Що таке сланцевий газ?

Зміст

• Що таке сланцевий газ і чому це важливо?
• Горизонтальне буріння та гідравлічне розрив
• США мають багаті запаси сланцевого газу
• Досить на 110 років використання
• Що таке сланцева «гра»?
• Горизонтальне буріння
• Гідравлічний розрив
• Сланцевий газ проти звичайного газу
• Природний газ: чистое паливо
• Екологічні проблеми

Карта основного сланцевого газу грає в 48 нижчих штатах, включаючи осадові басейни, які їх містять. Клацніть для збільшення зображення.

Що таке сланцевий газ і чому це важливо?

Сланцевий газ відноситься до природного газу, який потрапляє в сланцеві утворення. Сланці - це дрібнозернисті осадові породи, які можуть бути багатими джерелами нафти та природного газу.

Горизонтальне буріння та гідравлічне розрив

Протягом останнього десятиліття поєднання горизонтального буріння та гідравлічного розриву дозволило отримати доступ до великих обсягів сланцевого газу, які раніше були неекономічними. Видобуток природного газу з сланцевих утворень омолодив промисловість природного газу в США.

Це відео надає огляд сланцевого газу, починаючи з першої газової свердловини поблизу Фредонії, штат Нью-Йорк, у 1821 р. До січня 2010 р., І основні відтворення сланцевого газу. Доповідач - Джон Кертіс, професор геохімії та директор Агентства з потенційного газу в Колорадоській школі шахт.

США мають багаті запаси сланцевого газу

З природного газу, споживаного в США у 2009 році, 87% вироблялося на внутрішньому ринку; таким чином, постачання природного газу не настільки залежне від закордонних виробників, як постачання сирої нафти, і система постачання менше зазнає перерв. Наявність великої кількості сланцевого газу надалі дозволить Сполученим Штатам споживати переважно внутрішні поставки газу.

Згідно з щорічним прогнозом з ОВНС щодо енергетики 2011 року, Сполучені Штати мають 2552 трлн кубічних футів (Tcf) потенційних ресурсів природного газу. На природний газ із сланцевих ресурсів, який вважався неекономічним лише кілька років тому, припадає 827 Тсф цієї оцінки ресурсів, що більш ніж удвічі перевищує показник, опублікований минулого року.

Це відео надає огляд сланцевого газу, починаючи з першої газової свердловини поблизу Фредонії, штат Нью-Йорк, у 1821 р. До січня 2010 р., І основні відтворення сланцевого газу. Доповідач - Джон Кертіс, професор геохімії та директор Агентства з потенційного газу в Колорадоській школі шахт.

Досить на 110 років використання

При рівні споживання США в 2009 році (близько 22,8 Тсф на рік) 2552 Ткф природного газу достатньо для постачання приблизно 110 років використання. Оцінки ресурсів та видобутку сланцевого газу значно зросли між звітами «Прогнози 2010» та 2011 р. Та, ймовірно, в майбутньому будуть збільшуватися.

Діаграма, що показує геометрію звичайних і нетрадиційних ресурсів природного газу. Зображення EIA. Клацніть для збільшення зображення.

Що таке сланцева «гра»?

Сланцевий газ зустрічається в сланцевих «п’єсах», що представляють собою сланцеві утворення, що містять значні накопичення природного газу та мають спільні геологічні та географічні властивості. Десятиліття виробництва відбулося завдяки виставі Barnett Shale в Техасі. Досвід та інформація, отримана від розробки сланцю Барнетта, підвищили ефективність розробки сланцевого газу по всій країні.

Інші важливі п'єси - це Марцелла Шейл та Ютіка Шейл на сході США; і Сланці Хайнесвілла та Сейт Файєтвілла в Луїзіані та Арканзасі. Геодезисти та геологи визначають підходящі місця для свердловин у районах, що мають потенціал для економічного видобутку газу, використовуючи як методи спостереження на поверхневому рівні, так і комп'ютерно сформовані карти надр.

Горизонтальне буріння

Дві основні методи буріння використовуються для отримання сланцевого газу. Горизонтальне буріння використовується для забезпечення більшого доступу до газу, що потрапив углиб продуктивного пласта. По-перше, до цільового скельного пласта буріться вертикальний колодязь. На потрібній глибині буровий свердловину повертають до свердловини, яка простягається через резервуар горизонтально, піддаючи свердловину більшу частину видобувного сланця.

Діаграма, що показує концепцію горизонтальної свердловини із зоною гідравлічного розриву. Авторські права на зображення.

Гідравлічний розрив

Гідравлічний тріщинність (зазвичай називається "фракінг" або "гідрофракція") - це техніка, при якій вода, хімікати та пісок закачуються в свердловину, щоб розблокувати вуглеводні, захоплені в сланцевих утвореннях, відкриваючи тріщини (руйнування) в скелі та дозволяючи природний газ текти зі сланця в колодязь. При використанні спільно з горизонтальним бурінням гідравлічний розрив дозволяє виробникам газу видобувати сланцевий газ за розумною вартістю. Без цих методів природний газ не надходить швидко в свердловину, і комерційні кількості не можуть вироблятися зі сланців.

Звичайні газові резервуари створюються, коли природний газ мігрує до поверхні Землі з багатих органікою джерел у високопроникну скелю водосховища, де його захоплює верхній шар непроникної породи.

Сланцевий газ проти звичайного газу

Звичайні газові резервуари створюються, коли природний газ мігрує до поверхні Землі з багатих органікою джерел у високопроникну скелю водосховища, де його захоплює верхній шар непроникної породи. На відміну від цього, запаси сланцевого газу утворюються в межах багатих органічними породами сланцевих джерел. Низька проникність сланців значно гальмує міграцію газу до більш проникних гірських порід. Без горизонтального буріння та гідравлічного розриву видобуток сланцевого газу був би економічно недоцільним, оскільки природний газ не буде надходити з пласта з досить високими темпами, щоб виправдати витрати на буріння.

Діаграма, що показує викид сланцевого газу з ОВНС, Щорічний прогноз енергетики 2011 року. Зображення EIA.

Природний газ: чистое паливо

Природний газ спалює чистіше, ніж вугілля чи нафта. При спалюванні природного газу виділяються значно нижчі рівні основних забруднюючих речовин, включаючи вуглекислий газ (СО)₂), оксиди азоту та діоксид сірки, ніж спалювання вугілля чи нафти. Якщо використовуватись на ефективних електростанціях комбінованого циклу, то спалювання природного газу може виділяти менше половини CO₂ як спалювання вугілля, на одиницю вивільненої енергії.

Екологічні проблеми

Однак є деякі потенційні екологічні проблеми, які також пов'язані з видобутком сланцевого газу. Буріння сланцевого газу має значні проблеми з водопостачанням. Для буріння та розриву свердловин потрібна велика кількість води. У деяких районах країни значне використання води для видобутку сланцевого газу може вплинути на доступність води для іншого використання та може вплинути на водні середовища існування.

Буріння та розрив також утворюють велику кількість стічних вод, які можуть містити розчинені хімічні речовини та інші забруднення, які потребують обробки перед утилізацією чи повторним використанням. Через кількість використаної води та складності, пов'язані з очищенням деяких хімічних речовин, очищення та знешкодження стічних вод є важливим та складним питанням.

Якщо неправильно керувати, рідина з гідравлічним розривом може виділятися через розливи, витоки або різні інші шляхи опромінення. Використання потенційно небезпечних хімічних речовин у рідині, що розривається, означає, що будь-яке виділення цієї рідини може призвести до забруднення навколишніх територій, включаючи джерела питної води, і може негативно вплинути на природні середовища проживання.