Проекты лукойл по добыче сланцевой нефти реферат

Обновлено: 05.07.2024

В последнее время много разговоров идет о возможной революции на мировом нефтяном рынке. Связывают такую революцию с перспективами добычи так называемого сланцевая нефть (shale oil) и сланцевый газ (shale gas). Некоторые предполагают, что сланцевая нефть не может быть конкурентоспособен в сравнении с традиционными месторождениями. Другие, напротив, считают, что развитие технологий добычи сланцевой нефти коренным образом повлияет на устройство всего мирового нефтяного рынка.

Вложенные файлы: 1 файл

Сланцевая нефть.docx

Успешная разработка сланцевых месторождений в США за последние десять лет породила там ажиотажный спрос на покупку перспективных участков под добычу газа и нефти. Два года назад сланцевая лихорадка докатилась до Европы и уже больно ударила по сверхприбылям Газпрома. России пришлось даже почти полностью заморозить разработку на одном из месторождений в Баренцевом море (Штокмановском), которое было ориентировано на газовые рынки США и Канады. Некоторые эксперты прогнозируют продолжение падения цены на газ, считая, что ценовое равновесие восстановится лет через двадцать, не раньше.

Многие страны в Европе и Азии стали оценивать свои сланцевые запасы, запускать проекты по добыче газа и нефти и вести дискуссии на тему энергетической независимости.

Вашингтон проявляет незаурядную активность, пытаясь помочь другим странам освоить технологию разработки сланцевых месторождений горизонтальным методом с ГРП. Госдепом США введена специальная программа помощи по рентабельному использованию нетрадиционных источников нефти и природного газа. В рамках этой Глобальной инициативы с США сотрудничают Китай, Индия, Польша, Чили, Иордания. Более 20 стран присутствовали на специальной конференции в августе 2011. Предполагается, что через двадцать лет доля сланцевого газа будет составлять около 7% от мировой добычи.

В сороковые годы американцы придумали способ горизонтального бурения сланцев. В этом случае скважина из вертикальной, постепенно изгибаясь, на нужном уровне превращается в горизонтальную. Но и тогда, стоимость такой скважины была в четыре раза выше традиционной. Поэтому, несмотря на интерес к сланцам в 70-е, на фоне энергетических проблем, к более интенсивному использованию горизонтального бурения вернулись только в конце 90-х, с появлением новых материалов, удешевлявших затраты.

Становление и развитие сланцевого газа и нефти

В первом полугодии 2010 года крупнейшие мировые топливные компании потратили $21 млрд на активы, которые связаны с добычей сланцевого газа. На тот момент некоторые комментаторы высказывали мнение, что ажиотаж вокруг сланцевого газа, именуемый сланцевой революцией, — результат рекламной кампании, вдохновлённой рядом энергетических компаний, вложивших значительные средства в проекты по добыче сланцевого газа и нуждающихся в притоке дополнительных сумм. Как бы то ни было, после появления сланцевого газа на мировом рынке цены на газ стали падать.

К началу 2012 года цены на природный газ в США упали до уровня значительно ниже себестоимости добычи сланцевого газа, в результате чего крупнейший игрок на рынке сланцевого газа — компания Chesapeake Energy — объявила о сокращении производства на 8 %, а капитальных вложений в бурение — на 70 %. В первом полугодии 2012 года газ в США, где наблюдалось его перепроизводство, стоил дешевле, чем в России, которая обладает крупнейшими в мире разведанными запасами газа. Низкие цены вынудили ведущие газодобывающие компании сократить добычу, после чего цены на газ пошли вверх. К середине 2012 года ряд крупных компаний, занимающихся добычей сланцевого газа, стали испытывать финансовые трудности, а Chesapeake Energy оказалась на грани банкротства.

По сведениям директора Института проблем нефти и газа РАН академика Анатолия Дмитриевского, себестоимость добычи сланцевого газа в США на 2012 год — не менее 150 долларов за тысячу кубометров. По мнению большинства экспертов, себестоимость добычи сланцевого газа в таких странах, как Украина, Польша и Китай, будет в несколько раз выше, чем в США.

Себестоимость сланцевого газа выше, чем традиционного. Так, в России себестоимость природного газа со старых газовых месторождений, с учётом транспортных расходов, составляет около $50 за тыс. куб. м.

Для добычи сланцевого газа используют горизонтальное бурение (англ. directional drilling), гидроразрыв пласта (англ. hydraulic fracturing) и сейсмическое моделирование. Аналогичная технология добычи применяется и для получения угольного метана. Вместо гидроразрыва пласта может использоваться безводный пропановый фрекинг.

Хотя сланцевый газ содержится в небольших количествах (0,2 — 3,2 млрд м³/км²), но за счет вскрытия больших площадей можно получать значительное количество такого газа.

Ресурсы сланцевого газа в мире составляют 200 трлн куб. м. В настоящее время сланцевый газ является региональным фактором, который имеет значительное влияние только на рынок стран Северной Америки.

В числе факторов, положительно влияющих на перспективы добычи сланцевого газа: близость месторождений к рынкам сбыта; значительные запасы; заинтересованность властей ряда стран в снижении зависимости от импорта топливно- энергетических ресурсов. В то же время у сланцевого газа есть ряд недостатков, негативно влияющих на перспективы его добычи в мире. Среди таких недостатков: относительно высокая себестоимость; непригодность для транспортировки на большие расстояния; быстрая истощаемость месторождений; низкий уровень доказанных запасов в общей структуре запасов; значительные экологические риски при добыче.

К 2035 году добыча сланцевой нефти может увеличить мировой ВВП на 2,3–3,7 процента, а это около 2,7 триллионов долларов США. Вместе с этим, уровень добычи сланцевой нефти может составить до 12 процентов от всего объема мировой нефтедобычи, что равно 14 миллионам баррелей в день.

Что же касается крупных экспортеров нефти, таких как Россия и страны Ближнего Востока, то, судя по прогнозам, в долгосрочной перспективе они могут понести существенные потери. Россия – единственная страна, чей ВВП упадет к 2035 году из-за изменения ситуации на рынке нефти.

Перспективы развития добычи сланцевого газа и нефти в мире

В Польше и Украине активно выдают лицензии на проведение геологоразведки и добычу сланцевого газа. В ноябре 2011 в Польше уже было установлено 11 вышек для горизонтального бурения скважин. На Украине вносятся изменения в законодательство для привлечения иностранных инвесторов.

В России тоже производится оценка потенциала сланцевых месторождений, изучается международный опыт в этой области. Однако разработка нетрадиционных источников природного газа считается целесообразной только там, где нет хорошо развитой газотранспортной сети.

На фоне газетной шумихи и тайных энергетических планов по переделу мирового газового пирога, все чаще появляются критические мнения экспертов о перспективах горизонтальной добычи сланцевых углеводородов.

Так некоторые американские специалисты World Oil Magazine считают, что себестоимость добычи газа сильно занижена Chesapeake Energy и, на самом деле, составляет сумму свыше 200 долларов. Несмотря на стремительный рост объемов добычи, никаких сверхприбылей у компании не наблюдается, а вот долги в 2009 порядка 14 млрд. долларов существовали. По-прежнему, затратными являются сами буровые скважины. Срок их активности на сланцевых месторождениях оценивается в 5–10 лет, в то время как при традиционной добыче этот период занимает 30–40 лет. При введении скважины в эксплуатацию обычно не наблюдается увеличения добычи газа со временем, она, напротив, снижается. При этом затраты на бурение и содержание скважины, по оценкам специалистов, превышают 70 млрд. долларов. А скважины, с учетом всего выше сказанного, нужно обновлять через несколько лет.

Польские специалисты также иронично относятся к результату: 11 скважин в 2011. Так как только для геологоразведки таких скважин нужно около 300, а для промышленной разработки того объема, на который питает надежды польское правительство – не менее 20 тысяч. И на это уйдет около десяти лет.

Все больше мнений высказывается на тот счет, что шумиха вокруг сланцевого газа это спланированная PR-компания, направленная на привлечение инвестиций в американскую газодобывающую отрасль, как минимум. А, скорее всего, политическая акция, попытка пошатнуть энергетические силовые позиции России, внушив ряду правительств надежды на энергетическую самостоятельность. Достаточно только вспомнить динамику переговоров на газовую тему между Украиной и Россией в минувшем году.

Впрочем, не все европейские страны также подвержены влиянию США, как Польша, Литва или Украина. Считается, что в центре Европы вряд ли можно будет развернуться с горизонтальным бурением и ГРП. Во-первых, технически этот метод там менее эффективен из-за содержания в сланцах большого процента глины. Во-вторых, в густонаселенной Европе недрами владеет государство, а не владелец земельного участка, как в США. В-третьих, европейцы очень тщательно оценивают экологические риски.

В базовом сценарии PWC в ответ на рост добычи сланцевой нефти ОПЕК ограничит собственную добычу, чтобы поддержать цены на уровне 100 долл. за баррель в реальном выражении. В итоге, ОПЕК потеряет часть доли на рынке. В сценарий низких цен ОПЕК не реагирует на сланцевую революцию, в результате рост добычи нефти приводит к падению цен — к 2035 г. баррель вероятно будет стоить 83 долл. Таким образом, при любом сценарии PWC цены на нефть окажутся ниже прогнозов Управления энергетической информации США (EIA). Если EIA прогнозирует, что нефти в 2035 г. будет стоить 133 долл. за баррель, то прогноз PWC ниже на 33-50 долл. за баррель, или на 25-40% в зависимости от сценария. То есть падение цен окажется большим, чем рост предложения, что отражает низкую эластичность спроса на нефть по цене.

Добыча сланцевой нефти и газа в США

Поначалу показатели были скромными и в первые годы не превышали 50 тысяч баррелей в сутки. Однако по мере развития инфраструктуры и совершенствования технологий Баккен привлекал все больше инвестиций. Все это вылилось в локальный нефтяной бум в Северной Дакоте. В сентябре 2012 года суммарные показатели добычи сланцевой нефти превысили 600 тысяч баррелей в сутки, что составило порядка 8 процентов от общего объема добычи нефти в США.

Общие запасы Баккена оцениваются в 24 миллиарда баррелей (3,3 миллиарда тонн), что соответствует крупнейшим традиционным месторождениям. К примеру, знаменитое мексиканское месторождение Кантарелль первоначально содержало около 5 миллиардов тонн. Примерно столько же хранил и отечественный Самотлор, на протяжении десятилетий являвшийся лидером западносибирской нефтяной добычи. Сейчас оба этих месторождения в значительной степени исчерпаны, показатели их производства стабильно снижаются. Новых же нефтяных полей с сопоставимыми резервами на горизонте не видно.

Как добывают сланцевую нефть?

Ко второму типу относят залегающие в сланцевой породе керогены. Они формируется из остатков растений, живых организмов и по сути своей является начальной формы нефти.

Всего в мире насчитывается около 345 млрд пригодных для извлечения баррелей сланцевой нефти. Свыше половины всех запасов сосредоточено в трёх странах – США (78,2 млрд баррелей), России (74,6 млрд баррелей) и Китае (32,2 млрд баррелей).

После этого в породу производится закачка песка в водном растворе химреагентов для гидроразрыва пласта (фрекинга). ГРП проводят несколько раз, в результате из многочисленных трещин в скважину стекают горючие сланцы.

В прошлом был распространён способ добычи горючих сланцев открытым способом, но из-за своей дороговизны сейчас его практически не применяют. Полученный на малых глубинах материал превращался в смолу только после пиролиза в безвоздушной среде на специальных установках-реакторах.

Россия vs США

Статус родоначальника и крупнейшего в мире добытчика сланцевой нефти, бесспорно, принадлежит Америке. На территории страны залегает самое высокое количество пригодных для добычи горючих сланцев.

По общим запасам горючих сланцев первое место занимает Россия – они оцениваются в 1,24 трлн баррелей. Большая часть сланцевой нефти сосредоточена в месторождениях Баженовской свиты (Западная Сибирь). Кроме того, сланцы залегают в Ачимовской свите, в недрах Поволжья, на Урале, на Северном Кавказе.

Несмотря но массу негативной информации в СМИ (падение в стране объёмов добычи, угроза банкротства компаний-сланцевиков, отказ потребителей от американской сланцевой нефти), у США довольно серьёзные перспективы в сфере сланцевой добычи.

Так, по данным независимой исследовательской компании Rystad Energy, во втором квартале 2019 года сланцевые операторы США впервые достигли положительного потока от операций (после учёта капитальных затрат).

Кроме того, в первой половине текущего года американские предприятия по добыче сланцевой нефти привлекли всего лишь 4,8 млрд долларов – для Соединённых Штатов это рекордно низкая сумма. Для сравнения, в 2014 г было привлечено 16,4 млрд долларов.

Серьёзные последствия?

Казалось бы, с открытием горючих сланцев у горнопромышленников появилась реальная возможность слезть с привычной нефтяной иглы в сторону альтернативных ресурсов.

Но очевидно, что технологии добычи горючих сланцев требуют больших трудовых и денежных затрат. Разработка сланцевых месторождений имеет экономическую целесообразность только в том случае, если в одной тонне породы содержится как минимум 90 л нефти.

К слову, таким требованиям соответствует всего лишь 1/3 всех известных в мире залежей сланцевой нефти. Вдобавок к этому, в идеале нефтеносный пласт должен иметь толщину не менее 30 м – к данному критерию подходит ещё меньше месторождений.

На начальном этапе из скважин выкачивают очень большие объёмы горючих сланцев. Однако уже через 1,5-2 года дебит резко падает. Такой непродолжительный срок жизни месторождений сланцевой нефти тоже заставляет задуматься о целесообразности добычи. Ещё нужно учитывать, что себестоимость извлечённой сланцевой нефти гораздо выше (по некоторым оценкам, примерно в 12 раз).

Экономическая составляющая — далеко не единственная проблема. Метод гидроразрыва пласта, без которого просто невозможна добыча горючих сланцев, несёт потенциально серьёзную угрозу. Многие эксперты считают, что из-за фрекинга в разы возрастает риск так называемой вызванной сейсмической активности.

Неожиданные подземные толчки по всему миру уже давно связывают с ГРП – и не напрасно, ведь при использовании данного метода в породах образуются крупные трещины.

Часть мирового сообщества отстаивает мнение, что гидроразрыв пласта никак не влияет на сейсмическую активность Земли. Сейчас землетрясения рядом с месторождениями фиксируют современные системы, которые раньше не устанавливали из-за отсутствия необходимости. А слабые толчки могли происходить и раньше, до начала разработки сланцевых месторождений.

Во-вторых, во время фрекинга горючие сланцы, которые выкачать не удаётся, выходят на поверхность вместе с закачанными химикатами, загрязняя грунтовые воды и почву. Несложно представить, какой вред могут нанести гидроразрывные жидкости – в них может содержаться до 700 различных химических добавок.

В-третьих, для фрекинга требуется огромное количество водных ресурсов. Так, на месторождении площадью 140-400 м 2 при однократном ГРП расходуется от 20 до 86 млн м 3 воды – а на одной только скважине может проводиться до 12 гидроразрывов.

Во многих странах вообще запретили применение фрекинга – ограничения действуют в Германии, Болгарии, Франции и даже в некоторых штатах США.

Аннотация. Четыре российские нефтяные компании создали два совместных предприятия по отработке технологий освоения трудноизвлекаемой нефти. В статье рассматриваются особенности российской сланцевой нефти и отечественные технологии ее добычи.
Ключевые слова: доманиковские отложения, баженовская свита, сланцевая нефть, совместное предприятие, технологии добычи.

Abstract. Four Russian oil companies have established two joint ventures to develop technologies for output hard-to-recover oil. The article discusses the features of Russian shale oil and domestic technologies for its production.
Keywords: domanik, Bazhenov formation, joint venture, technology of oil production.

В конце июня, на фоне некоторого затишья после ценовых войн крупнейших нефтепроизводителей, карантинов, вызванных пандемией коронавируса, падения спроса и обвала нефтяных цен, пришла достаточно неожиданная новость об объединении ведущих российских компаний для работы над проектами освоения сложных месторождений нефти. Первое заявление о создании совместных предприятий было сделано еще полгода назад, и несмотря на пандемию и сопутствующие волнения нефтяного рынка, инициатива не была отложена.
Волей не волей возникает вопрос: зачем сейчас, когда нефть стоит так дешево, а спрос на нее находится на минимальных уровнях, инвестировать в проекты по отработке сложных и дорогих технологий добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов?

Вместе к сланцевому будущему

К ТРИЗ относят высоковязкую, глубокозалегающую нефть, запасы
в низкопроницаемых коллекторах, подгазовые месторождения, остаточные залежи

А дальше все труднее

Что такое ТРИЗ?

Как такового законодательно закрепленного понятия ТРИЗ в России нет, однако сейчас к трудноизвлекаемым относят высоковязкую нефть, глубокозалегающую, запасы в низкопроницаемых коллекторах, подгазовые месторождения, удаленные от инфраструктуры, остаточные залежи в выработанных месторождениях – то есть те запасы, которые нерентабельно разрабатывать по имеющимся технологиям, для которых необходимы новые, дорогостоящие методы добычи. Это в том числе баженовская свита, ачимовская свита, доманиковые отложения, вязкая нефть Волго-Уральского региона.
Минприроды считает трудноизвлекаемыми запасы, экономически эффективная разработка которых может осуществляться только с применением методов и технологий, требующих повышенных капиталовложений и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционно используемыми способами. Решение о включении проектов в список ТРИЗ принимаются на основании экспертизы Государственной комиссии по запасам Минприроды и Минэкономразвития.

Таким образом, очевидно, что сейчас понятие ТРИЗ становится не столько геологическим, сколько экономическим – запасы, которые еще вчера добывать было крайне сложно, сегодня становятся рентабельными. Сланцевая революция в США это продемонстрировала. Конечно, и здесь присутствуют нюансы, связанные с мировой конъюнктурой и особенностями финансирования сланцевых компаний.
Теперь как никогда остро встает вопрос, смогут ли российские компании самостоятельно решить технологическую и экономическую проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов и отказаться от помощи со стороны западных компаний.

Трудности объединяют

Месторождение Bakken, США
Источник: Ken James

Доманик

Просто использовать американские технологии не позволяют геологические особенности российского сланца. Нужны новые комбинации, модификации и адаптации методов разведки и добычи

Парогравитация

Бажен

Фронт повышенного давления

Дешевле тратить на науку

Несомненно, разработка технологий по добыче российского сланца является крайне сложной задачей на фоне санкций и кризиса на рынке нефти. Она потребует масштабных инвестиций и не будет слишком быстрой. Но также очевидно, что России, опустившейся этой весной уже на третье место по мировой добыче нефти, крайне нужны такие технологии. Конечно, вряд ли мы сможем повторить американскую сланцевую революцию, для успеха которой сошлось одновременно слишком много факторов: огромные вложения в технологии при участии государства, многолетний опыт по добыче нефти и многолетние же поиски рентабельных технологий, наличие инфраструктуры, серьезная конкуренция на сланцевом рынке из-за большого числа малых и средних нефтекомпаний, особенности финансового рынка, позволяющие получить быстрое финансирование проекта и оперативно реагировать на потребности. Но и просто так оставить в земле крупнейшие в мире запасы нефти нельзя.

Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.

Сланцевая нефть (Shale oil) - это нефть, которая добывается из сланцевых залежей, которые образовались много лет из растительных и животных остатков и находятся в твердом или в жидком состоянии. или из других пород с очень низкой проницаемостью, путем добычи сланцев шахтным способом с последующей его переработкой на специальных установках- ретортах или непосредственно из пласта путем бурения горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами данного пласта.

Но не все так радужно. Необходимо отметить, что запасов сланцевой нефти, добыча которой экономически оправдана, гораздо меньше. По данным компании Shell, экономически целесообразна добыча лишь на наиболее богатых месторождениях, с содержанием нефти от 90 литров на тонну сланца. Кроме того, толщина продуктивного пласта должна составлять не менее 30 метров. Только треть запасов сланцевой нефти сосредоточена в месторождениях с содержанием нефти в 90 и более литров на тонну. И далеко не все эти месторождения могут похвастаться толщиной пласта в 30 и более метров.

Второй способ - добыча сланцевой нефти непосредственно из пласта. Метод предполагает бурение горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. Часто (хотя, судя по всему не всегда) необходимо проводить термический или химический разогрев пласта. Очевидно, что такого рода добыча существенно сложнее и дороже добычи традиционной нефти вне зависимости от прогресса технологий. По оценкам самих добывающих компаний, добыча сланцевой нефти рентабельна при минимальном уровне цен на нефть в 40-50 долл. за баррель.
При добыче сланцевой нефти непосредственно из пласта возникает другая проблема. Это высокий темп падения дебитов пробуренных скважин. В начальный период скважины благодаря горизонтальному заканчиванию и множественным гидроразрывам характеризуются очень высоким дебитом. После этого (примерно через 400 дней работы) происходит резкое снижение (до 80%) объемов добываемой продукции. Для компенсации такого резкого падения и выравнивания профиля добычи скважины на сланцевых месторождениях вводят поэтапно.
Гидравлический разрыв пласта — это процесс, который предполагает введение смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под чрезвычайно высоким давлением (500-1500 атм). Давление приводит к образованию крошечных трещин, которые позволяют газу вырваться. Вся эта система трещин связывает скважину с удаленными от забоя продуктивными частями пласта. Для предотвращения смыкания трещин после снижения давления в них вводят крупнозернистый песок, добавляемый в жидкость, нагнетаемую в скважину. Радиус трещин может достигать нескольких десятков метров.
Применение жидкостей разрыва и жидкостей-песконосителей на углеводородной основе для разрыва пластов в водонагнетательных скважинах может привести к ухудшению проницаемости пород для воды вследствие образования смесей воды с углеводородами. Во избежание этого явления пласты в водонагнетательных скважинах разрывают загущенной водой. Для загущения применяют сульфид-спиртовую борду (ССБ) и другие производные целлюлозы, хорошо растворимые в воде. Как правило жидкости используемые при ГРП канцерогенные. Особую опасность представляет собой возможность попадания химических реагентов, используемых при гидравлическом разрыве в пласты содержащие артезианскую воду, используемую для питья.

Основная опасность для экологии при этом способе добыче заключается в использовании большого количества химикатов, которые смешиваются с водой и песком. Операцию гидроразрыва пластов (ГРП) на одной территории приходится повторять до 10 раз в год. При гидроразрыве химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий, а также грунтовых вод.

Технологии разведки сланцев отличаются от традиционных методов нефтеразведки. При поиске нефти мы, прежде всего, ищут ловушку. Для сланцев, а также для нефти из низкопроницаемых пород ловушка роли не играет. Толща может быть насыщена независимо от структурного фактора. Не нужен и мощный комплекс геофизических исследований. Хотя сейсмические методы и методы выявления трещиноватых и разуплотненных зон все-таки требуются. На этапе разведки определенно необходимо использовать свои технологии. Необходимо сказать, что разработка сланцевой нефти — процесс экологически вредный. Под давлением в пласт закачивается огромное количество пресной воды. Дело в том, что при гидроразрыве в пласте образуется сеть трещин, в которые и поступает газ или нефть. Чтобы они не сомкнулись, в них потоком воды под давлением нагнетается песок. Вода должна донести его до каждой мелкой трещины. Чтобы это обеспечить, в нее добавляют химические реагенты, увеличивающие вязкость. К сожалению, неизбежно данные вредные реагенты являются затем частью добываемой жидкости, их необходимо отделять от нефти и утилизировать. Понятно, что это сулит дополнительную техногенную нагрузку. А она и без того уже велика.

Читайте также: