Что русскому хорошо, то остальным – фрекинг. Экологи идут на разрыв: вредна ли распространенная в нефтедобыче технология? Что такое добыча нефти методом фрекинга

Еще не так давно вокруг ГРП было очень много разговоров и очень многие организации выступали против разрешения на проведение ГРП. Главным аргументом против ГРП выдвигалась теория о том, что ГРП очень сильно загрязняет подземные источники пресной воды, вплоть до того, что из-под крана начинает течь вода с примесями газа, которые можно поджечь, о чем, кстати, был снят ролик, который попал во многие передачи и выпуски новостей.

1. В начале разберемся с тем, что вообще такое ГРП, т.к. многие этого не знают. Традиционно нефть и газ добывались из песчаных пород, которые обладают высокой пористостью. Нефть в таких породах может свободно мигрировать среди песчинок к скважине. Сланцевые породы наоборот, имеют очень низкую пористость, а нефть в них содержится в трещинах внутри сланцевого пласта. Задача ГРП - увеличить эти трещины (или образовать новые), дав нефти более свободный путь к скважине. Для этого в нефтенасыщенный пласт сланца под высоким давлением нагнетается специальный раствор (на вид напоминающий холодец), состоящий из песка, воды и дополнительных химических добавок. Под высоким давлением нагнетаемой жидкости сланец образует новые трещины и расширяет уже имеющиеся, а песок (проппант) не дает трещинам сомкнуться, таким образом и улучшается проницаемость пород. ГРП бывает двух видов - проппантный (с использованием песка), и кислотный. Тип ГРП выбирается на основе геологии разрываемого пласта.

Справа, на фотографии - блок манифольдов, слева - насосные трейлера, далее - арматура и за ней кран. Каротажная машина находится слева, за трейлерами. Ее видно на других фотографиях.

2. Для проведения ГРП требуется довольно большое количество техники и персонала. Технически же процесс идентичен не зависимо от компании, проводящей работу. К арматуре скважины подключается трейлер с блоком манифольдов. К этому трейлеру подключаются насосные установки нагнетающие раствор ГРП в скважину. За насосными станциями устанавливается смесительная установка, возле которой устанавливают трейлера с песком и водой. За всем этим хозяйством устанавливают станцию контроля. С противоположенной стороны арматуры устанавливается кран и каротажная машина.

Так выглядит смеситель. Шланги идущие к нему - линии подключения воды.

3. Процесс ГРП начинается в смесителе, куда подается песок и вода, а так же химические добавки. Все это смешивается до определенной консистенции, после чего подается в насосные установки. На выходе из насосной установки раствор ГРП попадает в блок манифольдов (это что-то вроде общего смесителя для всех насосных установок), после чего раствор отправляется в скважину. Процесс ГРП не проводится за один подход, а проходит этапами. Составлением этапов занимается команда петрофизиков на основе акустического каротажа, как правило, открытой скважины, проведенной во время бурения. В течении каждого этапа каротажная команда ставит в скважине заглушку, отделяя интервал ГРП от остальной скважины, после чего производит перфорацию интервала. Затем проходит ГРП интервала, и заглушка снимается. На новом интервале ставится новая заглушка, снова проходит перфорация, и новый интервал ГРП. Процесс ГРП может длится от нескольких дней, до нескольких недель, а количество интервалов может доходить до сотни.

Помпы подключенные к блоку манифольдов. "Будка" на заднем плане - пункт контроля работы смесителя. Противоположенный вид, от будки, - на второй фотографии.

Помпы, используемые при ГРП оснащены дизельными двигателями мощностью от 1 000 до 2 500 л.с.. Мощные насосные прицепы способны нагнетать давление до 80 МПа, при пропускной способности 5-6 баррелей в минуту. Количество помп рассчитывается все теми же петрофизиками на основе каротажа. Высчитывается необходимое давление для разрыва пласта, и на его основе считается количество насосных станций. В течении работы количество используемых помп всегда превосходит расчетное количество. Каждая помпа работает в менее интенсивном режиме, чем это требуется. Делается это по двум причинам. Во-первых, это значительно сохраняет ресурс помп, во-вторых, при выходе из строя одной из помп она просто выводится из линии, а давление на остальных помпах слегка увеличивается. Таким образом поломка помпы не влияет на процесс ГРП. Это весьма важно, т.к. если процесс уже начат то остановка неприемлема.

5. Технология ГРП токовой не родилась вчера. Первые попытки "ГРП" предпринимались еще в 1900 года. Заряд нитроглицерина опускался в скважину, после чего детонировал. В то же время была опробования кислотная стимуляция скважин. Но оба метода, несмотря на раннее рождение, потребовали еще очень много времени, чтобы стать совершенными. Бум ГРП получил лишь в 1950-х годах, с развитием проппанта. Сегодня метод продолжает совершенствоваться и улучшаться. При стимуляции скважины продляется ее жизнь и увеличивается дебит. В среднем прирост нефтепотока к расчетному дебиту скважины составляет до 10 000 тонн в год. Кстати, ГРП проводится и на вертикальных скважинах в песчаннике, поэтому ошибочно думать, что процесс приемлем только в сланцевых породах и родился только что. Сегодня около половины скважин подвергаются ГРП стимуляции.

Вид на блок манифольдов от арматуры. Кстати, ходить среди трейлеров и труб можно лишь во время каротажа, когда в системе нагнетания нет давления. Любой человек, появившийся среди трейлеров с помпами или труб во время проведения ГРП увольняется на месте без разговоров. Безопасность прежде всего.

Тем не менее, с развитием горизонтального бурения очень многие люди стали высказываться против проведения стимуляций скважин, т.к. ГРП наносит вред окружающей среде. Было написано очень много трудов, снято видео и проведено расследований. Если читать все эти статьи, то все складно, но это только на первый взгляд, а мы же присмотримся к деталям.

Каротажная машина. Команда собирает заряды и готовит заглушку для проведения перфорации.

Самый главный аргумент против ГРП - загрязнение грунтовых вод химическими веществами. Что именно входит в состав раствора - тайна компаний, но кое-какие элементы все же разглашены и есть в открытых публичных источниках. Достаточно обратиться к базе данных по ГРП "ФракФокус", и можно найти общий состав геля (1, 2). На 99% гель состоит из воды, лишь оставшийся процент - химические добавки. Сам проппант не входит в данном случае в подсчет, т.к. не является жидкостью, да и безвреден. Итак, что же входит в оставшийся процент? А туда входят - кислота, противокоррозийный элемент, фрикционная смесь, клей и добавки для вязкости геля. К каждой скважине элементы из списка подбираются индивидуально, всего их может быть от 3 до 12, попадающих в одну из вышеперечисленных категорий. Действительно, все эти элементы токсичны, и не приемлемы для человека. Примером конкретных добавок являются например: Ammonium persulfate, Hydrochloric acid, Мuriatic acid, Ethylene glycol.

8. Как эти химические вещества могут подняться на верх минуя ловушки удерживающие нефть? Ответ мы находим в отчете Ассоциации по защите окружающей среды (3). Случиться это может либо из-за взрывов на скважинах, либо из-за разливов во время проведения ГРП, либо из-за разливов утилизационных бассейнов, либо из-за проблем с целостностью скважин. Первые три причины не в состоянии заразить источники воды на огромных площадях, остается лишь последний вариант, который сегодня официально подтвержден Академией наук США (4).

9. Кому интересно как отслеживается движение жидкостей внутри пород, то делается это с помощью так называемых трейсеров. Специальная жидкость, имеющая определенный радиационный фон, нагнетается в скважину. После чего в соседних скважинах, и на поверхности, ставят сенсоры, реагирующие на излучение. Таким образом можно смоделировать очень точно "общение" скважин между собой, а так же обнаружить утечки внутри обсадных колонн скважин. Не беспокойтесь, фон у таких жидкостей очень слабый, а радиоактивные элементы используемые при таких исследованиях очень быстро разлагаются не оставляя следов.

10. Нефть на поверхность поднимается не в чистом виде, а с примесями воды, грязи и различных химических элементов, в том числе и химическими добавками использованными во время ГРП. Проходя через сепараторы нефть отделяется от примесей, а примеси утилизируются через специальные утилизационные скважины. Говоря простым языком - отходы закачиваются обратно в землю. Обсадная труба зацементирована, но она ржавеет со временем, и в какой-то момент в ней появляется течь. Если труба имеет хороший цемент в затрубном пространстве - то это ржавчина не имеет значения, утечки из трубы не будет, если же цемента нет, или цементная работа была выполнена плохо - то жидкости из скважины попадут в затрубное пространство, откуда могут попасть куда угодно, т.к. течь может быть выше нефтяных ловушек. Эта проблема известна инженерам очень давно, и фокус на этой проблеме был заострен еще в начале 2000-х, т.е. задолго до обвинений в адрес ГРП. Еще тогда когда многие компании создали внутри себя отдельные ведомства отвечающие за целостность скважин и их проверку. Утечки могут приносить с собой в верхние слои пород много грязи, газа (не только природного, но и сероводорода), тяжелых металлов и способны заразить чистые источники воды и без химических элементов ГРП. Поэтому тревога поднятая сегодня является весьма странной, проблема существовала и без ГРП. Особенно это касается старых скважин, которым более 50 лет.

11. Сегодня регламенты многих штатов разительно быстро меняются, особенно это касается Техаса, Нью-Мексико, Пенсильвании и Северной Дакоты. Но к удивлению многих, - вовсе не из-за ГРП, а из-за взрыва платформы БП в Мексиканском заливе. Во многих случаях компании спешно проводят каротажи по проверке целостности обсадной трубы и цемента за ней, и передают эти данные в государственные комиссии. К слову заметить, что пока каротажи по целостности скважин официально никто не требует, но компании самостоятельно тратят деньги и делают данную работу. При неудовлетворительном состоянии скважины глушатся. Надо отдать должное инженерам, например из 20 000 скважин инспектированных в Пенсильвании, в 2008 году, было зарегистрировано лишь 243 случая утечек в верхние водные слои (5). Иными словами, ГРП не имеет отношения к заражению и газификации пресных вод, виной тому является плохая целостность скважин, которые не были заглушены вовремя. А токсичных элементов в нефтенасыщенных пластах полным полно и без химических добавок используемых во время проведения ГРП.

Другой аргумент, который приводят противники ГРП - чудовищное количество пресной воды требуемое для проведения операции. Воды для ГРП требуется действительно много. Отчет Ассоциации по защите окружающей среды дает цифры, всего с 2005 по 2013 года было использовано 946 млрд. литров воды, при том, что за это время было проведено 82 000 операций ГРП (6). Цифра интересная, если не задуматься. Как я упомянул до этого, ГРП начал широко использоваться с 50-х годов, но статистика начинается лишь с 2005, когда было начато массовое горизонтальное бурение. Почему? Хорошо было бы упомянуть общее количество операций ГРП и количество воды, израсходованное до 2005 года. Ответ на данный вопрос, частично, можно найти все в той же базе данных по ГРП "ФракФокус" - начиная с 1949 года было проведено более 1 миллиона операций ГРП (7). Так сколько же воды было использовано за это время? Об этом отчет почему-то не говорит. Наверное потому, что 82 тысячи операций как-то меркнут на фоне миллиона.

Так выглядит проппант. Его называет песком, на самом деле это не тот песок, который добывается в карьерах и в котором играют дети. Сегодня проппант изготавливается на специальных заводах, и бывает он разных видов. Обычно идентификация идет соразмерно песчинкам, например это - проппант 16/20. В отдельном посте непосредственно о процессе ГРП я подробно остановлюсь на типах проппанта и покажу его различные виды. А песком его называют потому, что при первом ГРП компания Халлибертон использовала обычный мелкий речной песок.

Вопросов к EPA (Environmental Protection Agency) тоже много. На EPA очень многие любят ссылаться, как на очень веский источник. Источник и в правду веский, но и веский источник может дать дезу. В свое время EPA нашумели на весь мир, проблема в том, что наделав шуму, мало кто знает чем все кончилось, а кончилась история весьма плачевно, для некоторых.

Справа - ковш смесителя. Слева - контейнер с проппантом. Проппант подается в ковш на конвейерной ленте, после чего смеситель забирает его в центрифугу, где происходит его смешение с водой и химическими добавками. После чего гель подается к помпам.

С EPA связано две очень интересные истории (8). Итак, первая история.
В пригороде Далласа, в городе Форт Ворс, нефтяная компания осуществляла бурение скважин для добычи газа, естественно с использованием ГРП. В 2010 году, региональный директор EPA, доктор (стоит обратить внимание на высокий статус и наличие хорошего, высшего, образования) Ал Армендариз, подал чрезвычайный иск в суд против компании. В иске говорилось что люди живущие вблизи скважин компании находятся в опасности, т.к. скважины компании газифицируют водные скважины находящиеся вблизи. В тот момент накал страстей вокруг ГРП был очень высок, и терпение ЖД комиссии Техаса взорвалось. Для тех, кто забыл - в Техасе вопросами земельного пользования и бурения занимается Железнодорожная комиссия. Была составлена научная группа, которую отправили для исследования качества воды.
Верхний метан в под Форт Ворсом находится на глубине 120 метров и никакой шапки не имеет, в то время как глубина водных скважин не превышала 35 метров, а ГРП проходящий на скважинах компании был осуществлен на глубине 1 500 метров. Так вот, оказалось, что никаких тестов для исследования пагубного влияния EPA не проводили, а просто взяли и заявили, - ГРП загрязняет пресную воду, и подали в суд. А комиссия, взяла и провела тесты. Проверив целостность скважин, взяв пробы грунта и проведя необходимые тесты комиссия вынесла единый вердикт - ни одна скважина не имеет утечек и к газификации пресной воды отношения не имеют. EPA проиграли два суда, компании и второй суд непосредственно ЖД комиссии, после чего директор EPA, - доктор Ал Армендариз уволился "по собственному желанию".

Сразу за историей с нерадивым доктором из EPA, ЖД комиссия обратила свой взор на очень популярное видео, которое к тому моменту где только не показывали. Некий Стивен Липский, хозяин скважин с пресной водой, и консультант по вопросом окружающей среды Алиса Рич сняли видео, в котором они поджигают воду, идущую из-под крана. Водозабор производился из водных скважин Стивена. Вода загорелась, якобы, из-за высокой концентрации газа, в которой виновата нефтяная компания со своим злосчастным ГРП. На самом деле, при расследовании, оба обвиняемых сознались, что к системе трубопровода был подключен баллон с пропаном, и сделано это было с целью привлечения новостных ведомств, которое заставило бы людей верить в то, что ГРП виновато в газификации пресной воды. В данном случае было доказано, что Алиса Рич знала о фальсификации, но хотела передать заведомо ложные данные в EPA и между Алисой и Стивеном был сговор, для оклеветанная деятельности компании. Опять же, было доказано, что компания и процесс ГРП не наносят вреда окружающей среде. После этого инцидента, кстати, все как-то сконфуженно притихли относительно обвинений ГРП в газификации воды. Видимо отправляться за решетку никто не торопится. Или все разом поняли, что процесс этот естественен и был до появления ГРП?

Итак, подводя итог всему вышесказанному - любая деятельность человека наносит вред окружающей среде, - не исключение. ГРП, сам по себе, не наносит вреда окружающей среде, и в широком масштабе существует в промышленности уже более 60 лет. Химические добавки, закачиваемые в процессе ГРП на большую глубину не представляют никакой угрозы верхним водным слоям. Действительной проблемой сегодня является цементаж и сохранение целостности скважин, над которой компании усиленно работают. А химических элементов и грязи, которые способны отравить пресную воду, в нефтенасыщенных пластах хватает и без ГРП. Сам же процесс газификации естественен и о такой проблеме знали и без ГРП, с этой проблемой боролись и до ГРП.

Сегодня нефтяная промышленность намного чище и экологичнее, чем когда-либо в истории, и продолжает бороться за сохранение окружающей среды, а многие истории и байки идут от очень недобросовестных работников официальных ведомств. К сожалению, такие истории очень быстро остаются в памяти большинства людей, и очень медленно опровергаются фактами, которые мало кому интересны.
Так же нужно не забывать, что война с нефтяными компаниями была, есть и будет всегда, и дешевый газ в огромных объемах не всем ко двору.

Важно, дополнение:
В связи с тем, что в комментариях начали появляться упоминания про Пенсильванию и наличие газа в скважинах с пресной водой, я решил так же прояснить данный вопрос. Пенсильвания очень богата газом, и один из самых мощных бумов газового горизонтального бурения пришелся как раз на этот штат, в особенности на северную его часть. Проблема в том, что залежей газа (метана и этана) в штате несколько. Залежи верхнего газа называются Devonian, в то время как залежи глубокого сланцевого газа имеют название Marcellus. После детального молекулярного анализа состава газа, и проверки 1 701 водной скважины (с 2008 по 2011 года) на севере штата, был дан единый вердикт - в водных скважинах нет сланцевого газа, а присутствует метан и этан из верхнего слоя Devonian. Газификация скважин естественна и связана с геологическими процессами, идентично проблеме Техаса. Процесс ГРП никак не способствует миграции сланцевого газа на поверхность.

Кроме того, в Пенсильвании, в связи с тем, что это был один из первых штатов в США вообще, сохранилось очень, очень много документов, уходящих в историю вплоть до начала 1800-х годов, в которых упоминаются горящие ручьи, а так же воспламеняющиеся источники воды, с обильной концентрацией газа в ней. Есть масса документов, в которых упоминается наличие очень высокой концентрации метана на глубине 20, лишь 20 метров! Масса документов указывает на очень высокую концентрацию метана в реках и ручьях, более 10 mg/L. Поэтому, в отличие от Техаса, где о подобных документах я лично ничего не слышал, в Пенсильвании проблема газификации была задокументированная еще до начала вообще хоть какого-либо бурения как такового. Поэтому о каком вреде ГРП идет речь, если есть документы которым более 200 лет, а так же молекулярно доказано, что газ в водных скважинах не является сланцевым? Организации, борющиеся с ГРП о таких документах почему-то забывают, либо подобными исследованиями не занимаются и не интересуются.

Так же стоит обратить внимание на то, что Пенсильвания является одним из штатов, который требует у операторов анализа качества пресной воды, согласно Акту 13, до начала бурения, для отслеживания уровня возможного загрязнения. Так вот, при анализе качества воды, почти всегда допустимая концентрация растворенного газа, 7000 μg/L, является превышенной. Вопрос, почему тогда люди не жаловались на состояние здоровья, экологию и загубленную землю на протяжении двухсот лет, а вдруг спохватились массово жаловаться с началом газового бурения? (9).
Газификация естественна, и не является следствием ГРП и бурения вообще, эта проблема есть в любой стране, с залежами газа на поверхности.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП или фрак, от английского hydraulic fracturing) является неотъемлемым процессом стимуляции скважины в процессе добычи нефти и газа из сланцевых пород.
Еще не так давно вокруг ГРП было очень много разговоров и очень многие организации выступали против разрешения на проведение ГРП. Главным аргументом против ГРП выдвигалась теория о том, что ГРП очень сильно загрязняет подземные источники пресной воды, вплоть до того, что из-под крана начинает течь вода с примесями газа, которые можно поджечь, о чем, кстати, был снят ролик, который попал во многие передачи и выпуски новостей.

Сегодня я затрону вопрос ГРП и мы посмотрим на то, как все выглядит на практике. А затем я расскажу о том, насколько правдивы разговоры о загрязнении пресных источников и пагубном влиянии ГРП. Так же я коснусь нашумевшего видео о том, как люди поджигаю воду в кране. Видео видели все, а вот историю за кадром этого видео почти никто не знает.

4. Помпы, используемые при ГРП оснащены дизельными двигателями мощностью от 1 000 до 2 500 л.с.. Мощные насосные прицепы способны нагнетать давление до 80 МПа, при пропускной способности 5-6 баррелей в минуту. Количество помп рассчитывается все теми же петрофизиками на основе каротажа. Высчитывается необходимое давление для разрыва пласта, и на его основе считается количество насосных станций. В течении работы количество используемых помп всегда превосходит расчетное количество. Каждая помпа работает в менее интенсивном режиме, чем это требуется. Делается это по двум причинам. Во-первых, это значительно сохраняет ресурс помп, во-вторых, при выходе из строя одной из помп она просто выводится из линии, а давление на остальных помпах слегка увеличивается. Таким образом поломка помпы не влияет на процесс ГРП. Это весьма важно, т.к. если процесс уже начат то остановка неприемлема.
***
Помпы подключенные к блоку манифольдов. "Будка" на заднем плане - пункт контроля работы смесителя. Противоположенный вид, от будки, - на второй фотографии.

6. Тем не менее, с развитием горизонтального бурения очень многие люди стали высказываться против проведения стимуляций скважин, т.к. ГРП наносит вред окружающей среде. Было написано очень много трудов, снято видео и проведено расследований. Если читать все эти статьи, то все складно, но это только на первый взгляд, а мы же присмотримся к деталям.
***
Вид на блок манифольдов от арматуры. Кстати, ходить среди трейлеров и труб можно лишь во время каротажа, когда в системе нагнетания нет давления. Любой человек, появившийся среди трейлеров с помпами или труб во время проведения ГРП увольняется на месте без разговоров. Безопасность прежде всего.

7. Самый главный аргумент против ГРП - загрязнение грунтовых вод химическими веществами. Что именно входит в состав раствора - тайна компаний, но кое-какие элементы все же разглашены и есть в открытых публичных источниках. Достаточно обратиться к базе данных по ГРП "ФракФокус", и можно найти общий состав геля (1, 2). На 99% гель состоит из воды, лишь оставшийся процент - химические добавки. Сам проппант не входит в данном случае в подсчет, т.к. не является жидкостью, да и безвреден. Итак, что же входит в оставшийся процент? А туда входят - кислота, противокоррозийный элемент, фрикционная смесь, клей и добавки для вязкости геля. К каждой скважине элементы из списка подбираются индивидуально, всего их может быть от 3 до 12, попадающих в одну из вышеперечисленных категорий. Действительно, все эти элементы токсичны, и не приемлемы для человека. Примером конкретных добавок являются например: Ammonium persulfate, Hydrochloric acid, Мuriatic acid, Ethylene glycol.
***
Каротажная машина. Команда собирает заряды и готовит заглушку для проведения перфорации.

12. Другой аргумент, который приводят противники ГРП - чудовищное количество пресной воды требуемое для проведения операции. Воды для ГРП требуется действительно много. Отчет Ассоциации по защите окружающей среды дает цифры, всего с 2005 по 2013 года было использовано 946 млрд. литров воды, при том, что за это время было проведено 82 000 операций ГРП (6). Цифра интересная, если не задуматься. Как я упомянул до этого, ГРП начал широко использоваться с 50-х годов, но статистика начинается лишь с 2005, когда было начато массовое горизонтальное бурение. Почему? Хорошо было бы упомянуть общее количество операций ГРП и количество воды, израсходованное до 2005 года. Ответ на данный вопрос, частично, можно найти все в той же базе данных по ГРП "ФракФокус" - начиная с 1949 года было проведено более 1 миллиона операций ГРП (7). Так сколько же воды было использовано за это время? Об этом отчет почему-то не говорит. Наверное потому, что 82 тысячи операций как-то меркнут на фоне миллиона.

13. Вопросов к EPA (Environmental Protection Agency) тоже много. На EPA очень многие любят ссылаться, как на очень веский источник. Источник и в правду веский, но и веский источник может дать дезу. В свое время EPA нашумели на весь мир, проблема в том, что наделав шуму, мало кто знает чем все кончилось, а кончилась история весьма плачевно, для некоторых.
***
Так выглядит проппант. Его называет песком, на самом деле это не тот песок, который добывается в карьерах и в котором играют дети. Сегодня проппант изготавливается на специальных заводах, и бывает он разных видов. Обычно идентификация идет соразмерно песчинкам, например это - проппант 16/20. В отдельном посте непосредственно о процессе ГРП я подробно остановлюсь на типах проппанта и покажу его различные виды. А песком его называют потому, что при первом ГРП компания Халлибертон использовала обычный мелкий речной песок.

14. С EPA связано две очень интересные истории (8). Итак, первая история.
В пригороде Далласа, в городе Форт Ворс, нефтяная компания осуществляла бурение скважин для добычи газа, естественно с использованием ГРП. В 2010 году, региональный директор EPA, доктор (стоит обратить внимание на высокий статус и наличие хорошего, высшего, образования) Ал Армендариз, подал чрезвычайный иск в суд против компании. В иске говорилось что люди живущие вблизи скважин компании находятся в опасности, т.к. скважины компании газифицируют водные скважины находящиеся вблизи. В тот момент накал страстей вокруг ГРП был очень высок, и терпение ЖД комиссии Техаса взорвалось. Для тех, кто забыл - в Техасе вопросами земельного пользования и бурения занимается Железнодорожная комиссия. Была составлена научная группа, которую отправили для исследования качества воды. Верхний метан в под Форт Ворсом находится на глубине 120 метров и никакой шапки не имеет, в то время как глубина водных скважин не превышала 35 метров, а ГРП проходящий на скважинах компании был осуществлен на глубине 1 500 метров. Так вот, оказалось, что никаких тестов для исследования пагубного влияния EPA не проводили, а просто взяли и заявили, - ГРП загрязняет пресную воду, и подали в суд. А комиссия, взяла и провела тесты. Проверив целостность скважин, взяв пробы грунта и проведя необходимые тесты комиссия вынесла единый вердикт - ни одна скважина не имеет утечек и к газификации пресной воды отношения не имеют. EPA проиграли два суда, компании и второй суд непосредственно ЖД комиссии, после чего директор EPA, - доктор Ал Армендариз уволился "по собственному желанию". Сейчас он работает в ночном клубе в столице Техаса, городе Остин.

К слову, проблема газификации воды действительно есть, но она никак не связана с ГРП, а связана с очень неглубоким залеганием метана. Газ из верхних слоев постепенно поднимается наверх и попадает в водные скважины. Это естественный процесс, никак не связанный вообще с добычей и бурением. Такой газификации подвержены не только водные скважины, но и озера и родники.
***
Справа - ковш смесителя. Слева - контейнер с проппантом. Проппант подается в ковш на конвейерной ленте, после чего смеситель забирает его в центрифугу, где происходит его смешение с водой и химическими добавками. После чего гель подается к помпам.

15. А теперь дорогие читатели, сядьте поудобнее, запаситесь попкорном и пристегните ремни - я расскажу о нашумевшем видео, в котором люди поджигают воду текущую из-под крана.

Итак, подводя итог всему вышесказанному - любая деятельность человека наносит вред окружающей среде, добыча нефти - не исключение. ГРП, сам по себе, не наносит вреда окружающей среде, и в широком масштабе существует в промышленности уже более 60 лет. Химические добавки, закачиваемые в процессе ГРП на большую глубину не представляют никакой угрозы верхним водным слоям. Действительной проблемой сегодня является цементаж и сохранение целостности скважин, над которой компании усиленно работают. А химических элементов и грязи, которые способны отравить пресную воду, в нефтенасыщенных пластах хватает и без ГРП. Сам же процесс газификации естественен и о такой проблеме знали и без ГРП, с этой проблемой боролись и до ГРП.

Сегодня нефтяная промышленность намного чище и экологичное, чем когда-либо в истории, и продолжает бороться за сохранение окружающей среды, а многие истории и байки идут от очень недобросовестных работников официальных ведомств. К сожалению, такие истории очень быстро остаются в памяти большинства людей, и очень медленно опровергаются фактами, которые мало кому интересны.
Так же нужно не забывать, что война с нефтяными компаниями была, есть и будет всегда, и дешевый газ в огромных объемах не всем ко двору.

Так же стоит обратить внимание на то, что Пенсильвания является одним из штатов, который требует у операторов анализа качества пресной воды, согласно Акту 13, до начала бурения, для отслеживания уровня возможного загрязнения. Так вот, при анализе качества воды, почти всегда допустимая концентрация растворенного газа, 7000 μg/L, является превышенной. Вопрос, почему тогда люди не жаловались на состояние здоровья, экологию и загубленную землю на протяжении двухсот лет, а вдруг спохватились массово жаловаться с началом газового бурения? (9).
Газификация естесственна, и не является следствием ГРП и бурения вообще, эта проблема есть в любой стране, с залежами газа на поверхности.

Постскриптум:
Я думаю, многим будет интересно узнать о ГРП в России. На сегодняшний день в России работает около сотни комплексов ГРП. Все комплексы - иностранной сборки. Интерес к ГРП Россия проявляет с послевоенных времен, но в связи с огромными запасами газа в принципе ГРП не имеет бурного развития на сегодняшний день. Хотя работы и тесты проводятся.

Сегодня добыча сланцевого газа методом гидроразрыва пласта или коротко фрекинг оказалась в списке технологий, которые популярно нелюбимы. Фрекинг представляет собой метод закачивания воды под высоким давлением для извлечения природного газа из взломанного пласта. Гидроразрыв пласта критикуют в мире довольно широко как опасный метод, который даже запрещен в ряде стран. Гидроразрыв пласта обвиняют в использовании токсичных компонентов, которые загрязняют окружающую среду, и провоцировании землетрясений. Противники метода утверждают, что результатом гидроразрыва пласта окажется загрязнение питьевой воды метаном до взрывоопасного состояния. А загрязнение токсинами вызовет неведомые заболевания. Звучит устрашающе? Ещё бы!

Гидроразрыв пласта отличная цель, на которую следует направить скептический взгляд.

В 2010 фильм Gasland бросил на рассмотрение публике обвиняющие заявления в отношении не только фрекинга. Фильм нарисовал жутковатую картину скрытности, жажды наживы любой ценой и бездумное загрязнение всего живого вокруг добывающими подземные ресурсы компаниями. Добывающие компании ответили веб страничкой «Развенчание Gasland» (Debunking Gasland) и другими публикациями, которые не только опровергали заявления, но и обрушились на продюсера фильма как активиста движения. Как было сказано в ответ на фильм, заявления брошены без геологической экспертизы и опыта в бурении скважин. Кому из противоборствующих сторон должен верить обычный человек с улицы? К сожалению, слушать приходится или противников гидроразрыва, или сторонников. Реже или никогда человек с улицы беспристрастно анализировал все за и против фрекинга на основании научно обоснованных фактов.

Природный газ находится в пластах сланцев или угля и покидает эти природные емкости через естественные разломы. Близкие к поверхности месторождения сравнительно легко извлечь бурением без фрекинга. Но более глубокие и более богатые месторождения находятся на глубинах 1,5-6 километров, где под более высоким давлением пласты имеют значительно меньшее количество разломов и проницаемость породы недостаточна, чтобы извлечь большое количество сланцевого газа. В этих глубоко залегающих плотных породах имеет смысл применить способ добычи сланцевого газа методом гидроразрыва пласта. Пласт сланца обычно не толще ста метров, поэтому скважины бурят горизонтально до глубины примерно один километр и устанавливают трубу, получая возможность создать гидравлический рычаг. Закачивая воду в небольшое отверстие трубы, можно создавать давление до 700 атмосфер и воздействовать на обширную площадь. Давление разрывает пласт на множество трещин около 1 мм, позволяя сланцевому газу покинуть насиженное место. Гидроразрыв пласта предполагает закачивать воду содержащую песок, это и есть суть всего метода. Частицы песка попадают в микротрещины, расширяя их, до состояния позволяющего вырваться газу. Далее устраиваются извлекающие скважины, и процесс добычи становится намного продуктивнее, так как у газа теперь достаточно путей покинуть глубокие пласты.

Хотя метод гидроразрыва пласта используется с начала 50х годов прошлого столетия, широкая добыча сланцевого газа получила развитие в 2000х годах. Около 90% скважин в США работают благодаря гидроразрыву пласта. Фрекинг несет экономические и политические выгоды стране, в результате увеличения добычи энергоносителя.

Итак, какие же проблемы возникают вследствие применения метода гидроразрыва? Наиболее драматичным и популяризованным эффектом оказалась питьевая вода, насыщенная метаном, основным компонентом природного газа. Насыщенной, как заверяют оппоненты, настолько, что поджигается спичкой. Горящая вода действительно встречается, но насколько явление имеет связь с добычей газа гидроразрывом это другой вопрос. Как многое в науке, ответ довольно не прост.

Для начала вспоминаем, что колодцы питьевой воды не бывают глубокими. Наиболее глубокий колодец в частном дворе не более пары сотен метров. Остальные значительно мельче. Гидроразрыв пласта происходит на километровых глубинах. В большинстве случаев водоносный пласт отделен от сланцевого пласта, претерпевшего гидроразрыв, несколькими скальными формированиями различных типов. В результате большой разницы глубины залегания, водоносный слой и газоносный пласт сообщаются между собой очень незначительно, если сообщаются вообще.

Однако, горящая вода это доказанный факт. Откуда метан попадает в воду, если не из фрекинга? Явление распространено во всем мире и случается там, где колодец вырыт в газоносном районе. Природный газ залегает на разных глубинах, в том числе и на небольшой глубине. Всегда можно ожидать проникание природного газа в колодцы в определенных регионах. Но и добыча газа без гидроразрыва пласта может приводить к попаданию газа в водоносный горизонт.

Во первых, изменения давления в пластах могут заставить газ уйти из зоны повышенного давления в зону пониженного давления.
Во вторых, плохо закупоренные газовые скважины могут давать утечку и дают утечку газа. Эти плохо закупоренные скважины на совести людей, чья обязанность надежно выполнить свою работу.
В третьих, давно заброшенные скважины никто уже не будет обслуживать и закупоривать заново.

Как видим, ни одна из перечисленных проблем не имеет отношения к добыче сланцевого газа методом гидроразрыва пласта.

Когда Комиссия по газу и нефти штата Колорадо (the Colorado Oil & Gas Conservation Commission) расследовала случай горящей воды в колодце, который был широко использован в Gasland, они обнаружили, что вода содержит пузырьки газа и попавший в воду природным путем метан никак не связан с его добычей. Колодец прорыт прямо в газоносный слой. Тем не менее, Gasland демонстрирует явление как следствие добычи сланцевого газа методом гидроразрыва, что не является правдой.

Владелец колодца борется с проблемой. Простейший и эффективнейший метод это проветривание колодца. Метан почти вдвое легче воздуха, вентиляция колодцев эффективно применяется задолго до изобретения фрекинга.
Фактом установленным является то, что метан в воде колодцев чаще встречается в местах, где применяется метод гидроразрыва пласта. В 2011 году широко опубликованное исследование Университета Герцога (Duke University) обнаружило, что когда газовая скважина расположена примерно в километре от колодца, вода в колодце содержит метана в 17 раз выше среднего показателя. Но когда громкие заголовки привлекают внимание к причинно – следственной связи, не вызывает сомнения, что именно так и связаны между собой добыча природного газа и содержание метана в воде колодцев.

В местах месторождений природного газа:

Газ обязательно присутствует в воде колодцев.
Газодобывающие компании приходят, чтобы добыть газ.

Упомянутое выше исследование говорит, что нет данных о содержании метана в воде колодцев до применения метода гидроразрыва пласта, таким образом нельзя утверждать, что именно появление газодобывающих компаний привело к появлению метана в воде. Исследование говорит, что 13% колодцев имеют повышенное содержание метана в воде и их следует проветривать.

Как же в отношении заявления, что метод гидроразрыва пласта при добыче сланцевого газа предполагает закачивание в грунт сотен токсинов? Да, это правда, частично. И не так как это преподносится. Главный химический элемент при фрекинге это вода, которая составляет 98,5% от состава, нагнетаемого в грунт. Около 1% состава это «расклинивающий агент» различных типов, обычно песок. Тип «расклинивающего агента» выбирается исходя из конкретных геологических условий. Оставшаяся часть процентного содержания раствора изменяется все время и состоит в основном из смазки для бурильного оборудования и составов для подвижности песка. Цель метода гидроразрыва пласта состоит в том, чтобы в образованные давлением воды трещины попали песчинки и удерживали трещины открытыми. Без хороших смазок, поверхностно-активных веществ и суспензий, например гуаровой камеди, песок сбивается в полостях и не достигает цели. В зависимости от типа скальной породы, могут быть в составе этих 0,5% раствора и кислоты, которые воздействуют на водопроницаемость породы. В составе этих же 0,5% можно найти ингибиторы коррозии, которые вводятся для повышения коррозионной стойкости труб, а также бактерицидные препараты против коррозирующих бактерий. Полный список ингредиентов для фрекинга широко доступен в Англоязычном вебе, как того требует закон, и любой интересующийся должен это видеть. Отличная возможность начать, это набрать в поиске «fracking fluid disclosure».

Если вы живете в США и обеспокоены составом жидкости для гидроразрыва пласта в конкретной скважине конкретного района, автор рекомендует сайт FracFocus, который позволит получить исчерпывающую информацию. Включая точное указание типа песка и других используемых компонентов. FracFocus является партнером индустрии газодобычи и Организации Защиты грунтовых вод (Groundwater Protection Council) в сотрудничестве с местными регулирующими органами.

Когда мы говорим об ингибиторах коррозии, бензоле, гуаровой камеди, любой житель региона должен проявить интерес. Итак, кому верить?

Активистам движения, утверждающим, что химикаты попадают прямиком в питьевую воду?
Или геологам и регулирующим органам, утверждающим, что упомянутые две жидкости нигде не пересекаются?

Обычному человеку довольно сложно понять, кто же говорит правду. Автор спросил своего приятеля из Пенсильвании, работающего геологом в официальной регулирующей организации, который сразу же оценил серьезность вопроса. В Пенсильвании добыча сланцевого газа методом гидроразрыва пласта ведется очень активно. Фильм Gasland однозначно неприемлемый источник информации и газовые компании избегают честного признания рисков дальнейших инвестиций. Обе стороны имеют серьезные мотивы для пропаганды. Консенсусом в вопросе, похоже, может стать беспристрастный источник информации: Агентство по Защите Окружающей Среды США (US Environmental Protection Agency). Если вы ненавидите добывающую компанию Халлибартон (Halliburton), как многие, вы полюбите Агентство Защиты (EPA). EPA опубликовало в сети заявление, направленное в Халлибартон, по причине непредоставления полной информации о технологическом процессе бурения. В ответ Халлибартон публично выпил стакан раствора для фрекинга на одной из конференций отрасли. Если вы хотите получить независимые базовые знания по технологии добычи газа методом гидроразрыва, можно заняться самообразованием прямо сейчас. Источников достаточно, в том числе официальный сайт EPA.
Во время написания данной статьи EPA выполняет грандиозное исследование безопасности грунтовых вод, на которые мог бы повлиять фрекинг. К сожалению, расследование движется с правительственной скоростью и запланировано к докладу на 2014год. Хорошей новостью является то, что EPA должно задокументировать любое подтвержденное загрязнение грунтовых вод в результате применения метода гидроразрыва пласта. Даже упомянутое выше исследование Duke University не обнаружило следов жидкости для фрекинга в колодцах. Однако зафиксировано немало случаев загрязнения воды случайными утечками жидкостей на поверхность грунта. Подобное постоянно случается с каждой компанией, транспортирующей или перекачивающей жидкости.

Несколько государств запретили применение метода гидроразрыва пласта до выяснения всех обстоятельств, но EPA не привело ни единого довода прекратить добычу сланцевого газа фрекингом в США. Как многие другие технологии, фрекинг имеет большое экономическое и политическое значение. Следовательно, вызывает бурные эмоции спорящих сторон. Выбирать вам. Или принять бурное участие, став на защиту одной из сторон. Или изучить, для начала, накопленную на сегодня научную информацию о методе гидроразрыва пласта.
Важность добычи ресурсов, энергонезависимость или доходы газодобывающих компаний не имеют к науке малейшего отношения. Пускай заинтересованные стороны думают об этом. И пускай наука определит степень безопасности фрекинга для общества.

Перевод Владимир Максименко 2013

by John Manfreda
13 April, 2015
http://oilprice.com/Energy/Crude-Oil/The-Real-History-Of-Fracking.html

За последнее десятилетие большую часть истории энергетического сектора США связывают с гидро-разрывом пласта (ГРП), также известным как «фрекинг». Эта технология при бурении позволила нефтяным и газовым производителям добывать нефть и природный газ из сланцевых пород, тем самым увеличив добычу нефти и газа внутри США.

Ученые мужы от СМИ утверждают, что такая добыча нефти и газа это - технологический прорыв, который позволил нам стать крупнейшим производителем нефти и газа в мире и позволит нам стать энергетически независимыми к 2020 г.

Существует много мифов вокруг этой технологии (отравляет питьевую воду, вызывает рак), но самый большой миф, что это новая технология.

Гражданская война и начало «фрекинга».

История «фрекинга» можно начать с 1862 г. Это время битвы при Фредериксбурге, когда ветеран гражданской войны полковник Эдвард Л. Робертс увидел, что может произойти при артиллерийской стрельбе в узком канале. Это было описано как супертампонаж жидкостью.

26 апреля 1865 г. Эдвард Робертс получила свой первый патент за использование взрывающтхся торпед в артезианских скважинах. В ноябре 1866 г. Эдвард Робертс получил патент за номером 59,936, известный как «взрывающаяся торпеда».

Этот метод предусматривал закладку торпеды в железный корпус, который содержал 15-20 фунтов взрывчатки. Корпус затем опускался в нефтяную скважину в ближайшем месте к месторождению. Потом взрывали торпеду с помощью проводов, а затем заполняли скважину водой.

Это изобретение позволило увеличить добычу нефти на 1200% на отдельных скважинах через неделю после проведения. Была создана Roberts Petroleum Torpedo Company, которая брала $ 100-$ 200 за ракету и роялти в размере 1/15 от прибыли, полученной от продукта.

Рождение промышленного «фрекинга».

Инноваций не было до 1930 г., когда бурильщики начали использовать невзрывоопасные жидкости, замену нашли в кислоте, вместо нитроглицерина. Это сделано скважины более производительными.
Несмотря на то, что рождение «фрекинга» относится к 1860-х гг., рождение современной технологии ГРП относится 1940-м гг. В 1947 г. Флойд Фаррис из Stanolind Oil & Gas начал исследовать взаимосвязи между добычей нефти и газа и количеством закачивания на каждую скважину.

Эти исследования привели к первым экспериментам с ГРП, которые были проведены на газовом месторождении Hugoton в графстве Грант Канзас в 1947 г. Тогда 1000 галлонов гелеобразного газолина с песком закачали в газоносный горизонт известняка на глубине 2400 футов. Затем туда закачали разжижитель. Хотя этот эксперимент не дал прироста добычи, он считается началом ГРП.

Несмотря на провал на газовом месторождении Hugoton, исследования продолжались. 17 марта 1949 г. Halliburton провела два коммерческих эксперимента; один в графстве Санкт-Стивенс в Оклахоме, а другой в Арчере, Техас. Эти результаты были гораздо более успешными.

После достижения успехов в 1949 г., «фрекинг» стал коммерческим. В 1960-х гг. Pan American Petroleum начала использовать эту технологию при бурении в Санкт-Стивенс в Оклахоме. В 1970-х гг. этот метод экстракции стали использовать на месторождениях Piceance, San Juan, Denver, Green River.

Даже президент Джеральд Форд удостоил внимание этому. В своем послании 1975 г. президент Форд сказал о развитии сланцевых нефтяных формаций, как части общего плана развития энергетики и снижения зависимости от импорта нефти.

Сегодняшнее положение во «фрекинге».

Современные положение во «фрекинге» началось в 1990-х гг. Когда Джордж Митчелл создал новую технологию, которая связала ГРП с горизонтальным бурением.

Сланцевый бум.

Технология, известная как ГРП, не является новой и использовалась более, чем 100 с лишним лет. Как мобильный телефон, компьютер или автомобиль, это не инновация, а прогресс в течение длительного времени. Остается вопрос: почему сланцевый нефтяной бум произошел через много лет, после того как технологии были изобретены?
Сравнение этих двух диаграмм, которые показывают динамику добычи 1990-х гг. и цены начиная с 2000 г., возможно поможет объяснить это.

В заключение, что позволило нефтяной и газовой промышленности добывать нефть из сланцевых пород в течение последних 7 лет - высокие цены. Если бы не высокие цены на нефть, то никому бы не пришло в голову вкладывать в нефтяную и газовую промышленность, а добыча нефти в США продолжала бы падать.

Необходимый комментарий к статье .

Ну это как в извечном споре кто первый. Вот и сейчас вспомнили полковника Робертса. То, что технология не новая давно известно и то, что СМИ нас зазомбировали. Зомби СМИ. Исследования по ГРП и СССР проводились. Даже была идея о проведении подземного ядепного взрыва для стимуляции притока нефти. Насколько "успешно" или "не успешно" - не знаю, но уверен на 100%, что такие экперименты были.

Насчет зомбо СМИ. У нас мало на интересуются положением в нефтегазе, зато все знают про Bakken, Eagle Fort, Marcellus, Monterrey. Хотя и в России много чего есть. Арктический шельф, также как и Восточная Сибирь - мало разведаны.

А.Кунгуров пишет:«Порядка 60% (а кто-то говорит и о 80%) отечественного рынка нефтесервисных услуг принадлежат четверке крупнейших западных компаний - Schlumberger, Baker Hughes, Weserford и Halliburton, деятельность которых ограничена наложенными правительством США санкциями в отношении РФ, а может быть и полностью прекращена. Стоит отметить, что зависимость от импорта в нефтяной отрасли более чем критическая - добыча нефти на арктическом шельфе без американцев невозможна в принципе; более 30% добычи российской нефти обеспечивается фрекингом (ГРП), который без участия «большой четверки» практически невозможен. Все самые современные технологии, как то бурение наклонных и горизонтальных скважин, высокотехнологические геофизические исследования - все эти работы выполнялись иностранцами и аффилированными с ними структурами» (http://kungurov.livejournal.com/104300.h tml)"

Т.е. посыл как бы ясен: это такие сложные технологии, что не всем это по уму. И что не все могут до этого допрыгнуть. Только отдельным категориям, как американцам, это под силу.

Анекдот в тему:

Международная конференция.
Англичанин : Англичанин Тревитик изобрел первый паровоз.
Русская делегация : Минуточку. Вот у нас есть документ, что паровоз изобрел русский иобретатель Черепанов.
Итальянец: радио изобрел итальянец Маркони.
РД: Минуточку. Вот у нас есть документ, что радио изобрел русский изобретатель Попов.
и т.д.
Француз: Французы изобрели минет.
РД: Минуточку. Вот письмо Царя Ивана Грозного Боярам: " А, сучьи потрохи, мало голов посносил, туда же, видел вас всех насквозь и ******** в рот.
- Семен Семенович, там нет слов "видел насквозь"
- А это, чтоб немцы со своим ренгеном не вые****

Британские исследователи проанализировали метод гидроразрыва пласта (ГРП, способ интенсификации работы нефтяных и газовых скважин) с точки зрения его безопасности для окружающей среды, экономики и общества. В результате метод ГРП был помещён на седьмое место в рейтинге из девяти источников энергии. Возможно, подобное исследование будет проведено и в Америке – в единственной стране мира, где сейчас метод ГРП в нефтедобыче считается одним из главных.

Низкий уровень безопасности

Гидроразрыв пласта – это неоднозначный процесс, в ходе которого вода, песок и химикаты под высоким давлением подаются в пласт, в результате чего появляются трещины, облегчающие добычу нефти и/или газа.

Чтобы оценить последствия использования метода ГРП в Великобритании, группа учёных из Манчестерского университета составила рейтинг из источников энергии (среди них уголь, ветер, солнечный свет), оценив безопасность их использования с точки зрения окружающей среды, экономики и общества. Метод ГРП учёные поместили на седьмую позицию рейтинга.

Учёные сообщают, что для того, чтобы метод ГРП оказался столь же безопасен, как энергия ветра и солнца, необходимо снизить его негативное влияние на окружающую среду в целых 329 раз.

Исследователи составили различные прогнозы на будущее и определили, что ситуация, при которой на метод ГРП будет приходиться 1, а не 8 процентов выработанной в Великобритании электроэнергии, более благоприятна.

Фрекинг в контексте

Учёные заявляют, что большая часть исследований, связанных с методом ГРП, направлена на изучение его влияния на окружающую среду. Эти исследования, в основном, проводятся в США. Британские специалисты утверждают, что общественно-экономический аспект недостаточно изучен. Они называют свой исследовательский проект первой работой, в которой рассматривается влияние метода ГРП на окружающую среду, экономику и общество.

«Это позволяет нам оценить безопасность использования метода в целом, не уделяя всё внимание лишь одному аспекту наподобие транспорта, шума или загрязнения воды, которые сегодня активно обсуждаются при изучении сланцевого газа», – рассказала The Independent профессор Манчестерского университета Адиза Азападжик.

В некоторых государствах метод ГРП находится под запретом, и на данный момент Америка – единственная страна, использующая его в крупных масштабах. Возможно, британское исследование сподвигнет американских специалистов на проведение собственного анализа. Если в Америке безопасность метода ГРП будет оценена столь же низко, то политики могут обратиться к использованию менее опасных источников энергии.