Шистовият газ може ли да се използва правилно за науката
Интервю с Gilles Pijaudier-Cabot, директор на лабораторията за комплексни течности и техните резервоари (Total-CNRS-University of Pau).
Кладенец за добив на шистов газ, в седиментната формация на Орел Форд, в Тексас. По-трудни за възстановяване от конвенционалните въглеводороди, шистовият газ и нефтът изискват голям брой инфраструктури (сондажи, басейни за съхранение на вода, пътища и др.). Това "повърхностно замърсяване" е един от основните проблеми при тяхната експлоатация.
Какво е нефт, нефт или шистов газ ?
Жил Пиджаудие-Кабо: Това са въглеводороди, уловени в много слабо пропускливи глини, наречени шисти. В случай на конвенционални въглеводороди, нефтът или газът се образуват в скала, наречена породна основа, след което мигрират нагоре в пореста „резервоарна скала“, покрита с „уплътняваща скала“, която предотвратява техния полет. Що се отнася до шистите, въглеводородите остават затворени в скалата.
Следователно находищата са по-трудни за експлоатация: необходимо е да се счупи скалата, така че въглеводородите да избягат от нея. За целта инжектираме вода под налягане, смесена с пясък (за да се предотврати затварянето на пукнатините твърде бързо) и различни добавки (като смазочни материали, които насърчават проникването на пясък в пукнатините).
Терминът нефт обикновено обозначава всички течни въглеводороди. Те варират от "леки" масла (не много вискозни и съдържащи малко примеси) до най-тежките (битуми).
Какъв е мащабът на тяхната експлоатация и запаси ?
G. P.-C.: Днес използваме предимно газ. В повечето случаи маслата излизат от скалата много по-лесно. Те все още се експлоатират в няколко полета с кладенци в Съединените щати и текат изследвания за разработване на техники за добив. Всъщност търсенето от петролните компании се пренасочва към този продукт, поради известно насищане на газовите пазари поради притока на шистов газ.
Експлоатацията на шисти се извършва главно в САЩ. Няколко страни започват да изследват детайлно своите недра или дори за някои да добиват газ. Така в началото на 2014 г. в Китай вече са били изкопани около 100 кладенеца (в сравнение с общо 40 000 в Съединените щати) .
Световните резерви възлизат на 345 милиарда барела петрол (55 милиарда кубически метра) и 207 трилиона кубически метра технически добиван шистов газ, според оценка на Агенцията за енергийна информация на САЩ (eia) от 2013 г. Това би представлявало 10% от технически използваемата нефт и 32% газ в света. Няколко държави биха били особено добре надарени: САЩ, Аржентина, Русия, Алжир, Канада и Мексико. В Европа Франция е с 3 900 милиарда кубически метра газ на втора позиция след Полша.
Надеждни ли са тези оценки ?
G. P.-C.: Не винаги. В случая с Франция оценката се основава на проучвания, проведени от BRGM (Бюрото за геоложки и минни изследвания), ifpen (Френският институт за петрол и нови енергии) и няколко компании, които произвеждат петрол в региона. особено в Сена и Марна). Тази оценка обаче е обект на голяма несигурност: действителните резерви могат да бъдат десет пъти по-високи или десет пъти по-ниски. Освен това далеч не винаги се знае дали депозитите ще бъдат лесни за експлоатация и печеливши. Случаят с Полша, където Националният институт по геология е разделен на десет от първите американски оценки, след като е извършил няколко десетки проучвателни сондажи, е емблематичен.
Пробиването на петдесет кладенци във Франция несъмнено би било достатъчно за изясняване на оценките, но институционалните блокажи го предотвратяват. Във Франция държавата притежава мазето. Следователно той трябва или да издаде разрешения за сондиране, или да го организира сам. Всички разрешения обаче са отменени и държавата не желае да инвестира в такава програма за признаване. Аргументът за отмяна на разрешителните е, че ако дадена компания поеме финансовия риск от такава програма, тя непременно ще иска да използва това, което намери, и то с най-ниски разходи. Засега това е статуквото. В САЩ собственикът на земята също е собственик на мазето, така че частните компании трябва само да му плащат, за да проучи и експлоатира мазето си.
Какви са последиците от експлоатацията на шистов газ, особено на геостратегическо ниво ?
G. P.-C.: Първата последица е спад в цените на природния газ поради огромното предлагане. За да се намали насищането на пазара, Съединените щати развиват други обекти, различни от енергийните. По този начин страната преживява възраждането на нефтохимическата индустрия, която използва газ като суровина за производството на различни съединения, като полимери. В резултат на това някои региони се реиндустриализират. Феноменът засяга главно САЩ, но в крайна сметка всички региони, произвеждащи въглеводороди (Саудитска Арабия, Алжир и др.), Могат да се възползват от него.
Геостратегически САЩ се превърнаха в износител на газ и сега произвеждат толкова енергия, колкото консумират. Следователно те са по-малко зависими от страни износители като Русия.
Какви са основните екологични рискове, свързани с тази операция ?
G. P.-C.: Замърсяването на подпочвените слоеве не е проблем при дълбочини на инжектиране (обикновено от 2000 до 4000 метра), където вече наличната вода е много по-малко чиста от инжектираната. Понякога говорим за опасността тази вода да се издига до водните нива. Но това е малко вероятно, с изключение на конкретни геоложки конфигурации: водата ще трябва да мигрира на няколкостотин или дори хиляди метра (водните маси са на дълбочина около 100 метра). Тече много работа, за да се разбере по-добре въздействието на хидравличното разбиване върху хидрологията на резервоара и по този начин по-добре целевите рискови области. От друга страна, водата, която се издига до кладенеца, съдържа добавки и може да бъде замърсена от различни токсични или канцерогенни съединения; следователно трябва да се управлява внимателно, за да не се застрашава здравето на операторите.
Основният риск е, че има изтичане на вода от кладенците и че тази вода пресича водните маси. Технически ние знаем как да управляваме този риск, който съществува и при конвенционалните операции (където хидравличното разбиване се използва за подобряване на степента на възстановяване). Например, уплътнението се осигурява с циментирани тръби. Проблемът е по-скоро икономически: устройствата за безопасност са скъпи и компаниите не винаги са направили необходимите инвестиции, което води до случаи на замърсяване в САЩ. Този проблем е по-остър за шистовите въглеводороди, тъй като поради ниската пропускливост на скалата трябва да бъдат пробити много повече кладенци, отколкото при конвенционалните операции. И тъй като цената на газа пада, трябва да изкопаем тези много кладенци на по-ниска цена.