Види нетрадиційного газу

Типи нетрадиційного газу – газу ущільнених порід, сланцевого газу та метану вугільних пластів – мають кілька спільних характеристик. Їх об’єднує є низька проникність колекторів, а відтак потреба великої кількості експлуатаційних свердловин для видобування газу. Крім того, життєвий цикл свердловин всіх трьох типів є довшим за цикл свердловин традиційного газу. У випадку метану вугільних пластів, в басейні Аппалачів (США) дотепер працюють свердловини "похилого віку", яким до 80 років1. Інша спільна риса полягає в тому, що через низьку проникність пластів при видобутку використовують технології горизонтального або похило-спрямованого буріння (directional drilling), гідравлічного розриву пласта (hydraulic fracturing) та 3D-сейсмічного моделювання покладів. Ці методи дозволяють отримати високий, комерційно привабливий дебіт газу зі свердловини.

Колектори газу ущільнених порід та газу центрально-басейнового типу формуються так само, як і колектори традиційного газу, проте порода, яка насичується газом з материнських порід, має дуже низьку проникність. За робочим визначенням Міжнародного енергетичного агентства, газ ущільнених порід – це газ колекторів, які не можуть бути розроблені за допомогою традиційних технологій вертикального буріння через слабкий дебіт2. Як правило, такі породи мають кращі за сланці показники відбору газу, а отже й більшу концентрацію вуглеводнів на одиницю площі поверхні3.

Сланці є достатньо поширеними породами осадових басейнів, зазвичай складаючи близько 80% їх товщі. В результаті, багаті на органіку сланцеві структури виявлені в більшості регіонів світу. Глибина залягання пластів варіюється від сотень до кількох тисяч метрів, а їх товщина коливається від декількох метрів до сотень метрів. Як правило, для висновку про наявність покладів сланцевого газу чи нафти достатньо відомостей про геологічну історію ділянки. Проте обсяги цих покладів, технічно видобувний потенціал, економічну доцільність розробки можна визначити лише після буріння та дослідно-промислової експлуатації певної кількості свердловин4.

Кожна формація сланцевого газу має різні геологічні характеристики, які впливають на спосіб, необхідні технології та економічну доцільність видобутку. Відмінними характеристиками володіють різні частини великих родовищ сланців, переважно через наявність в окремих "серцевинах" та "перехрестях" природних щілин, які збільшують проникність5. Газ може зберігатися у макропористих системах сланців, в їх мікропорах, або ж адсорбуватися на поверхні мінералів та органічних речовин6.

Зазвичай ресурси сланцевого газу розглядаються як "басейни", оскільки охоплюють великі географічні райони, на відміну від локалізованих родовищ. Термогенний сланцевий газ утворюється на великих глибинах під впливом температури, – його часто називають "мокрим" через присутність інших газів та рідин. Біогенний сланцевий газ утворюється в результаті дії бактерій на невеликій глибині, і його називають "сухим" (в основному метан)7.

Чимало вугільних пластів також містять природний газ, який виникає внаслідок термогенних змін вугілля або дії мікробів8 в самому пласті або навколишніх породах. Поклади метану вугільних пластів залягають в основному неглибоко, оскільки вугільні колектори недостатньо міцні, щоб підтримувати пористість під тиском перекриваючих порід високої товщини. Окремі колектори містять підземні джерела питної води: при розробці таких об’єктів існують обмеження на проведення ГРП9. Відкриті щілини у вугільній породі (так звані клини) можуть містити газ у вільному вигляді або бути насичені водою. Коли родовище переходить в стадію видобутку, першою з порожнин викачується саме вода. Це призводить до зниження тиску та десорбції газу з колекторів10.

Метан вугільних пластів може видобуватися і як окрема копалина на малопотужних та комерційно слабких вугільних родовищах11, і в ході попередньої дегазації перед видобутком вугілля, і як побічний продукт потокової дегазації шахт. Остання може бути частиною заходів безпеки, оскільки більшість аварій на шахтах відбувається через недбале поводження з метаном. Як правило, поклади добуваються за допомогою простих вертикальних свердловин, а ГРП широко використовується для посилення дебіту менш проникних пластів. В деяких випадках, для підвищення продуктивності та покращення дренажу використовують горизонтальні свердловини і навіть кластери з кількох свердловин12.

У порівнянні з традиційним заляганням газу, вдесятеро більша його кількість пов’язана у кристалічних сполуках з водою – газогідратах. Метан міститься всередині льодоподібних структур (так званих клатратів), які є стійкими лише при низьких температурах13. Загальний світовий потенціал газогідратів оцінюється у розмірі до 100 трлн. кубометрів14, попередні геологічні оцінки становлять 20 трлн. кубометрів15. Проте, коли йдеться про економічну складову, сучасні технології не дозволяють не лише видобувати, але навіть визначити й класифікувати ресурси, які дійсно підходять для промислового використання. Дослідження гідратів метану все ще знаходиться в зародковому стані – відбувається моделювання, вивчення окремих зразків і технологій.

 

 

1 Florence Gény. Can Unconventional gas be a Game Changer in European gas Markets?, Oxford Institute for Energy Studies NG 46, 2010.

2 House of Commons, Energy and Climate Change Committee. Shale Gas - Fifth Report of Session 2010-12, Volume I, 2011.

3 International Energy Agency. Golden Rules for a Golden Age of Gas, 2012.

4 Там само.

5 Там само.

6 U.S. Department of Energy. Modern Shale Gas Development in the United States: a Primer, 2009

7 House of Commons, Energy and Climate Change Committee. Shale Gas - Fifth Report of Session 2010-12, Volume I, 2011.

8 U.S. Department of Energy. Modern Shale Gas Development in the United States: a Primer, 2009

9 Там само.

10 International Energy Agency. World Energy Outlook 2009.

11 Paul Stevens. The ‘Shale Gas Revolution’: Hype and Reality, Chatam House report, 2010.

12 Florence Gény. Can Unconventional gas be a Game Changer in European gas Markets?, Oxford Institute for Energy Studies NG 46, 2010.

13 IGEM. Shale Gas – a UK Energy Miracle?, 2011.

14 Schlumberger. Unconventional Gas – White Paper, 2004.

15 U.S. Department of Energy. Energy Resource Potential of Methane Hydrate, 2011.

Знайти подію