюидов и тем самым обеспечивает возможность накопления под глинами в пористых проницаемых породах нефти и газа. Так образуются традиционные месторождения этих полезных ископаемых. Глины состоят из смеси глинистых минералов. По химическому составу эти минералы представлены алюмосиликатами с примесями других элементов. Они также содержат воду, связанную химически и физически (адсорбированную). Связанная вода придает глине пластические свойства. Глинистые сланцы – это те же глины, измененные (метаморфизованные) на большой глубине под действием высоких давлений и температур. Эти изменения приводят к потере воды глинистыми минералами (дегидратации), порода теряет пластичность и становится хрупкой и трещиноватой. Поэтому глинистые сланцы, в отличие от глин, обладают проницаемостью, хотя и очень низкой. Сланцы, содержащие газ и представляющие интерес как объекты для газодобычи, – это особые т.н. горючие сланцы. В отличие от обычных глинистых сланцев, горючие сланцы содержат органическое вещество – кероген, похожий на уголь. Кероген, как и уголь, содержит углерод, но, кроме углерода, в его состав входят твёрдые высокомолекулярные углеводороды. Эти углеводороды способны преобразовываться в низкомолекулярные гомологи: в нефть, конденсат и газ - метан.  Так образуются глинистые газоносные сланцы, в которых газ заполняет поры, соединённые между собой трещинами. По этим трещинам газ транспортируется в ствол скважины. Из-за слабой проницаемости и низкой эффективной пористости удельная продуктивность вскрытого скважиной газоносного пласта (продуктивность на единицу толщины газоносного пласта) уступает скважинам, эксплуатирующим традиционные газоносные пласты, на один - два порядка. Слабая проницаемость повинна не только в низкой удельной продуктивности скважины, но и в малом контуре питания скважины (радиусе дренирования/отбора газа), от которого зависит площадь вокруг скважины, откуда может быть извлечён газ. Малый радиус питания в сочетании с низкой эффективной пористостью (долей объёма породы, заполненной газом) приводит к тому, что добыча на скважину будет примерно на порядок меньше, по сравнению с традиционными газоносными пластами при прочих равных условиях. Поэтому, чтобы выбрать запасы газа, содержащиеся в сланцах, необходимо разбуривать площадь месторождения плотной сеткой скважин (увеличивать количество скважин). На том же месторождении газоносных сланцев Barnett только в 2006 г. пробурено столько скважин, сколько примерно эксплуатируется на всех месторождениях газа в России.
В сообщениях СМИ сообщается о потрясающих успехах американской компании ChesapeakeEnergy, пионерах разработки газоносных сланцев, подчёркивается, что эта компания добилась повышения добычи газа благодаря применению новых высокоэффективных методов эксплуатации: бурению горизонтальных стволов и многократных гидроразрывов пласта (ГРП). Действительно, эти методы интенсификации притока газа и нефти позволяют существенно повысить добывные возможности скважин на месторождениях углеводородов. Но эти методы широко применяют и на традиционных месторождениях, начиная с семидесятых годов. Их постоянно усовершенствуют, и сегодня они, по существу, являются стандартными методами современной технологии нефтегазодобычи. Их прямое назначение – повысить рентабельность эксплуатации газо- нефтеносных объектов с трудно извлекаемыми запасами нефти и газа за счёт увеличения притока углеводородных флюидов. В частности, методика массированного многократного ГРП в семидесятых годах разрабатывалась для освоения т.н. плотных газоносных песчаников, открытых на территории штата Wyoming и в соседних с ним штатах, содержащих большие запасы газа. Эти плотные песчаники во многом подобны по своим фильтрационно-ёмкостным свойствам газоносным сланцам. Спрашивается, где же та новизна технологии, которая обеспечит победу «сланцевой революции»? Именно этот факт недобросовестной информации в СМИ и ставит под сомнение оптимистическую информацию по проблеме широкого использования газа из глинистых сланцев.
Наиболее долгую историю добычи сланцевого газа имеет месторождение BarnettShale, расположенное на севере Техаса в США. Содержащие метан породы залегают здесь на глубинах от 450 до 2 тыс. м на площади 13 тыс. км2. Мощность пласта изменяется от 12 до 270 м. Доказанные извлекаемые запасы в рамках пробной эксплуатации приняты в размере 59 млрд м3. В настоящее время они полностью выбраны, однако продолжающееся бурение скважин расширило границы первоначального участка, и накопленная добыча продолжает расти. План разработки месторождения предусматривал выход на проектный уровень добычи в 36,5 млрд м3 в год, для этого надо было пробурить более 20 тыс. скважин. Но данные показатели не достигнуты. В 2006 г. из 6080 скважин извлечено 20 млрд м3 «голубого топлива», а к концу 2008 г. количество скважин выросло до 11,8 тыс., но производство сырья существенно не увеличилось.
Технология добычи газа заключается в бурении скважин с горизонтальным участком ствола длиной 1200 м и многоступенчатым гидроразрывом пласта. По мере истощения притока ГРП неоднократно повторяется. Для подобных операций требуется порядка 1 тыс. т воды и 100 т песка. В настоящее время в горизонтальных скважинах стоимостью 2,6-3 млн долларов для одного ГРП необходимо порядка 4 тыс. т воды и 200 т песка. В среднем в течение года на каждой скважине проводится три ГРП.
Компания ChesapeakeEnergy – оператор разработки месторождения – объявила о вводе в эксплуатацию новых скважин с дебитом 350 тыс. м3 в сутки в течение первого месяца. Но этот дебит быстро снижается, его приходится поддерживать новыми операциями ГРП. При этом среднесуточный дебит скважин на месторождении составляет всего лишь 6,26 тыс. м3 в сутки. Это указывает на то, что более половины скважин работают периодически или простаивают.
Можно полагать, что основная часть извлекаемых запасов газа уже выработана. Как обычно, первые скважины строились в районах наибольшей мощности пласта (150-270 м), затем их сетка уплотнялась и кое-где достигла 16 и даже 8 га на скважину. В течение 2007–2008 гг. добыча «голубого топлива» росла незначительно, хотя масштабное бурение продолжалось. Это означает, что прирост производства в новых скважинах компенсируется его снижением в ранее пробуренных стволах.
Другой крупный газовый проект MarcellusShale находится в начальной стадии реализации. Огромный пласт мощностью от 8 до 80 м протянулся от штата Нью-Йорк на северо-востоке до штата Теннесси на юго-западе. Его общая площадь – 140 тыс. км2, глубина залегания – от 700 до 3 тыс. м. По различным оценкам геологические запасы газа могут находиться в пределах 4,5-15,2 трлн м3, что соответствует газонасыщенности пород в пределах 0,32-1%. Коэффициент извлечения сырья принят равным 0,1. Для освоения месторождения потребуется пробурить от 100 до 220 тыс. скважин стоимостью 3-4 млн долларов каждая. Таким образом, минимальный объем капитальных вложений только в бурение должен составить 300 млрд долларов. Средняя плотность извлекаемых запасов «голубого топлива» – 7,04 млн м3 на 1 км2 площади, или 6,35 млн м3 на одну скважину, что соответствует среднемесячному (!!!) дебиту на традиционных месторождениях (при этом среднее время «жизни» скважины на обычных месторождениях Газпрома составляет 15-20 лет).
Преимуществом сланцевого газа является близкое расположение к центрам потребления, но этот же фактор накладывает дополнительные экологические ограничения. Между тем, в нефтегазовой промышленности нет примеров столь мощного воздействия на недра, как при извлечении данного вида сырья. На месторождении BarnettShale для получения 1 тыс. м3 газа нужно закачать в пласт не менее 100 кг пропанта (песка) и 2 т воды. Более половины этой жидкости откачивается обратно, а поскольку она содержит химические реагенты, нужно провести ее очистку. Ежегодно для проведения ГРП на месторождении требуется до 7,1 млн т пропанта и 47,2 млн т воды. Реальные цифры, вероятно, меньше, потому что значительное количество скважин простаивает. Но уже известны случаи, когда легкие грунтовые дороги при разработке месторождений сланцевых газов превращали в грязь, а компании платили чувствительные штрафы за их повреждение.
На участках неглубокого залегания сланцев добыча газа более выгодна. Но при этом возрастает опасность загрязнения водоносных пластов атмосферного питания жидкостью ГРП, а также увеличивается риск поступления в них метанового газа. Такие факты в США уже отмечены. Наконец, многократная деформация пластов с годами может привести к изменению рельефа в результате техногенных подвижек.
В России десятки лет назад установлено наличие сланцевого газа в пределах Тимано-Печорской провинции, Енисейского кряжа и в ряде других районов. Никакой экономической целесообразности в его добыче пока нет и в ближайшие годы не предвидится. Разведанные запасы природного газа в РФ составляют 48 трлн м3, или свыше 33% мировых (145 трлн м3); начальные суммарные ресурсы достигают 260 трлн м3 (более 40% от 650 трлн м3). Наконец, доказанные (извлекаемые) запасы (43,3 трлн м3) обеспечивают нам текущий уровень потребления в течение 72 лет. Себестоимость производства «голубого топлива» изменяется в зависимости от региона от 3 до 50 долларов за 1 тыс. м3. Для сравнения, для сланцевого газа в США соответствующий показатель составляет 80-320 долларов. Интересно было бы использовать трудноизвлекаемый газ для обеспечения энергоснабжения отдаленных территорий Севера и Дальнего Востока. Однако эти районы промышленно не освоены и не имеют достаточного количества потребителей. В густонаселенной же части страны сланцевый газ не выдерживает конкуренции с природным «голубым топливом» уже открытых месторождений. Трудноизвлекаемые ресурсы – это дополнение, но не альтернатива богатым залежам природного газа. Сланцевый газ является сильно рассеянным полезным ископаемым. Его добыча, как уже отмечалось, отличается наиболее мощным воздействием на окружающую среду, а затраты на освоение месторождений заметно превышают уровень инвестиций в другие газовые ресурсы. Тем не менее, отвергать перспективы добычи газа из сланцев в ближайшем и, тем более, в отдалённом будущем нет оснований. Широкое распространение газовых месторождений с огромными потенциальными запасами в этом типе осадочных пород – установленный наукой и практикой факт. Сегодня эти месторождения могут успешно эксплуатироваться на локальном уровне как источник ресурсов газа, компенсирующий снижение объёмов добычи из-за истощения запасов традиционного газа в регионах с развитой транспортной инфраструктурой газораспределения и гарантированным спросом на газ. Именно такая благоприятная ситуация сложилась в штате Техас, старейшем газодобывающем регионе, где и была осуществлена массовая эксплуатация газа из сланцев на месторождении Barnett. Если человек не найдет альтернативных видов получения энергии, то по мере развития техники он будет все больше вовлекать эти запасы в промышленную разработку".

Сергей Бобров,
Тюменский нефтяной научный центр
Специально для "http://luckich404.livejournal.com/"

Спасибо Сергею, чуть ниже я вставлю еще его цитату об оценках запасов. Итак, мы видим, что сланцевый газ совсем не миф, а вполне себе реальность. Однако, никаких газовых революций за счет сланца, способных изменить глобальный энергетический расклад, не предвидится. Лично мое впечатление - популярность сланцевого газа напоминает пузырь аля дотком. Дорогая, экологически грязная добыча для сугубо местных нужд, едва перекрывающая 15% объема потребления. Кстати, из-за экологической угрозы в Квебеке на 2 года запретили добычу сланцевого газа.
Перспективы наращивания физического объема добычи сланцевого газа в штатах тоже под вопросом. Во-первых, крупнейшие месторождения фактически выработаны, на разработку новых требуются колоссальные капиталовложения. Во-вторых, цена на природный газ постоянно падает, что при высокой себестоимости добычи сланцевого газа, делает эксплуатацию месторождений убыточным. Это у Газпрома стоимость контрактов привязана к цене на нефть, а американцам приходится грустно смотреть на этот график:


Да, забавная ситуация – мощный пиар сланцевого газа раздул пузырь на фондовом рынке, повышая капитализацию добывающих компаний, но обрушил цену на газ, снижая выручку и прибыль. Кстати, причины столь сильного падения цены на газ непонятны, аналитики все пытаются объяснить как раз массовой разработкой сланцевых газов, хотя это слабое объяснение при ситуации, когда цена уходит сильно ниже себестоимости добычи. К тому же доля сланцевого газа в общей добычи не велика. Чисто по биржевому, мне здесь видится довольно мощный рост в ближайшее время, а пока мы видим какие то нерыночные игры и манипулирование ценой (что для американских бирж с 2008 года стало обычным делом). Единственным фактором давления на цену могут выступать запасы.
"Оценки потенциальных ресурсов сланцевого газа варьируют в очень широких пределах. В обзоре компании AdvancedResourcesInternationalInc. трудноизвлекаемые ресурсы «голубого топлива» определены в 24,76 трлн м3, в том числе сланцевого газа – 12,7 трлн м3. Между тем, только на одном из крупных месторождений MarcellusShale оценки геологических запасов изменяются в солидном интервале – от 4,5 до 15,2 трлн м3. Большинство специалистов сходятся на том, что мировые ресурсы сланцевого газа составляют примерно 200 трлн м3.
В настоящее время США открыты крупные месторождения газоносных сланцев в пяти газоносных регионах: Haynesville, Barnett, Fayetteville, Marcellus, Woodford. Суммарная добыча из этих 5-ти регионов прогнозируется в следующих объѐмах: в 2012 г. – 95 млрд. куб. м, 2015 г. – 175 млрд. куб.м. В конце 2009, организация PotentialGasComittec, которая занимается в США оценкой ресурсов природного газа, проанализировала геологические материалы и радикально изменила оценку ресурсов газа в стране. Согласно оценке этой организации, ресурсы газа в стране следует увеличить с 38,8 трлн. куб. м до 52 трлн. куб. м, прибавив за счёт сланцев 18,4 трлн. куб. м."
Информация в цитате несколько устаревшая, с тех пор Агентство Энергетической Информации США (US EIA) объявило, что методика подсчета является несовершенной, и цифра будет скорректирована в сторону уменьшения. Споры по оценке запасов газа ведутся до сих пор, однозначного мнения нет, а отсутствие четкой методики подсчета позволяет разным лицам манипулировать данными в своих интересах. Но некоторые эксперты говорят, что если учитывать не общие запасы сланцевого газа, а только те, добыча которых оправдана экономически, оказывается, что запасы эти составляют лишь порядка 10% от грандиозной цифры общих запасов.
Все это означает, что США физически не смогут стать настолько крупным экспортером, чтобы существенно угрожать российским интересам в Европе. Весь добываемый газ идет только для внутреннего потребления, иначе давно бы уже поставляли, учитывая неприличную разницу в цене по сравнению с Европой в 6-7 раз. С учетом себестоимости добычи сланцевого газа и транспортных издержек, цена американского сланцевого газа на рынке ЕС вряд ли будет существенно отличаться от нынешней, а объемов не хватит загрузить даже оставшийся без дела газопорт под Гданьском, о чем так мечтают поляки. Именно этот вопрос нас больше всего интересует – Европейский рынок, куда уже протянулся «Северный поток», и тянется «Южный поток». Если в США, по большому счету, целью PR-кампании является стремление компаний-первопроходцев добычи газа из сланцевых пород взвинтить цены на свои акции, чтобы продать себя подороже крупным транснациональным корпорациям, то в Европе ее целью является попытка создания конкуренции (или видимость таковой) традиционным поставкам трубопроводного и сжиженного газа – для оказания давления на его цену в сторону уменьшения и пересмотра самого процесса ценообразования, а именно – отвязки от цены на нефть.
В 2010 году в Европе стартовало 9 проектов разведки на сланцевый газ, из которых пять идут в Польше. Бурение разведочной скважины  обходится в $20 млн (выше озвучена цифра для США – порядка $3-4 млн). Первый газ с глубины 1620 м получен в скважине Марковоля-1 (Markowola-1). Судя по тому, что в сообщениях не указан дебит газа, приток был затухающий. Президент польской государственной компании PGNiG М. Шубский считает первые результаты разведки "не очень хорошими", но по-прежнему верит в перспективы сланцевого газа. О результатах бурения по другим проектам никакой информации нет. Обратите внимание - вместо цифр - вера. ExxonMobil, крупнейшая в мире частная газодобывающая компания, объявила, что ее попытки бурения в Польше не привели к положительным результатам. Две ее разведочные скважины в Польше не дали достаточного количества газа для того, чтобы добыча была признана выгодной. Причем это уже не первый плохой знак в области европейских газовых перспектив. За последние два года разведочные скважины компаний Lane Energy, 3Legs Resources и BNK Petroleum на северо-западе Польши дали лишь небольшие объемы газа. В прошлом году Shell объявила об аналогичных негативных результатах в Швеции, а в 2010 году Exxon заявила о провале своего проекта по добыче сланцевого газа в Венгрии. Кроме того, Франция и Болгария законодательно запретили технологию гидроразрыва, которая используется, чтобы добывать сланцевый газ. По данным подготовленного для Еврокомиссии доклада, информация из которого попала в распоряжение новостных агентств (в частности, ИТАР—ТАСС), ЕС по различным причинам — экономическим, социальным и экологическим — в ближайшие двадцать лет не сможет добывать сланцевый газ в заметных объемах. «Великое будущее для русского газа в Европе» прогнозирует даже отвечающий за стратегические вопросы развития высокопоставленный менеджер компании Royal Dutch Shell Джон Барри. Shell уже столкнулась с общественными протестами при попытке разведать запасы сланцевого газа в Швеции.
Все это означает, что сланцевый газ не будет поступать в Европу еще много лет. Это также означает, что в ближайшее время у России не будет проблем с поставками в Европу, а смены глобальной газовой парадигмы ждать не стоит. Тем более, если Газпром будет иногда демонстрировать способность договариваться, сланцевый газ в Европе так никогда и не появится. Здесь «зеленые» играют уже за Россию. Но вот о поставках российского СПГ в США, похоже можно забыть до тех пор пор, пока не уляжется истерия вокруг сланцевого газа. В связи с этим конкуренция на Европейском рынке усилилась, но это уже привычный формат газовых войн, Россия здесь научилась играть на самом высшем уровне.