Проблеми газових відносин України з Росією виразно свідчать про необхідність послідовного зміцнення енергетичної незалежності нашої країни, змушують українських учених і фахівців звернутися до теми, вельми важливої сьогодні, зокрема – для вітчизняних геологів. Йдеться про розробку родовищ сланцевого газу. Про особливості його видобутку ми попросили розповісти викладачів геолого-географічного факультету Одеського національного університету імені І.І. Мечникова – доктора геологічних наук, професора Олександра Валентиновича Чепіжка і професора кафедри загальної та морської геології, кандидата геолого-мінералогічних наук Володимира Миколайовича Кадуріна.
– Традиційно газ добувається з гірських порід, що мають внутрішні пори, – говорить Володимир Кадурін. – Пористі породи, що містять газ, називаються колекторами (накопичувачами, збирачами тощо). Блакитне паливо розташоване в надрах землі під великим тиском і, на відміну від нафти, що потребує відкачування насосами, саме виходить через свердловини при створенні технічного елементу розвантаження. Це традиційні родовища природного газу центрально-басейнового типу.
В Україні вже давно розвідано значні запаси природного газу, видобуток якого можливий як традиційними, так і новими методами, однак їх розробка не провадиться через брак коштів. Родовища є в Дніпровсько-Донецькому басейні, у Криму, в Івано-Франківській і Одеській областях. За нашою оцінкою, Україна може розраховувати на 13 трлн кубометрів природного газу.
Водночас віднедавна, – веде далі В. Кадурін, – Україна зазнає дефіциту природного газу. По-перше, розроблювані родовища на Полтавщині та Харківщині (структурна область – Дніпровсько-Донецька западина), вже близькі до виснаження. По-друге, роботи з відкриття нових родовищ припинено.
Ще 2007 року ми повинні були почати буріння кількох дослідних свердловин, але у держави грошей не було й немає. Отже, потрібно залучати приватного інвестора. У лютому 2011 року уряди України та США підписали у Вашингтоні меморандум про співпрацю в галузі розвідки сланцевого газу. Американці, які цілком успішно розробляють сланцеві пласти на своїх територіях, можуть допомогти й Україні. Тільки відомі родовища в нашій країні містять, за прогнозами, не менше 5 трильйонів кубометрів блакитного палива, якого цілком вистачить мінімум на 100 років. Такі розрахунки наводить Мінприроди.
За прикладом американців, багато які нафтогазові концерни зацікавилися газом, альтернативним традиційному природному, – сланцевим. Але не всі газовмісні гірські породи мають колекторні пори, здатні накопичувати газ. В ущільнених піщаниках і сланцях він міститься в молекулярному вигляді. У сланцях газу більше, ніж у піщаниках. Простими технологіями його видобути неможливо. На початку 2000-х років американці почали використовувати метод видобування газу за допомогою давно відомої методики гідравлічного розриву пласта.
– Технологія виконуваних робіт досить складна, – говорить Олександр Чепіжко. – Полягає вона в тому, що до глибини 5-6 кілометрів буриться вертикальна свердловина діаметром близько 30 сантиметрів. Потім буровий інструмент повертається і триває буріння в горизонтальному напрямку на довжину 1-2 кілометра. Сутність застосовуваного методу в тому, що на вибої свердловини шляхом накачування грузької рідини створюються високі тиски, що в півтора-два рази перевищують пластовий тиск. Під їхньою дією пласт розщеплюється або по площинах нашарування, або вздовж природних тріщин. Для запобігання змиканню тріщин при знятті тиску в них разом із рідиною накачується крупний пісок, що зберігає проникність цих тріщин, яка в тисячу разів перевищує проникність непорушеного пласта.
Після витягання бура до свердловини накачують величезну кількість води (до 6 тисяч тонн) із хімікаліями (азотна та сірчана кислоти, пом’якшувачі води тощо).
Зустрічаючи перешкоду на вибої свердловини, зупинена на великій швидкості маса води розриває гірську породу (сланці або піщаники) у горизонтальному відтинку. Пісок, що заповнює в місці розриву всі тріщини й пори, стає техногенним колектором. Видобуток газу, який накопичується, можна починати.
У Донецькій, Харківській і Дніпропетровській областях є досить великі масиви, що містять ущільнені піщаники та сланці. Велика кількість сланцевих порід і в Одеській області. Усі ці території придатні для видобутку газу альтернативним способом.
Світові лідери галузі «Shell» і «Сhevron» розпочали роботи з видобутку сланцевого газу в Україні. «Shell» розгорнула діяльність на межі Донецької та Харківської областей, на так званій Юзівській площі. Пробурено дві свердловини – вертикальна розвідницька та звичайна з горизонтальним поворотом. Про результати пошуків офіційних повідомлень поки що не було.
У Західній Україні на Олеській площі, де є поклади сланцю, працює компанія «Сhevron». Компанії «Shell» дісталася ділянка з ущільненими піщаниками, де газу менше. «Сhevron» розроблятиме насиченіші газом сланцеві породи.
Гостро постає проблема оцінки негативного впливу на довкілля. На екологічні наслідки видобутку сланцевого газу є дві точки зору. Перша: завдається велика шкода природі через хімікати та їх утилізацію на поверхні. Друга: глибина понад 5-6 кілометрів – така значна, що істотних негативних наслідків не очікується. Щоб не допустити витоку рідини, використовуваної для гідравлічного розриву пласта, зі свердловини в ґрунт або в підземні води, великі сервісні компанії застосовують різні способи ізоляції пластів, такі як багатоколонні конструкції свердловин і використання надміцних матеріалів у процесі цементування.
Однак єдина свердловина дає очікуваний результат тільки в перші місяці експлуатації. Потім – дедалі менше й менше. Традиційні родовища газу при розробці дають мільярди кубів на рік, а одне сланцеве родовище – 5-7 тисяч кубів на добу. І те протягом нетривалого часу. Для збільшення видобутку та підвищення віддачі треба бурити десятки й сотні свердловин. Ця обставина обумовлює складності у виборі територій, де можлива розробка родовищ сланцевого газу.
Питання про зниження врожайності ґрунтів у зв’язку з видобутком сланцевого газу в принципі не розглядається, хоча в Україні ці проблеми можуть стати актуальними. На Алясці у США, де питаннями родючості ніхто не переймається, пробурено сотні свердловин. Італія й Угорщина – до проведення докладного аналізу можливих наслідків сланцевої експансії на свою територію – законодавчо заборонили такі розробки.
Який вибір зробить наша країна?..
