Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

[vlageo]

Понеже другата тема в раздел политика се напълни с глупости - пускам нова тема тук - в която да изложим чисто техническите и законодателни аспекти на добива на неконвенционални залежи от нефт и газ, като може би ще е неизбежно засягането и на икономическите такива.

Идеята е да покрием различните видове ресурси с различни подтеми - така ще е по-четима.

Понеже намаме модератор на този подфорум - ще помоля модераторите, които го четат да се погрижат да не бъде полазен и той от празнословие.

Ще започна с темата за добива на газ от шисти - ето едно приятно и добре направено филмче, което дава в популярен вид целият процес.

http://www.youtube.com/watch?v=fCZj2mEXQyU

Компанията, която го е създала е канадска - с европейски интереси в Полша и България така че може би в скоро време - филмчето ще се появи и на български.

(Забележка: не ги познавам лично и не съм техен агент )

[aig]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Проблема за мене не е в самия газ, водата и начина по който ще се изпълни.
Проблема е в няколкото процента СИЛНИ отрови които влизат в състава на водата която после трябва да се почисти и рециклира. По същество тази вода е супер отровна след употреба.
А радиоактивния радон къде се забравя!!?? И какво става с него. Ще го дишаме ли или какво!?
Ще светиме ли?!

[Ясен]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

И какво за радона? Него все едно го дишаме непрекъснато, но къде му е мястото в темата?

За силните отрови ще питаме после, ако темата не заприлича на предишната.

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Мда...
Ще помоля, колегите темата да остане по-скоро техническа, поне докато си кажем приказката по същество...

Продължавам:

Въпросните черни шисти (Black Shale), за които става дума изглеждат ето така:

Много от нас са ги виждали като тънки слоеве скала в старопланински разломи.
Последният път, когато аз минах през прохода на републиката - шистовите скали се виждаха особено ясно на фона на белият сняг. Ако някой мине там от скоро - може да направи снимка - ще бъде полезно на форума.

Конкретната снимка е от Швеция, където шистовите пластове са близо до повърхността и съдържат огромно количество метаногенна флора. В момента във Швеция също текат проекти за проучване и използване на въпросните шистови залежи - поради малката дълбочина обаче - сондирането там се планира да става с обикновено ядково сондиране. Ядково - защото трябва стените на сондажа да са гладки все пак...

В България - повърхностните шисти също са газоносни и затова имаме няколко известни водни извора в които водата гори - Вонеща Вода, Трявна и т.н. Правя отклонението, че има горящи водни извори и в Южна България, но там най-вероятно източника на метан са въглищните пластове от Маришкия басейн и за тях ще говорим в Част 2.

Това, което прави газът от шисти по различен, е че за разлика от газът в конвенционални резервоари, който е мигрирал там където го намираме, шистовият газ се е получил от органичната материя утаила се на дъното на праисторическото море, заедно с много глинени седименти, които са формирали самите шисти. С времето - паралелно с образуването на газа, в резултата на пластовото налягане скалата постепенно се е втвърдявала и се е получило нещо като сюнгер - пори пълни с газ в твърда водонепропусклива скала.

Шистите (или още аргилити) близо до повърхността са на тънки слоеве, с многобройни пукнатини, което позволява газът от тях да мигрира във водата, в почвата, или да бъде извлечен по изкуствен способ.

На голяма дълбочина обаче - шистите са плътни, защото всички пукнатини в тях са плътно затворени заради високото пластово налягане, което прави миграцията на газ невъзможна и поради тази причина - добива нерентабилен.
Поради тази причина - освен някои редки случаи - промишленият добив на газ от шисти е бил икономически неизгоден.

С вдигането на цената на газа, както и с поевтиняването на технологиите за хоризонтално сондиране, добива на газ от шистови скали става икономически изгоден.

Достъпността на този ресурс превръща САЩ от вносител на газ в износител, с което променя геополитическият баланс и изведнъж от чисто комерсиален - този конкретен вид газ става и геополитически, но затова по-късно.

Прилагам (отново) този доклад на полската компания Орлен, който описва в детайли гореизложеното.
orlen-shale-gas_ENG.pdf
Нека го има така, а не като линк.

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

В процеса на добив на газът от шисти има няколко етапа, които бяха ужасно преекспонирани от противниците на изкопаемите горива (fossil fuels) и това води до масова истерия на природозащитниците навсякъде по света=
Казвам противниците на изкопаемите горива, защото генезиса не тези протести е именно такъв.
Някъде това е довело до сериозен политически и научен дебат за вредите и ползите от извличането на този ресурс.
Някъде - тази истерия се използва за разрешаване на регионални спорове за надмощие.
Факт е обаче, че хората, които не са част от газовата индустрия, имат необходимост от информация преди да заемат позиция по въпроса дали искат или не добив на газ от шисти близо до домовете си.

Какви са притесненията:

- под земята се извършват взривове, за да се напука първоначално скалата

- шистовите скали се разбиват по т.нар. "метод на хидравличното разбиване", който за да държим нивото на дискусията относително високо - ще наричаме оттук нататък "фракинг"

- в земята се инжектират 600 различни химикала, много от тях токсични, които може да отровят подземните води

- унищожава се плодородна земя на повърхността

- има опасност отровите да попаднат в повърхностните подпочвени води.

Ще започнем да разглеждаме нещата едно по едно.

[монио]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Владо на клипчето всичко е много добре нарисувано , но действителността е много по-различна .
На мене ми е интересно кой ще контролира дали технологията се спазва?
И после цялото разковниче е в колоните и цементациите .Кой ще ги ревизира ? Дали ще затворят сондажа примерно ако последната цементация не им стане на 100% или ще се направят ,че всичко е ок и ще продължат на риск?
Нали се сещаш колко струва сондажа на последната цементация .
Риска е на наша сметка ми се струва.

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Първоначалното напукване на скалата става с перфоратор или т.нар. Peroration Gun:
, който не е нищо по-различно от тръба със заряди.

Принципа на перфорация е всъщност изстрелване на тежък куршум, който влиза около 20тина инча (60-70 см) в скалата.


Ето малко данни за едно такова устройство - вижда се начина по който изглежда обсадната колона след перфорацията.
312fracgun.pdf
powerjetnova_ps.pdf

Тази част от технологията не е нито нова, нито пък е особено опасна.
Най голямата опасност, която това устройство може да причини е да гръмне на повърхността.
А идеята, че може да пpедизвика земетpесения, та даже и микpо такива, е пpосто смешна

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

На мене ми е интересно кой ще контролира дали технологията се спазва?
И после цялото разковниче е в колоните и цементациите .Кой ще ги ревизира ?

Бъpзаш.
Не го пиша, за да внушавам, че всичко е мед и вино, а за да насоча към пpави.ните въпpоси
Това е един от пpави.ните въпpоси - този за контpо.а
Обаче той не касае само шистовия газ - кой контpо.иpа сондажите в момента?
И не само нефтените и газови сондажи...

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Продължавам:

Следващият и най-дискутиран аспект от технологията е фракинга.
Колегата Стефан Шопов (къде изчезна тоя човек?) публикува едно изследване на ЕРА, в което се съдържаше много ценен и много добър доклад, който описва процеса на дизайн на фракинг и различните методи за неговото котролиране.
Докладът е това:
cbmstudy_attach_uic_append_a_doe_whitepaper.pdf

В него се казват следните основни неща:

<sup>За първи път фракинг се използва като средство за стимулиране на нефтени и газови кладенци през 1947 година, и отогава се използва като стандартна технология в нефтеното и газово сондиране.

Има много причини да се използва хидрофрак, като например:</sup>

• Да се повиши притокът на нефт и/или газ от резервоари с ниска проницаемост,

• Да се повиши притокът на нефт и/или газ от кладенци (сондажи), които са повредени,
• Да се свържат естествените пукнатини на формацията с кладенеца (сондажа),
• Да се намали спада на налягането около кладенеца (сондажа) за да се намали притока на пясък,
• да се намали спада на налягаето около кладенеца (сондажа) за да се намали отлагането на парафин и асфалтин,
• да се увеличи площта на оттичане или площта на формацията в контакт с кладенеца
• Да се свърже целият вертикален пласт на резервоара с наклонен или хоризонтален кладенец (сондаж)
  
  

Очевидно има и други причини за хидрофрак, но болшинството такива операции се извършват поради тези седем причини.

За да се проектира една такава операция - инженерите използват или 3D модели - ако имат връзка със суперкомютър в Хюстън например, или използват псевдо 3Д модели, като всъщност правят 2 д проектиране в няколко различни пласта от формацията - иначе казано - сложна работа

Особеното в случая е, че на малки дълбочини пукнатините са предимно хоризонтални, а при по-големи дълбочини - са предимно вертикални.
Основни изходни данни за проектирането на операцията е измерването на стреса на скалата във всеки пласт.
това се прави пак с фракинг - но с налягане което да отвори естествените пукнатините на скалата, а не да създава нови такива...

Накратко - има много работа - специализацията е особено голяма и затова фракинг операциите се извършват от специализирани сервизни компании, които само това правят.

Най-важният фактор за успех или не на операцията е и течността, която се нагнетява.

Тя трябва да е съвместима със скалата, със течността във скалата, да генерира достатъчно спад в налягането за да генерира широка пукнатина, да е одстатъчно вискозна за да трансопртира пропанта (напр. пясък) и после да се разпадне до ниско вискозна течност, за да може да се измие, и на всичкото отгоре да е евтина.

Всички химикали, които се споменават са, за да се изпълнят тези и функции.
Колко от тези химикали остават в първоначалния си вид, при какви концентрации са вредни, и какви модели на дифуция следват е предмет на обективен научен анализ - според мен поне химици в тая страна все още имаме...
А доколко как и кога те могат да попаднат в подземните водни тела и/или в повърхностните води - това е друг аспект на темата, свързан с циментацията на сондажа, и изискванията към фирмата изпълнител.

На мен ми звучи като рецепта за вино в нашенски винпром - химия, нищо повече.
"Съдържа сулфити" - ама колко, какви - не е важно - разбираш чак като те заболи глава на сутринта...

В смисъл, че при нас контрола върху двете неща е еднакъв.
Само че сулфитите във виното може да се окажат по-вредни щото са за директна консумация без да им влияят моделите за дифузия... но ще се върнем и на сондажната течност.

И накрая - както пише в доклада - реалните пукнатини могат да бъдат диагностицирани с редица методи (описани там) всеки със своите предимства и недостатъци. Какъв метод ще използва зависи от компанията, която извършва операцията и регулационната среда, в която е поставена.

[монио]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Бъpзаш.
Не го пиша, за да внушавам, че всичко е мед и вино, а за да насоча към пpави.ните въпpоси
Това е един от пpави.ните въпpоси - този за контpо.а
Обаче той не касае само шистовия газ - кой контpо.иpа сондажите в момента?
И не само нефтените и газови сондажи...

Не съм си и мислил , че изкаш това да ни внушиш . Току виж си успял .
Това за контрола е риторичен въпрос . Няма кой да контролира , нито фракинга , нито колоните , нито циментациите.
То да е един сондаж иди -дойди. Хватките в бранша са 1000 .
Един сондаж само да даде дефект в цементациите на колоните и тоя коктеил да влезе във водите , и замърсяването е на лице.
А най-лошото е че играят много пари и примрно срещу известна сума за иначе на вид дребен проблем , после може да ни излезе през носа.

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

За загубата на плодолодна земя на повърхността няма да пиша сега - по нататък - когато започнем да разглеждаме дебата на тема регламент н щата Ню Йорк. Там този проблем е в детайли засегнат.

как можем да се предпазим от авария при фракинга и как тази дейност ще се контролира у нас.

Истината е, че в момента никак - можем да разчитаме на спазването на собствените стандарти от фирмата изпълнител.
В този смисъл - стандартите, които инвеститор като Шеврон следва са многократно завишени в сравнение с тези, които следва нашата собствена компания.
Затова въпроса който трябва да бъде зададен е - не кой ще контролира тази дейност, а "Кой я Контролира в момента?"

Експертният потенциал на министерският съвет в момента се ограничава до това да приемат без бой мораториум за инжектирането на какъвто и да било флуид с налягане над двадесет бара...
Аз лично не очаквам без специално създаден орган от типа на Комитета по Геология в скоро време в министерството да има хора способни да разчетат каротаж от сондаж направен с цел да се провери цялостта на циментацията, например...

Но тук не става дума само за Шеврон, или само за шистовия газ. Работата е изпусната за всякакви сондажи.
Включително и водни.

И повярвайте - има много повече причини да се роптае срещу незаконните и/или лошо изпълнени водни сондажи отколкото срещу шистовия газ...Явно е въпрос какви са ни приоритетите...и познанията.

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

И сега за отровите:

Напълно, ама напълно във възможностите на сегашната ни администрация, и като технически възможности и като квалификация, е да следи за повърхностни замърсявания, така че мен конкретно замърсяванията на повърхностните води ама хич не ме притесняват.

Виж със замърсяванията на подземните води е нещо друго...

Многократно споменахме мониторинг.
Ето как изглежда една истинска система за мониторинг на подземните води:
westbay_system.pdf

Ето и малко примери за нейното приложение:
westbay Multilevel_Monitoring_Groundwater_Characterization_W_Dupont.pdf
westbay Multilevel_Monitoring_Geologic_Repository_W_Andra.pdf
westbay Multilevel_Monitoring_Contaminant_Investigation_W.pdf
westbay Maryland_superfund_site_remedial_investigation_W_USA.pdf
westbay Multilevel_Monitoring_Resource_Management_W_Orange_County.pdf
E, Има и дpуги pешения, но това е меpцедеса на монитоpинга на подземните водни pесуpси.

Не е необходимо нашите еколози да настояват за система на Уестбей. Има и други решения. Ама поне някой да беше повдигнал въпроса бе, мамка му.
Ние в момента не знаем какво става с подземните ни водни ресурси от нормалната ни човешка несондажна дейност, да не говорим че май, не знаем и какво става с тях по принцип.
Наблюдаваме ги от повърхностни източници...

За формуилраните от сериозните екологични организации опасности от добива и продложението за справяне с тях в проектозаконодателството в Щата Ню Йорк - по нататък, че вече стана късно...

[монио]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

"Аз лично не очаквам без специално създаден орган от типа на Комитета по Геология в скоро време в министерството да има хора способни да разчетат каротаж от сондаж направен с цел да се провери цялостта на циментацията, например"

То за разчитането на данните има хора примерно .
Идеята е комитета (за който и комитет да говориш) да си направи независим каротаж , а не да разчетат това което им подадът . Как ще стане тая работа с коя каротажна станция , ( аз ще им заема моята ).И пак въпроса за затварянето на очите. И после ако има дефект в цементацията примерно на някой си метър след 1000 та метра , какво става със сондажа мислиш ли , че ще го затворят -айде да не сме виждали и такива работи.
Ако мине мине , ако не мине и стане нещо ще чупят пръсти по телевизията , и ще обясняват врели не кипели.
Лошо изпълнен воден сондаж не можеш да сравняваш с тия химии .

[vlageo]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Нали затова е тая тема - да конкретизира техническата страна на проблема, а не да си говорим за Левски и ЦСКА.

И да обърнем внимание на сериозните причини За и Против, а не да гледаме Газланд и разни Пи Ар агенти по пресконференции в София Прес.

А иначе независим каротаж се вика, сондажи се ремонтират, зони се изолират, забойният мотор у лево и айде - нов сондаж от стария...

Но че няма хора, които да имат капацитета било като подготовка, било като морал, да контролират всичко това, си абсолютно прав.

ХМ, химиите се прилагат в сондажа еднократно и да ти кажа - като знам как ми мирише водата от чешмата от няколко месеца насам, не знам кое е по-опасно за моето и на семейството ми здраве...дори и ако бях във Вашия регион...

[Ясен]

От: Неконвенциални газови и нефтени ресурси - Част 1 - Газ от шисти

Лошо изпълнен воден сондаж не можеш да сравняваш с тия химии .

Това е, защото ти се занимаваш с водни сондажи.

Аз, който съм химик, мога да говоря до утре за проблемите на водния сондаж.