Голосования

В эпоху какого руководителя России Вы предпочли бы жить?




В российские магазины - и желудки - поступил пластиковый рис из Китая

ПОЧЕМУ УГАСАЕТ «СЛАНЦЕВАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»

Энергетика

31.05.2014 15:56  

Александр Хуршудов

209

Представляю две работы А. Хуршудова по теме "сланцевых революций" (газ и нефть).
Александр Григорьевич Хуршудов - кандидат технических наук по специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений». Член-корреспондент Международной Академии Наук Экологии и Безопасности Жизнедеятельности (МАНЭБ) по специальности «Экология».
В 1973-78 г.г. работал научным сотрудником в лаборатории технологии добычи нефти института СевКавНИПИнефть, г Грозный, затем заведовал сектором защиты от коррозии того же института. Кандидат технических наук по специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений (1979), старший научный сотрудник (1982) по той же специальности.
В 1986 г. перешел на работу в институт «НижневартовскНИПИнефть» в качестве начальника отдела техники и технологии добычи нефти. Участвовал в разнообразных прикладных исследованиях на Самотлорском и других крупных месторождениях ХМАО.
В 1993 г. организовал с партнерами ЗАО «Институт природопользования», которым руководил в течение 14 лет. Помимо нефтедобычи, много занимался вопросами экологии, член-корреспондент Международной Академии Наук Экологии и Безопасности Жизнедеятельности (1996), заслуженный эколог ХМАО. Институт стал одним из первых рыночных предприятий в проектной деятельности, поэтому А.Г.Хуршудов неоднократно в качестве ГИПа руководил крупными нефтяными проектами.
В настоящее время А.Г.Хуршудов работает консультантом для российских и зарубежных заказчиков в сфере добычи нефти, нефтяной экологии и экономики.

Идея добычи сланцевого газа из непроницаемых пород оказалась полностью несостоятельной

«Эйфория вокруг ресурсов сланцевого газа в десятки раз превышает реальную оценку запасов». Эти слова я написал почти четыре года назад. И  время их подтвердило.

Можно добывать сланцевый газ. Нельзя верить рекламным кличам о «сланцевой революции». Не зря говорят: революции пожирают своих детей. Так и случилось. Сейчас пришло время разобраться в коренных причинах произошедшего бума и его закономерного спада

1.США И КАНАДА

Американское государственное энергетическое агентство EIA считает, что в конце 2011 г. общие доказанные запасы природного газа в США составили 9,46 трлн. м3. Данные за 2012 год оно долго не приводило, а когда привело (8,7 трлн. м3) оказалось, что они снизились на  8 %.  А вот компания British Petroleum, которая успела поучаствовать в «сланцевой лихорадке», оценивает эти самые запасы еще скромнее. Она определяет их в 8,5 трлн. м3. При нынешних темпах отборов США обеспечены газом на 12,5 лет.

Любопытная деталь. Еще 4-5 лет назад в США широко обсуждали ресурсы tight gasдобываемого из плотных низкопроницаемых песчаников. Его запасы оценивались в 1,5 трлн. м3, а годовая добыча – в 115 млрд. кубометров. В нынешних сводках от них не осталось и следа. Думаю, этот ресурс включен в состав «сланцевого» газа. Потому что слово «сланцевый» стало БРЕНДОМ, средством политических игр и получения из них доходов.

Однако добыча газа в США за  последние 7 лет выросла на 33,3 %. В 2012 году она достигла 681,4 млрд. м3, из которых 237,5 (34,9 %) добыты из трудноизвлекаемых запасов, в первую очередь, сланцевого газа. В 2013 году  рост прекратился. Большинство комментаторов связывают это с резким снижением внутренних цен на газ, которые в конце 2012 г. достигали $77  за 1000 м3. Но не все так просто. В прошлом году газовые цены прилично выросли, а добыча не увеличилась.

Динамика цен, приведенная на рис. 1, указывает на насыщение рынка и дефицит объектов инфраструктуры. В первые годы роста поставки газа шли самым близким потребителям, теперь для расширения рынка нужны новые газоперерабатывающие заводы и трубопроводы. Этим моментально воспользовались владельцы газопроводов и распределительных сетей. Поэтому цены для муниципальных потребителей в 2013 г. быстро вернулись на прежний высокий уровень. Похоже, надежды американцев на дешевый газ были несколько преждевременны. Однако посмотрим, что происходит на месторождениях сланцевого газа.


 Рис. 1. Добыча газа в США (млрд.м3)  и цены ($ за 1000 м3)

Дольше других эксплуатируется месторождение Barnett Shale в Техасе, его общая площадь 13 тыс. кв. км. Форсированное его разбуривание началось в 2007 г., а уже через 5 лет количество скважин достигло 17361 (рис.2). Добыча газа росла в 1,5 раза медленнее. Средний дебит газа из одной скважины снизился на 40 % и на 01.01.2013 составлял ничтожную величину 7,7 тыс. м3/сут. Выручка от такой скважины не в состоянии окупить даже одну операцию гидроразрыва пласта, которые требуются для поддержания продуктивности. Поэтому готов держать пари – более половины скважин простаивает.


Рис.2. Рост числа скважин и добычи газа на месторождении Барнетт Шейл

По геологическим условиям это месторождение – лучшее в США. Здесь имеются примеси проницаемых песчаников и алевролитов, пористость пласта достигает 18 %, толщина до 270 м, глубина залегания 450-2000 м. Стоимость бурения даже горизонтальных скважин с 5-кратным гидроразрывом не превышает $4 млн. В 2011 г.EIA оценило запасы газа Barnett Shale в 923 млрд. м3. Сейчас из месторождения отобрано 32 % доступных запасов; чтобы добыть остальные нужно, как минимум, пробурить еще  37 тысяч скважин.Однако не видно, где их бурить, потому что новые скважины менее продуктивны, чем первые, и даже не компенсируют снижения добычи.

Другое крупное месторождение Marcellus Shale расположено на территории четырех штатов. В 2009 году его общую площадь определяли в размере 224 тыс. кв. км. Сейчас она уменьшилась на 26 %, но, тем не менее, превышает  площадь Великобритании. В 2009 г.EIA оценило извлекаемые запасы MarcellusShale в 7,4 трлн. м3. Через два года эта оценка уменьшилась в 8 раз, до 903 млрд. м3.

Сланцы здесь залегают глубже, наиболее мощные пласты расположены на глубинах 2100-3000 м. В них значительно меньше пропластков проницаемых пород, пористость 6-10 %. Средняя стоимость скважин $6-7 млн.

MarcellusShale находится в стадии интенсивного роста добычи газа. В 2010-12 г.г. здесь пробурено более 4 тыс. скважин, в результате чего отбор газа увеличился в 52 раза, с 4,2 до 221 млн. м3/сут. Средний дебит скважин здесь намного выше – 51 тыс. м3/сут. Всего из пласта добыто 115 млрд. м3 или 12,7 % извлекаемых запасов. А вот данные за 2013 год в официальных и иных источниках полностью отсутствуют.

Теперь кратко – о финансовых результатах.

Royal Dutch Shell списала 2,4 млрд долл США на убытки, связанные с разработкой месторождений сланцевого газа в США. Об этом компания сообщила в отчете по итогам деятельности во 2-м квартале 2013 г.

В 2010 г. Exxon-Mobil потратила $25 млрд. на выкуп компании XTO Energy, специализирующейся на добыче сланцевого газа. Благодаря прошлогоднему росту цен на газ в США прибыль Exxon на американском рынке выросла на 62% и превысила $1 млрд. Но инвестиции в XTO размыли эту прибыль, не решив задачи увеличения глобальной добычи компании, признала Exxon. Совокупный объем ее добычи снижается уже восемь кварталов подряд. Во II квартале падение составило 1,9%, а прибыль от добычи энергоносителей в мире снизилась на 25% до $6,3 млрд.

Стоимость принадлежащих Вritish Рetroleum  активов по добыче сланцевого газа в прошлом году сократилась  на $2,1 млрд.

Национальная энергетическая компания Абу-Даби TAQAснизила уровень доходности из-за убыточности ее активов сланцевого газа в США. Чистая прибыль уменьшилась на 13% до $176,4 млн. при увеличении общей выручки на 15% до $7,6 млрд.

Лидер «сланцевой индустрии» ChesapekeEnergy завершил 2012 год с убытками в размере $974 млн. Убытки от добычи нефти и газа – вдвое выше, но их частично компенсировали доходы от сервисных услуг. За последние 5 лет при общей выручке $52,6 млрд. суммарный баланс компании сведен с убытками в $3,5 млрд. Себестоимость добычи газа в 2012 г. выросла на 8,6 %, до $120 за 1000 м

3. Более половины ее составляет амортизация ранее пробуренных скважин. Крупным разделом деятельности Chesapeke Energy стала продажа активов. Компания уверяет, что ей удалось продать их на $12 млрд. Однако задолженность по кредитам от этого не уменьшилась, а наоборот, выросла на $1,5 млрд.

Мощный штурм сланцевых кладовых в США обернулся приличными убытками.

А что в Канаде? Там никакой информации о добыче газа из сланцев нет. Разумеется, СМИ пестрят сообщениями о гигантских сланцевых перспективах, о планах строительства экспортных СПГ-терминалов. Однако, доказанные запасы канадского газа за последние 10 лет выросли всего лишь на 17,6 %, а добыча упала на 20 %, в том числе, в 2012 году – на 2,3 %.

Почему же так быстро исчезли из СМИ сногсшибательные цифры запасов сланцевого газа в сотни триллионов кубометров? Потому что они содержали две ошибки.  Первая ошибка – ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ. Взгляните на карту расположения скважин Marcellus Shale в штате Пенсильвания (рис. 3)

Рис. 3. Карта газовых скважин штат Пенсильвания, MarcellusShale

Хорошо видно, что основная часть скважин образует три больших группы. Это участки с наибольшей толщиной пласта (60-90 м) и трещиноватостью. Именно здесь расположены самые доходные скважины. Остальная же часть площади менее продуктивна, здесь многие скважины убыточны. Если подсчитать площадь больших толщин, то она окажется в 8 раз меньше всей территории месторождения.

Вторая ошибка – ФИЗИЧЕСКАЯ. Американские геологи посчитали, что любой газ, находящийся в сланцах, принципиально можно извлечь. В действительности же в очень малых порах размером менее 0,05 мкм газ не фильтруется. Он прочно удерживается силами межмолекулярного взаимодействия. Перемещаться в них он может только за счет диффузии, а ее скорость очень мала и составляет несколько сантиметров в сутки. Добывать такой газ придется многие десятилетия, а этого никакая экономика не выдержит

2.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Сланцевый бум имеет истоки в 2005 году, когда Р.Чейни, «вице-президент США от Халлибертона» протолкнул в конгрессе

энергетический билль. Нефтегазовая промышленность США была исключена из Акта о безопасности питьевой воды, Акта о защите воздуха, и из десятка других законов о защите окружающей среды. Она стала единственной отраслью, которая может закачивать под землю химикаты в непосредственной близости от источников питьевой воды, даже не раскрывая состава этих веществ.

Впрочем, неразрешимых экологических проблем при добыче сланцевого газа нетДа, гидроразрывы пласта в отдельных случаяхпровоцируют слабые землетрясения, но магнитуда их не превышает 3 баллов, и серьезными разрушениями они не грозят. Более опасна закачка в подземные пласты больших объемов загрязненных вод, которые извлекаются из газовых скважин. В штате Арканзас, который сам по себе отличается повышенной сейсмичностью, число подземных толчков увеличилось в несколько раз. Не удивительно, что власти Арканзаса временно запретили добычу газав сейсмичных районах она действительно рискованна. 

Да, используемые при гидроразрывах пласта химикаты имеют токсичность по российской классификации III категории (среднюю). Более токсична среди них лишь соляная кислота, но она в пласте нейтрализуется карбонатными породами. Все эти химикаты, по меньшей мере, 30 лет применялись в нефтедобыче, и никто не бил в барабаны и не устраивал протестов. Что же изменилось?

Проблема – в ГИГАНТИЗМЕ. Когда за год бурятся десятки тысяч скважин, среди них обязательно будут аварийные. Вспомним, на Самотлоре за 15 лет пробурили 9 тыс. скважин, и более трехсот из них имели нарушения обсадных колонн. Так же и в сланцах, только скважины там намного сложнее, с горизонтальным окончанием и операциями гидроразрыва, число которых уже достигло 20-25 на одну скважину. Среди тысяч скважин всегда находятся десятки случаев брака бурения, которые сам буровик или его заказчик постарается скрыть. Именно такие случаи и приводят к гриффонам, когда газ проникает через слабый цемент на поверхность  и даже поступает в дома вместе с водой из артезианских скважин.

Нет проблемы – очистить 6 тыс. т загрязненной химикатами воды, которая извлекается после гидроразрыва ИЗ ОДНОЙ газовой скважины. Но, когда таких скважин более 60 тыс., а среднее количество гидроразрывов - 3 операции на скважину в год, то годовой объем грязной воды превышает МИЛЛИАРД ТОНН. Для очистки ее целые заводы строить придется.

Даже такой простой вопрос, как состояние дорог, при массовом проезде тяжелых траков и автоцистерн обходится в копеечку.  В прошлом году законодатели Техаса утвердили бюджет в $225 млн. на ремонт дорожных повреждений, вызванных сланцевой добычей на месторождении Eagle Ford. Другие штаты пока только подсчитывают нанесенный дорогам ущерб. Арканзас его оценивает в $450 млн., Пенсильвания в $3,5 млрд.

Разумеется, в пустынных и малонаселенных местах экологический ущерб не так заметен и мало кого беспокоит (рис. 4). Иное дело – в лесистой Пенсильвании или густонаселенной Европе.

 

 Рис.4. Сланцевые поля в Техасе

3.ПОИСКИ В МИРЕ

Если в США запасы сланцевого газа все же реальны и в какой-то степени будут добыты, то в остальном мире 4-летняя разведка сланцевого газа закончилась ПОЛНЫМ ПРОВАЛОМ.

Промышленный приток газа получен только в Австралии. Из 15 разведочных скважин две на блоке Cooper Basin дали притоки с начальным дебитом 73-85 тыс. м3/сут. Судя по неплохому дебиту, этоtight gas, из плотных песчаников. Компания  Santos еще полтора года назад поспешила объявить о начале промышленной добычи, однако никаких сведений о ней пока нет. EIA оценивает извлекаемые запасы блока Cooper в 2,4 трлн. м3, сколько их там реально, покажет разбуривание площади.

В Аргентине компания YPF заявила об открытии на юге страны месторождения сланцевого газа с запасами 127 млрд. м3. Не ясно, геологические это запасы или извлекаемые, но в любом случае – не гигант, просто крупное месторождение. Однако YPF, ранее дочка испанской Petrol, недавно была национализирована, поэтому продолжения работ в течение 1,5 лет не последовало.

Китай выжидает. Прежние планы начать добычу сланцевого газа в 2015 г. отложены. Пока китайские компании вошли в долю сланцевых месторождений в США, ведут переговоры с Аргентиной. Вместо бурения на сланцы Китай наращивает мощности сжиженного газа. В прошлом году он 

запланировал ввод терминалов СПГ с совокупной пропускной способностью 15,7 миллиардов кубометров, что удваивает имеющееся количество мощностей.

Индия начала бурение первой разведочной скважины на сланцы. Ее проектная глубина 3300 м, стоимость $6,2 млн. Индийская ONGCнамерена пробурить 30 разведочных скважин общей стоимостью $97 млн. Перспективы дальнейшей добычи туманны из-за низких внутренних цен на газ ($90-120 за 1000 м3).  

Франция и Болгария законодательно запретили на своих территориях гидроразрыв пластов. Германия объявила на него мораторий. Две скважины, пробуренные в Венгрии, газа не нашли.

Курьезом закончились надежды на сланцевый газ в Литве. Два года назад EIA прогнозировало там 120 млрд. м3 извлекаемых запасов. Но в октябре прошлого года компания Chevron, единственный претендент на разведку, отозвала свою заявку с конкурса.  Оказалось, новая оценка EIA была удручающей: сланцевого газа в Литве вообще нет.Как вам нравится такие зигзаги американских геологов?

В апреле 2011 г. EIA оценило в 5,3 трлн кубометров запасы сланцевого газа Польше, которых должно было хватить на 300 лет. С тех пор там пробурено более 50 разведочных скважин. Первые 20 скважин обошлись Польше в $400 млн. Приток газа с глубины 3 тыс. м получен только в одной, о чем с большой помпой  было объявленовсему миру. Он составляет 8 тыс. м3/сут. Поясню: чтобы удовлетворить растущую потребность в газе Польше надо пробурить еще 5137 таких скважин и при этом убедиться, что добыча газа не будет убыточной.

А пока Exxon Mobil отказалась от планов добычи сланцевого газа в Польше, признав проекты нерентабельными.  Американские компании Marathon Oil и Talisman Energy и польская госкомпания Lotos такжесвернули разведку. Marathon Oil назвала попытки найти в Польше коммерческие запасы сланцевого газа «неудачными», а Talisman Energy уже договорилась о продаже своих польских активов.

После трех лет безуспешного бурения пришла новость из Великобритании. В середине прошлого года первая разведочная скважина на блоке Bowland  выявила наличие газа. Толщина сланцев здесь достигает огромной величины 1100 м, из таких пластов в мире притоков еще никто не получал. Сведений о продуктивности скважины не сообщается. Тем не менее, это привело в такой буйный восторг национальную службу геологии, что она сходу оценила извлекаемые запасы блока в 3,68 трлн. м3. Побойтесь Бога, господа. Любой грамотный геолог скажет вам, что такие фантастические запасы одной скважиной открыть НЕВОЗМОЖНО.

Компания Chevron подписала соглашение с Украиной о разведке сланцевого газа в Прикарпатье. Это район высокой сейсмичности, здесь нужно внимательно следить за тектонической деятельностью. А в Харьковской области Shell объявила о завершении бурения скважины Беляевская-400 глубиной 5 тыс. м и получении признаков газа. Это tight gas  из плотных песчаников. Такие скважины очень дороги и, как правило, недолговечны. 

 4.РЕЗЮМЕ 

1.Заманчивая идея добычи газа из матрицы непроницаемых пород (сланцев, глин и аргиллитов) оказалась ПОЛНОСТЬЮ НЕСОСТОЯТЕЛЬНОЙ. Все факты промышленной добычи газа связаны либо с трещиноватостью этих пород, либо с включениями более проницаемых песчаников или алевролитов. А поскольку наличие таких проницаемых пород в сланцах невозможно предсказать без результатов разведочного бурения, это и привело к колоссальным ошибкам в прогнозах запасов «сланцевого» газа.

2.Добыча трудноизвлекаемых запасов газа требует десятикратного увеличения мощностей бурения и строительства. Именно поэтому истоком сланцевого бума в США стало освобождение нефтегазовой промышленности от ВСЕХ экологических ограничений. Технически неразрешимых проблем здесь нет, но они требуют немалых затрат, которых слабая экономика сланцевых проектов пока не выдерживает.

3.Высокие уровни добычи газа в США продержатся еще несколько лет. Они будут незначительно расти с ростом газовых цен, а затем, по мере истощения скважин, начнут неуклонно снижаться. Всячески стимулируя потребление газа, власти США сейчас совершают еще одну, более жестокую ошибку:через десяток лет «изобилие» газа вновь сменится его дефицитом.

4.Интерес к трудноизвлекаемым запасам и последующий за ним ажиотаж является прямым следствием постепенного истощения природных ресурсов планеты. Нет сомнений, что со временем активизируются попытки добычи газовых гидратов, ресурсы которых в сотни раз выше запасов сланцевого газа. Но это неверный путь. Ибо чем сложнее будет добыча энергетических ископаемых, тем больше энергии человек будет на нее затрачивать. Решение проблемы дефицита энергии находится за пределами горнодобывающей отрасли.

http://angi.ru/news.shtml?oid=2808315

===============================

ПЕРСПЕКТИВЫ «СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ» ТАК ЖЕ ПРИЗРАЧНЫ, КАК И СЛАНЦЕВОГО ГАЗА

Эта статья опубликована на профессиональном нефтяном сайте 2 дня назад. Здесь я несколько сократил подробности и привел пояснения, чтобы материал стал доступен для широкой аудитории.

МОСКВА, 14 января - Прайм. Англо-голландский концерн Royal Dutch Shell и ОАО "Газпром нефть" в 2013 году создали совместное предприятие, ЗАО "Ханты-Мансийский нефтяной альянс", по разработке новых запасов сланцевой нефти в Ханты-Мансийском автономном округе-Югре,сообщил агентству "Прайм" представитель российского подразделения Shell.

Новость комментирует постоянный эксперт АНГИАлександр Хуршудов.

Россия, как и многие другие страны, проявляет активный интерес к изучению своих трудноизвлекаемых нефтяных запасов. Это полезно и сейчас, и на будущее. Странно, что эти нормальные шаги сопровождаются невероятно интенсивной пропагандистской компанией в зарубежных и российских СМИ. Поэтому я остановлюсь на проблеме подробно.

Начну с того, что «сланцевую нефть» добывают НЕ ИЗ СЛАНЦЕВ. Почти все промышленные притоки нефти получены из сопутствующих им плотных песчаников, алевролитов, доломитов и известняков. Их объединяет только одно свойство – чрезвычайно низкая проницаемость, которая в сотни и тысячи раз меньше, чем у обычных залежей. Поэтому правильным, объединяющим названием будеттрудноизвлекаемые или низкопродуктивные запасы.

Проницаемость – это способность пород фильтровать через себя жидкости. Единицей проницаемости является квадратный метр. Представим себе трубу сечением 1 м2. Через нее можно прокачать десятки кубометров в секунду, труба обладает огромной проницаемостью. Теперь заполним трубу мелким песком. Ее пропускная способность уменьшится в триллион раз. Она составит 10-12 м2. Это и есть обычная единица проницаемости ДАРСИ. На практике пласты с такой проницаемостью редки, поэтому пользуются тысячной долей дарси – миллидарси. Высокопроницаемые пласты имеют проницаемость от 100 до 800 мД. А из низкопроницаемых (менее 3 мД) десять лет назад никто нефть вообще не добывал.

Нефтематеринские породы (аргиллиты, плотные глины и сланцы) почти всегда залегают поблизости и действительно содержат немало нефти. Это «молодая» нефть, процесс ее образования еще не полностью закончился, поэтому вместе с ней в пластах содержатся остатки органического вещества (керогена). Но в очень тонких порах нефть прочно связана с породой силами смачивания, фильтроваться она не способна; подтверждением этого служит простой факт, что за многие миллионы лет нефть не мигрировала из них и не была замещена водой. Лишь на отдельных площадях наиболее крепкие камнеподобные сланцы в результате тектонических подвижек приобрели достаточную трещиноватость; в них содержится 

подвижная нефть, которая в небольших объемах и добывается в США.

Недавно американское государственное агентство EIAоценило мировые запасы нефти в низкопроницаемых пластах в 47 млрд. тонн. Однако доказанные (экономически выгодные) запасы то же самое EIA определяет всего лишь в445 млн.т, это 0,2% запасов планеты. Остальное – прогнозные оценки, потому что рентабельность их разработки пока не подтверждена ни расчетами, ни практикой.

Доказанные запасы – это та нефть, что может быть С ПРИБЫЛЬЮ добыта при существующем уровне техники. Поэтому величина их зависит от уровня нефтяных цен. В Венесуэле имеются огромные залежи вязкой тяжелой нефти. При цене 20-50 $/барр. добывать ее было невыгодно, и эти запасы не относились к доказанным. А когда цена выросла до $100, добыча стала выгодной и запасы стали доказанными.

Добыча нефти из низкопроницаемых пластов в больших объемах ведется на трех месторождениях; в прошлом году она составила 88 млн.т. Это 2,1 % мировой добычи.  Кратко о ситуации на каждом месторождении.

1.МЕСТОРОЖДЕНИЕ БАККЕН

Крупнейшее месторождение трудноизвлекаемой нефтиBakken Shale расположено в США и Канаде. Общая площадь (520 тыс. км2) почти равна площади ХМАО или Франции. Схематичный разрез продуктивных отложений  девона-карбона приведен на рис.1. 

Рис.1. Схематичный разрез формации Баккен

Пласты залегают на глубинах 2400-3400 м. Продуктивный средний Баккен толщиной 10-40 м представлен преимущественно плотными песчаниками. Сверху и снизу он ограничен сланцами толщиной 15-25 м. Пористость среднего Баккена 5%, проницаемость 0,04-1 мД. Ниже залегает также продуктивный пласт Три Фокс с несколько худшими свойствами. Оба пласта характеризуются аномально высокими пластовыми давлениями (до 450 ат). Доказанные запасы нефти по оценке EIA составляют 274 млн. т.

На месторождении Баккен имеются идеальные условия для использования технологии многократного гидроразрыва пласта в скважинах с горизонтальным окончанием (рис.2).

Рис.2. Схема многократного гидроразрыва пласта

Обычная практика состоит в том, что в горизонтальной части ствола длиной до 2 км проводится до 25 разрывов. Наличие сверху и снизу более пластичных сланцев гарантирует от притока посторонних вод, поскольку трещины разрыва в сланцах быстро «затекают» под действием горного давления. В целом на скважину используется до 1000 т специально осмоленного  или обычного песка и до 15 тыс. тонн воды. Хорошее представление о расположении забоев скважин дает рис. 3.

 

Рис. 3. Карта участка месторождения Баккен с расположением забоев пробуренных скважин

Основной объем добычи нефти приходится на штат Северная Дакота. Эксплуатация скважин производится НА ИСТОЩЕНИЕ. Другого пути здесь нет: поскольку пласт практически непроницаем, отсутствует возможность вытеснения нефти водой. После многоступенчатого гидроразрыва дебит скважин обычно составляет 50-100 т/сут (в единичных случаях – до 250 т/сут), но в течение первого года он снижается в 3-5 раз. Средний дебит действующих в штате 6784 скважин составляет 18,3 т/сут.

Для США это очень много. Общее количество нефтяных скважин в США превышает 300 тыс., в среднем, каждая из них дает 3,7 т нефти в сутки. Для сравнения: средний дебит скважин богатейшего Ванкорского месторождения – 500 т/сут. В Ираке на небольших по площади месторождениях продуктивность скважин достигает 1,5 тыс. т/сут.

При эксплуатации скважин на истощение пластовое давление резко снижается, и в пласте начинается выделение попутного газа. Это очень опасный процесс, потому что газ блокирует доступ нефти к забою. В результате скважина, в конечном счете, переходит на чистый газ с небольшим количеством нефти и конденсата. Имеются данные,что процесс разгазирования нефти в пласте уже начался в половине скважин. Но в масштабах месторождения он пока существенно не проявляется.

Экономика добычи предельно проста. Бурение скважины вместе с бонусом землевладельцу обходится в $6-7 млн. С каждой добытой тонны нефти при нынешних ценах $95 за баррель производитель получает $400. Остальное уходит на оплату налогов, текущих затрат и транспорта. Чтобы скважина хотя бы окупила капитальные вложения, из нее надо добыть 16 тыс. т нефти.

Прочие затраты минимизируются самым безжалостным образом. Мощности газопроводов не хватает, поэтому только по официальным данным на Баккене сжигается 30 % добываемого попутного газа. Нефтепроводы не строятся (некогда!), 90% нефти перевозится автотранспортом и далее по железной дороге. Нефть развозится поездами по всей стране и в Канаду недостаточно подготовленной, с недопустимо высоким содержанием летучих фракций; есть серьезные основания 

полагать, что именно это привело к взрыву состава с баккенской нефтью в г. Лас-Вегантик (Квебек, Канада), который унес жизни 47 человек.

Тем не менее, суммарная добыча месторождения Баккен в Северной Дакоте за 4 года составила внушительную цифру 106 млн. т, что соответствует 15,6 тыс. т на каждую скважину. Следует отметить, что бурение сейчас идет в самой продуктивной части пласта площадью 7,5 тыс. км толщиной 25-40 м, в зоне тектонических разломов, где породы наиболее трещиноваты. За пределами таких зон притоки нефтинезначительны. Скважины с начальным дебитом менее 50 т/сут в нынешних экономических условиях убыточны.

Значительно скромнее успехи в Канаде. В 2011 г. из канадской части формации Баккен в провинциях Саскачеван и Манитоба добывалось  12,7 тыс. т нефти в сутки, что соответствует среднему дебиту 5,2 т/сут. В 2012 г. в Саскачеване пробурено 2400 скважин, однако добыча выросла лишь на 5,5 тыс.т/сут, что соответствует приросту 2,3 т/сут на скважину. Почти 60 % добычи новых скважин ушло на компенсацию падения в старом фонде.

В целом, я ожидаю рост добычи на месторождении Баккен в течение 2-3 лет, который затем сменится крутым падением. Накопленная добыча нефти в течение 6-7 лет достигнет 300 млн. т, а в последующие годы будет колебаться на уровне 5-7 млн. т/год.

 2.МЕСТОРОЖДЕНИЕ ИГЛ ФОРД

Крупное месторождение Eagle Ford общей площадью 51,2 тыс. кв. км расположено на юго-западе Техаса. Продуктивный пласт нижнего мела залегает на глубинах 1200-4200 м. Наиболее глубокая его часть содержит сухой газ, менее погруженная – газ с конденсатом и нефть. Площадь нефтяной части 9,2 тыс. кв. км, толщина пласта 30-85 м.

Это трещиноватый карбонатный пласт. В составе пород 50-70 % составляют известняки и доломиты, остальное – глинистые силикаты и органическое вещество. «Этот «сланец» более карбонат, чем сланец - пишет геолог. – Но слово «сланцевый» сейчас - самая горячая тема дня».

Доказанные запасы оценены EIA в 171 млн. т нефти, 239 млрд. м3 газа. За 3 года добыто 66 млн. т нефти и газового конденсата, 82,6 млрд. м3 газа. Начальные дебиты скважин достигают 480 т/сут, но уже в течение первого года

снижаются в 2,5 раза, в течение второго – почти в 10 раз. Средний дебит нефти или конденсата 19 т/сут, газа 13 тыс. м3/сут.

Темпы разбуривания Eagle Ford поражают. Такого в мире еще не было. В позапрошлом году на месторождении работало 266 буровых станков, это 10 % всех буровых установок планеты. Только за прошлый год количество пробуренных скважин выросло более чем в 2 раза, до 7509 шт. (рис. 4)  и почти так же выросла добыча нефти.

Рис.4

Вместе с тем, на Eagle Ford мы наблюдаем классический пример хищнической и нерациональной разработки залежи. В отличие от Баккена содержание попутного газа здесь достигает 1000 м3 на тонну нефти. При форсировании отборов газ выделяется в пласте и трещинах гидроразрыва и блокирует поступление нефти.

Мне приходилось видеть десятки подобных примеров. В частности, именно так в конце 80-х годов была похоронена юрская залежь Ваньеганского месторождения в Сибири. Более 40 скважин перешли с нефти на газ и были ликвидированы после двух лет форсированной эксплуатации с недопустимым снижением пластовых давлений. Знаю и другие подобные случаи в Западной Сибири, Коми, Дагестане, Индии.

Именно поэтому дебит скважин  Eagle Ford снижается намного быстрее, чем мог бы. Это уже обеспокоило  EIA, которое в декабре сообщило: снижение добычи в ранее пробуренных скважинах достигло 10% в месяц. Пока новые скважины прибавляют 120 тыс. барр./сут, старые теряют 91 барр./сут. Оно и понятно: весь нынешний фонд скважин пробурен в зоне тектонических разломов и большой толщины пласта. Здесь выше трещиноватость и дебиты скважин. Но таких лакомых кусков осталось уже мало: при наличии 5504 разрешений на бурение количество законченных скважин в последние 8 месяцев снизилось с 376 до 133 шт./мес., и 40 буровых станков ушли с месторождения.

Есть проблема и с реализацией газа, на который в Техасе мало спроса. Ради добычи конденсата и нефти немало газа сжигается. Официальных данных нет, однако желающий может получить представление о количестве факелов из ночного космического снимка (рис. 5).

 

Рис.5. Факела месторождения Eagle Ford  освещают ночное небо не хуже окрестных городов

Падение добычи на EagleFort начнется уже нынешним летом. Есть большие сомнения, что вложенные в него $50 млрд. полностью окупятся. Накопленная добыча нефти пока составляет 8,8 тыс. тонн на скважину. Впрочем, любителей погреться на «сланцевом буме» может спасти повышение цен на нефть и газ, которое последует за его завершением.

3.ФОРМАЦИЯ МОНТЕРЕЙ

Месторождение Monterey площадью 4,5 тыс. кв. км находится в штате Калифорния, в прибрежной зоне Тихого океана. Здесь мы имеем дело с самыми настоящими слоистымисланцами, хотя в них присутствуют и доломиты, и пылеватые песчаники. Нефть находится в тонких межслойных пространствах, но проницаемость сланца ничтожно мала, менее 1 мД.   Глубина залегания миоценового пласта 1800-4500 м, толщина варьирует от 100 до 600 м.

EIA в 2012 г. отнесло Monterey к гигантам с извлекаемыми запасами в 1877 млн.т. Однако, никто еще не доказал, что их можно с выгодой добывать. Полтора десятка малых компаний, работающих на Monterey, отказались от бурения горизонтальных скважин и гидроразрыва пластов (дорого и малоэффективно). К тому же, под давлением местных аграриев власти штата объявили на гидроразрыв мораторий. Текущая добыча нефти составляет ничтожную величину 372 т/сут.

4.ФОРМАЦИЯ ПЕРМИАН БАЗИН

Это огромный старый нефтяной район, занимающий площадь 222 тыс. кв. км в штатах Техас и Нью-Мексико. Нефть здесь добывают с 1926 года, накопленная добыча превышает 3 млрд. т. В многоэтажном разрезе еще сохранились десятки залежей разного возраста, содержащих трудноизвлекаемые запасы. Пласты сложены преимущественно известняками и песчаниками, поэтому не ясно, каким боком они относятся к «сланцевой революции». Низкопроницаемые пласты залегают в интервале глубин 1700-4200 м, пористость 10-12 %, проницаемость 1-30 мД. Суммарная годовая добыча нефти в техасской части района 65 млн. тонн. Утверждается, что 38% из них добывается из низкопроницаемых пластов. Более детальной информации нет.

Вместе с тем, дальнейшее развитие работ на Permian Basinпредставляет большой интерес для России, в которой подобных залежей полным-полно. Эти пласты проницаемы, поэтому проведение гидроразрывов в них чревато прорывами воды к забоям скважин. Но если эта проблема будет решена, наших запасов реально прибавится.

5.РОССИЯ. БАЖЕНОВСКАЯ СВИТА

Низкопроницаемые пласты, насыщенные нефтью, широко распространены по всей России, но наибольший объем этих запасов находится в мезозойских залежах Западной Сибири. Здесь такие пласты называют свитами. Баженовская свитаверхней юры, например, залегает на глубинах 2400-3100 м по всему региону. Ее подстилает абалакская свита, многие залежи находятся в них совместно. Общая площадь 1,2 млн. кв. км, это вдвое больше площади Франции. Выше распространена ачимовская свита нижнего мела, представленная плотными песчаниками с проницаемостью от долей до единиц мД.

Прекрасный анализ геологического строения баженовской свиты выполнен специалистами Сургутнефтегаза. Весьма объективный обзор трудноизвлекаемых запасов, включая баженовскую свиту, сделан Энергетическим центром Московской школы управления СКОЛКОВО. В своих последующих выкладках я буду часто использовать информацию из этих источников.

Баженовская свита представляет собой переслаивание глин, аргиллитов, пылеватых глинистых песчаников и известняков (рис.6) толщиной от 10 до 32 м с пористостью 2-16 % и проницаемостью от 0,001 до десятков мД. Глины и аргиллиты являются нефтематеринскими породами и содержат до 14 % органики.

Рис. 6. Различные типы пропластков баженовской свиты

 (I-III– глинистые и песчанистые, VI,VII– известняково-доломитные)

Подвижная нефть здесь находится в небольших по площади линзах песчаников и прослоях известняков, где раскрытость трещин достигает 1 мм. В некоторых уникальных скважинах начальные дебиты нефти достигали 1000 т/сут, но быстро истощались. В 92% скважин притоки были менее 10 т/сут или вовсе отсутствовали.

В таких многослойных пластах бурение горизонтальных скважин не приносит хорошего эффекта. Трудно предугадать расположение отдельных пропластков и пробурить ствол точно в наиболее проницаемой части пласта. А при пересечении глин они будут «затекать» и в ствол, и в трещины разрыва.

В прошлом году EIA оценило извлекаемые запасыбаженовской свиты в 10,3 млрд. тонн. Эта оценка вызывает лишь улыбку. Ибо фактически из этого огромного пласта, содержащего в целом 170 млрд. т нефти, за 20 лет добыто чуть более 11 млн. т или 0,006%. Причем эта нефть получена из самых продуктивных проницаемых участков. На балансе российских компаний 

числится лишь 530 млн. тзапасов баженовской и абалакской свит по категориям АВС1+С2. Но и эти запасы трудно назвать доказанными (экономически эффективными). Текущая добыча сосредоточена преимущественно в Сургутском районе и составляет 500-700 тыс. т/год.

Западная пропаганда, похоже, считает, что в России нефть добывают бурые медведи. Вот придут к ним мировые компании с чудо-технологиями и принесут им «сланцевое счастье». Отнюдь. Гидроразрыв пласта используется в России уже 60 лет, а его массовое применение началось более 20 лет назад. Добрая половина таких операций дает отличный результат. Однако известны и печальные случаи. В частности, 5-7 лет назад был полностью угроблен пласт АВ2 на Самотлорском месторождении, который после гидроразрывов быстро обводнился до 95%.

В скважинах баженовской свиты условия для гидроразрывов неблагопроятны. Даже многоступенчатый гидроразрыв здесь закончился  получением слабого притока (33 т/сут), который угас в первые месяцы. Это не удивительно: для успеха операции необходимо, чтобы толщина проницаемых пород пласта составляла более 10 м, а такие в баженовской свите крайне редки.

Зато в ачимовских плотных песчаниках еще 10 лет назад при однократных, но крупномасштабных гидроразрывах получены хорошие результаты. Несмотря на фантастически высокую стоимость операций ($700 тыс. или 25 % от цены самой скважины) почти все они дали прирост дебита 60-90 т/сут и окупили затраты. Следует отметить, что в данном случае наши специалисты не повторили американскую ошибку. Они ограничивали дебит скважин, в результате чего снижение продуктивности в течение года было в 3-4 раза медленнее, чем на месторождении Eagle Ford.

Существуют и чисто технические ограничения для многоступенчатого гидроразрыва пластов в Западной Сибири. Это все же не полупустынный Техас, а тайга и болота. Наши кусты скважин просто не в состоянии разместить на своей территории 40 единиц техники, необходимой для таких операций. Наши грунтово-лежневые дороги приходится часто ремонтировать и без тяжеловозных машин, а при большом их количестве летом они придут в полную негодность. Можно, конечно, проводить операции зимой, но тогда проблемой станет накопление тысяч тонн воды, которая требуется для многоступенчатого гидроразрыва.

  1. РЕЗЮМЕ

1. Можно и нужно приветствовать совместные действия российских и зарубежных компаний в их попытках нарастить добычу нефти из трудноизвлекаемых запасов. Реальный потенциал здесь составляет сотни миллионов тонн. Это существенно, особенно, для сибирских предприятий, которые находятся в стадии падения добычи.

2.Однако, «гигантские» перспективы «сланцевой нефти» так же призрачны, как и сланцевого газа. Экономически выгодные (доказанные) запасы в мире не превышают 600 млн. тонн и почти все они находятся в США. Потребуется открыть десятки уникальных месторождений, как Баккен, чтобы нефть низкопроницаемых пластов составила хотя бы десятую долю мировой добычи.

3.Потребляя 20 % мировой нефти, США вынуждены использовать свои последние запасы, даже если они находятся на грани экономической эффективности. В ход идет и "сланцевая нефть", и нефтяные пески Канады, не за горами начало добычи нефтяных битумов. Но не стоит забывать, что  Россия экспортирует почти половину добытой нефти и еще четверть – в виде нефтепродуктов. Поэтому ей нет никакого смысла форсировать добычу трудноизвлекаемой нефти, которая, к тому же, требует освобождения от налогов. Тот, кто громче всех кричит об этом, просто хочет заработать за счет наших потомков.

4.В ближайшие три года добыча «сланцевой нефти» пойдет на спад и бум закончится. Однако до этого нефтяной рынок может сильно лихорадить. Нужно хладнокровно готовиться к временному снижению нефтяных цен, но не следует его сильно опасаться.  Ибо первыми от него пострадают злополучные организаторы «сланцевой революции».   


Оцените статью