Сланцевая нефть
Материал из Documentation.
Сегодня термин «сланцевая нефть» зачастую используется для обозначения различных видов нефтяного сырья:[1]
- легкие нефти низкопроницаемых пород, добываемые методами мультистадийного гидроразрыва пласта;
- легкие углеводородные фракции, получаемые посредством термического воздействия на твердые сланцевые породы с высоким содержанием керогена.
При этом в материалах международных организаций можно обнаружить все эти виды жидких углеводородов как отнесенными в разряд «традиционной», так и в разряд «нетрадиционной» нефти.[2]
В целом на данном этапе выделяется два основных вида «нефтяного» сырья, получаемых на сланцевых плеях:[3]
- Сланцевая нефть (Shale oil).
- Нефть низкопроницаемых пород (Tight (Light Tight) Oil).
Используется также обобщающий термин «нефть сланцевых плеев», который включает в себя все два обозначенных вида и характеризует нефть, получаемую различными методами на сланцевых плеях.[4]
По оценкам ИНЭИ РАН, из всех нетрадиционных нефтей наибольшую угрозу для традиционных производителей с точки зрения конкуренции за потребительские рынки представляет нефть сланцевых плеев.[5]
В начале 2010 года в мире началось наращивание темпов добычи этого вида нефти. Это стало следствием целого ряда факторов:[6]
- Стремительный рост цен на нефть в начале XXI века и развитие новых технологий позволили нефти сланцевых плеев выйти на приемлемый уровень рентабельности.
- Расширение деятельности национальных нефтяных компаний добывающих стран и постепенное вытеснение ими западных компаний с месторождений стран Ближнего Востока, Латинской Америки, Африки и бывшего СССР побудило крупнейшие транснациональные компании расширять свои портфели добычных проектов за счет новых источников.
- Желание стран-импортеров нефти, в первую очередь США, снизить свою энергетическую зависимость от стран-экспортеров, обеспечило на политическом уровне поддержку проектов по добыче нефти сланцевых плеев.
Содержание |
[править] Технологии
Углеводороды в сланцевых плеях находятся в твердом или в жидком состоянии в порах коллектора, а добыча основана либо на мультистадийном гидроразрыве пласта (для нефти низкопроницаемых пород), либо на термических методах воздействия на пласт (для нефтяного сланца, сланцевой нефти и, реже — для нефти низкопроницаемых пород).[7]
Технология добычи нефти низкопроницаемых коллекторов пришла в нефтяную индустрию из газовой и заключается в бурении наклоннонаправленных скважин и применении мультистадийного гидроразрыва пласта. Суть технологии ГРП заключается в увеличении открытой проточной части продуктивного пласта и соединении этой области со скважиной, путем создания путей с высокой проницаемостью. Это достигается путем закачки основной жидкости, состоящей из воды, смешанной с активными компонентами, содержащей малые концентрации химических добавок, а также расклинивающего наполнителя.[8]
По мере того, как флюид под давлением закачивается в скважину узкие трещины расширяются, и служат проточными каналами для нефти, которая закрыта в непроницаемой породе (ловушке). Вновь образованные разрывы поддерживаются расклинивающим материалом, который обеспечивает повышенную проницаемость.[9]
При термических методах добычи, породу нагревают до высокой температуры, а полученную при дистилляции жидкость сепарируют для дальнейшей обработки или при помощи нагнетательных скважин повышают проходимость коллектора и выталкивают на поверхность смесь, аналогичную традиционной нефти, не требующую какой-либо дополнительной обработки до отправки на НПЗ (так, нефть, добываемая на формации Green River соответствует качеству современного WTI, её плотность равна 0,834 г/см. куб, а содержание серы не превышает 4 %).[10]
В целом процесс добычи нефти на сланцевых плеях может проходить двумя методами: когда переработка сланца осуществляется на поверхности (surface retorting — наружный ретортинг), и так называемыми методами in-Situ (внутри пласта — внутрипластовый ретортинг).[11]
Поверхностный ретортинг подразделяется на три основных типа:[12]
- Непрямой ретортинг подразумевает пиролиз нефтяного сланца за счет нагрева, причем в качестве теплоносителя используется природный газ. Теплоноситель циркулирует по законтурному пространству реторты, нагревая находящийся в реторте измельченный сланец.
- Прямой ретортинг, когда природный газ закачивается непосредственно в реторту, разогревая подаваемый туда же измельченный сланец.
- Смешанный (комбинированный) ретортинг совмещает оба этих метода.
Наиболее эффективным методом из обозначенных является процесс комбинированного ретортинга, используемый сегодня для большинства проектов по добыче сланцевой нефти.[13]
[править] Экология
На протяжении долгого времени чрезвычайно высокая ресурсоёмкость сланцевых месторождений и низкий уровень их экологической эффективности формировали ряд экологических ограничений, которые сдерживали (а некоторые сдерживают и до сих пор) рост добычи из нефтяных сланцев.[14]
Добыча нефти сланцевых плеев при современном уровне технологий связана с огромным уровнем расхода воды, так для добычи 1 барреля нефти требуется от 2 до 7 бар воды (от 317,8 до 1112,3 л). Для сравнения — даже в таком крупном мегаполисе как Москва, среднее потребление воды одним человеком составляет 400л/сут. Вода либо выпаривается из породы, тем самым превращаясь для экологии в «безвозвратные потери», либо испаряется, используемая в системах охлаждения, либо используется при ГРП. Именно вода, с технологической точки зрения, сегодня является одним из основных препятствий для развития проектов по добыче сланцевой нефти в мире.[15]
Важным аспектом экологического влияния нефти сланцевых плеев является высокая энергоемкость процесса их извлечения. По оценкам компании RAND Corporation от 2005 года, добыча 100 тыс. барр./сут требует строительства электростанции мощностью в 1200 МВт, которой было бы достаточно, что бы снабдить энергией свыше 300 тыс. домохозяйств в США. Однако за последнее время ввод систем постоянной циркуляции теплоносителя и использование собственных запасов месторождений для обеспечения инфраструктуры позволили основательно повысить показатели энергоэффективности. Так, в 2005 году удельный показатель энергетической эффективности производства энергоресурсов (EROI — Energy return on investment, удельный показатель, определяющий какое количество единиц энергии можно получить, затратив 1 единицу энергии) для сланцевых проектов составлял 2-7, в то время как в к 2011 году этот показатель вырос до 15,8 для большинства проектов по добыче сланцевой нефти США, что сделало их эффективнее добычи традиционной нефти, для которой этот показатель, по оценкам Департамента Энергетики США, составляет 10,8.[16]
Немаловажным фактором являются и значительные выбросы парниковых газов при разработке сланцевых месторождений. Энергетический институт Колорадо в тесном сотрудничестве с правительством США представил результаты расчетов, согласно которым инфраструктура добычных проектов, рассчитанных на добычу 90 млн т в год, будет производить одновременно более 350 млн т углекислого газа в год. Это составляет около 5 % от текущих годовых выбросов парниковых газов США (7,26 Гт CO2).[17]
В настоящее время современные технологии позволяют сделать уровень выбросов при добыче сланцевой нефти допустимым за счет эффективного использования угарных газов в качестве теплоносителей, а также за счет установки сажеуловителей для наружных реторт. Как было отмечено выше, значительно выросла и энергетическая эффективность добычи сланцевой нефти. Основные же усилия ведущих компаний и ученых сегодня направлены на снижение расхода воды при добыче сланцев.[18]
[править] Запасы
Ресурсы нефтяных сланцевых плеев широко распространены в мире, причём едва ли не большая их часть приходится на те страны, которые традиционно считались нефтеимпортёрами, а их собственная добыча достаточно давно прошла «пик» и постепенно снижалась. В 2009 году оцененные технически извлекаемые запасы жидких углеводородов из нефтяного сланца по данным IEA World Energy Outlook 2010, почти сравнялись с запасами традиционной нефти (157 млрд т н. э. и 189 млрд т н. э. соответственно).[19]
По состоянию на 2012 год о качественной геологической оценке запасов сланцевой нефти, нефтяного сланца и нефти низкопроницаемых пород можно говорить только по некоторым небольшим территориям мира. В остальных озвучиваемые показатели ресурсов правильнее относить к научным предположениям, основанным на ряде подтверждающих факторов.[20]
Преобладающая часть ресурсов нефти сланцевых плеев находится на территории США, по большей части, в виде нефти низкопроницаемых пород, (там залегает порядка 600 млрд тонн), при этом страна является ещё и лидером по объемам доказанных запасов — 142 млрд тонн.[21]
Второе место в мире по объёмам ресурсов нефтяного сланца занимает Китай, с потенциальными ресурсами, оцениваемыми в 46,5 млрд т н. э. и технически извлекаемыми запасами чуть более 0,5 млрд т. н. э. По данным PetroChina‟s Research Institution of Petroleum Exploration and Development в Китае залегает около 41 млрд тонн нефти низкопроницаемых пород.[22]
Ресурсы сланцевых плеев Израиля оцениваются более чем в 35 млрд т н. э., крупными ресурсами обладают так же Демократическая Республика Конго — 14 млрд т, Иордания, 12,6 млрд т, Бразилия, 11,48 млрд т. Во всех этих странах уже действуют проекты по добыче нефти из подобных источников.[23]
[править] Себестоимость
По мнению генерального директора Фонда национальной энергетической безопасности Константина Симонова, себестоимость извлечения сланцевой нефти в основных проектах составляет $70-80 за баррель. Таким образом, если учесть маржу производителей, то в настоящее время интерес к рынку сланцевой нефти нужно подогревать ценой хотя бы $100-110 за баррель. И поскольку США заинтересованы в росте производства добычи нефти на своей территории, этот показатель они будут удерживать. По крайней мере, ниже $80 она упасть не сможет, иначе это станет серьёзнейшим ударом по собственным производителям нефти.[24]
[править] Ссылки
[править] Рунет
- Раздел о сланцевой нефти на сайте Вести Экономика
- ОПЕК: сланцевый нефтяной бум в США скоро закончится. 15 мая 2014
- Сланцы против шейхов
- Факты об экономике добычи сланцевой нефти
- PwC: Сланцевая нефть обрушит цены и ударит по России
- Закат сланцевой сказки штата Огайо
- Факты об экономике добычи сланцевой нефти
- Что там со сланцевой нефтью?
- Сланцевая нефть: есть ли у Вас «план Б»? // Москва, 2 октября 2012 г.
- Отложенная революция
- Сланцевый бум в США не приносит прибыли крупнейшим нефтяным компаниям
- Мечты об энергетической безопасности США разбиты. 23 мая 2014
- ОПЕК: Половина добычи сланцевой нефти в США вымрет при цене $90 за баррель. 29 октября 2014
- Долго ли США смогут терпеть низкие цены на нефть? 14 октября 2014
- Момент истины для сланцевой «революции». 22 декабря 2014
- Сланцевый бумеранг. Какое место занимает «сланцевая революция» в геополитической стратегии США. 16 декабря 2015
- Запасы сланцевых компаний США испаряются. 10 декабря 2015
[править] Прочее
- Outlook for U.S. shale oil and gas. 4 января 2014
- Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States
- А вот ещё насчёт сланцев
- EROI добычи нефти в Северной Дакоте
- Is Shale Oil Production from Bakken Headed for a Run with «The Red Queen»?
- LNG on the March, Shale Oil Reserves Expand
- Expert.ru: Момент истины для сланцевой "революции". 12 января 2015
[править] Примечания
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Нефть сланцевых плеев — новый вызов энергетическому рынку? // Центр изучения мировых энергетических рынков ИНЭИ РАН, ноябрь 2012
- ↑ Москва не будет Эр-Риядом
