Jump menu

«Шелл» в Україні

«Шелл» в Україні

Обрати іншу країну

Secondary Navigation | back to top

Main content |  back to top

газ ущільнених порід

Природний газ є викопним паливом у найчистішій формі. Він складається з двох елементів – вуглецю та водню й є газом у первинному стані. Це означає, що він вимагає лишень мінімальної обробки й утворює при згорянні менше викидів, аніж інші викопні палива. Це робить природний газ важливим у якості палива, чиє використання допомагає зменшити  викиди диоксиду вуглецю та інших речовин у атмосферу.

Як і всі інші види горючих копалин, природний газ формувався протягом мільйонів років внаслідок розкладання органічних речовин у надрах землі. Традиційні родовища природного газу сформовані великими пастками, наповненими вільним газом, що може видобуватися одиночними свердловинами. В системах ущільнених та сланцевих порід скупчення газу утримуються в поровому просторі значно меншого об’єму.

Що таке сланцевий газ?

Термін «сланцевий газ» використовується для позначення родовищ, де скупчення природного газу є крихітними «бульбашками» всередині товщ таких порід, як сланець.

Незважаючи на те, що геологам давно було відомо про наявність сланцевого газу в горизонтах глибокого залягання, традиційні методи буріння вертикальних свердловин дозволяли розкривати лише невеликий об’єм таких запасів газу. Але нещодавно поєднання ефективних видобувних практик і провідних технологій зробило сланцевий газ більш доступним і конкурентоспроможним з економічної точки зору.

Для того, щоб вилучати газ із сланцевих пластів «Шелл» використовує технології, що були ретельно випробувані в найвідповідальніший спосіб.

Згідно наявної геологічної інформації, газоносність на проектах «Шелл» в Україні не пов'язана зі сланцевими породами.

Що таке газ ущільнених порід?

Якщо газ у сланцевих породах утримується в поровому просторі, то газ ущільнених порід розсіяний в товщах алевролітів та пісковиків із низькою пористістю, які створюють надзвичайно ущільнене середовище. Наскільки щільне? Пласти, в яких він утримується, мають пористість менше 10% і проникність менше 0,1 мД.

Пористість – співвідношення між поровим простором та загальним об’ємом породи. Наприклад, пісок на пляжі має пористість близько 50%. Газ ущільнених порід утримується в порах, чий діаметр в 20 000 разів менший, ніж діаметр людського волосу.

Проникність – це здатність рідини рухатися через пори породи. Людина здатна проштовхнути подихом повітря через зразок породи з проникністю біля 1000 мД.

Згідно наявної геологічної інформації, продуктивні газоносні пласти в межах ділянок проектів «Шелл» в Україні сформовані ущільненими породами, а саме ущільненими пісковиками.

свердловини глибоко під землею

Для доступу до газу буряться численні похило-керовані свердловини глибоко під землею.

Через те, що порода, в якій утримується газ, має надзвичайно низьку проникність, для видобування цього газу й виведення дебіту свердловини на рентабельний рівень необхідне застосування спеціальних технологій.

Спосіб, яким утримується газ ущільнених порід, вимагає новітніх технологій доступу до цих ресурсів. Ми використовуємо похило-кероване буріння для того, щоб отримати доступ до максимального об’єму колектора з одного бурового майданчику й застосовуємо гідророзрив пласта, аби вивільнити газ та стимулювати його приплив у свердловину. 

Буріння на газ ущільнених порід Похило-cкеровані свердловини.

Це технологія, що дозволяє отримувати доступ до більшого об’єму колекторів з одного бурового майданичу. Верхні секції свердловин буряться вертикально, а потім скеровуються у певному напрямку, й їх нижні секції розкривають пласти надр під заданим кутом. Пласти, що розробляються, можуть знаходтися на відстані до 1 км від місця буріння на поверхні. При цьому, оскільки з одного бурового майданчику буриться по кілька свердловин, це дозволяє мінімізувати вплив бурових робіт на місцевий ландшафт та довкілля в цілому.

Гідророзрив пласта

Щоб стимулювати приплив газу з пластів ущільнених пісковиків або сланців, де газ утримується в мікроскопічних порах порід (замість того, щоб акумулюватися в великих покладах більш пористих формацій), застосовується технологія, що називається гідравлічний розрив пласта (скорочено «гідроррозрив» або «ГРП»).

Як працює технологія гідравлічного розриву пласта?

Гідророзрив пласта є усталеною технологією, що протягом багатьох десятиліть успішно застосовується у нафтових та газових свердловинах, але є особливо цінною для розкриття потенціалу ресурсів газу ущільнених та сланцевих порід.

Спочатку прилад, що називається перфоратором, спускається в пробурену та закінчену (тобто, в якій вже втановлені обсадні колони иа проведені цементні роботи) свердловину на глибину, де приплив газу є найбільш імовірним. Цей інтервал визначається за допомогою сейсмічних та каротажних досліджень, навігаційних систем та інших засобів індикації. Перфоратор прострілює невеликі отвори в обсадній колоні та цементі, якими ізольована свердловина, та породі.

Далі рідина для гідророзриву під високим тиском закачується в свердловину, і в породі утворюються невеликі тріщини, які дозволяють природному газу вільно виходити на поверхню.

Гідророзрив у свердловині проводиться у кілька етапів і над кожним інтервалом встановлюється цементна пробка. Після того, як гідророзрив проведено в усіх цільових інтервалах, ми вибурюємо цементні пробки, газ починає припливати в стовбур свердловини й починається видобування.

 

состав для гидроразрыва

З чого складається рідина для гідророзриву?

Рідина для гідророзриву зазвичай на понад 99% складається з води та пропанту (наприклад, піску) й лише на менше 1%  - з хімічних домішок. Пропант не дозволяє тріщинам закритися, а хімічні домішки зменшують тертя та запобігають росту бактерій, утворенню осаду та ін.

Гідравлічний розрив пласта є технологією, яка, на жаль, часто сприймається вкрай невірно

Hydrauling fracturing

Питання: Чи може утворення тріщин внаслідок гідророзриву призвести до міграції газу до ґрунтових вод?

Відповідь: Зазвичай газонасичені пласти, що потребують проведення гідророзриву, залягають на глибині більше 2 км від рівня питних підземних вод. Тобто, водоносні горизонти та місце утворення тріщин розділяють кілометрові товщі непроникних порід. Низька проникність цих порід перешкоджає міграції вуглеводнів (в тому числі й газу) та будь-яких технологічних рідин, що закачуються в пласт, до водоносних горизонтів.

Питання: Чи може рідина для гідророзриву потрапити в газонасиченого пласту в питні підземні води?

Відповідь: Процедури буріння, обсадження та цементування свердловин, які застосовує «Шелл», відповідають всім регулятивним вимогам, або навіть перевищують їх. Вони розроблені для захисту ґрунтових вод шляхом повної герметизації свердловини.

Ми закачуємо рідину для гідророзриву через свердловину в газонасичену породу, що має низьку пористість, зазвичай залягає набагато глибше останнього прісного водоносного горизонту й відділена від нього товщами непроникних порід. Відповідно, рідина для гідророзриву або залишається в цільовому горизонті, або викачується назад через свердловину, в будь-якому випадку залишаючись повністю ізольованою від питних підземних вод.

Питання: Чи може рідина для гідророзриву потрапити в систему водопостачання через свердловину?

Відповідь: Ми проектуємо й випробовуємо герметичність наших свердловин у відповідності до найсуворіших специфікацій, розроблених із урахуванням місцевого середовища. Верхні секції свердловини, які проходять через водоносні горизонти, укріплені таким чином, аби перешкодити потраплянню газу або промислових рідин у ці пласти. Свердловини укріплено сталевими трубами, зацементовано до поверхні, починаючи від горизонтів, що залягають набагато глибше (на 300 або більше метрів) за водоносні.

Ці бар’єри допомагають утримувати рідини для гідророзриву та, зважаючи на глибини, на яких проводиться гідророзрив, не допускають їх змішування з питними водами.

Під час та після гідророзриву свердловини знаходяться під спостереженням із використанням датчиків тиску, таким чином контролюється їх герметичність. «Шелл» також періодично відстежує розповсюдження тріщин і рідин, застосовуючи мікросейсмічні дослідження для картування пласта, які допомагають оптимізувати видобування, зробити його якнайефективнішим, а також захистити довкілля.

Питання: Чи небезпечні ті хімічні домішки, що використовуються під час гідророзриву?

Відповідь: Більшою мірою рідина для гідророзриву складається з води. Ми додаємо хімічні домішки, які зазвичай складають біля 1% загального об’єму рідини для гідророзриву, вони попереджають нагрівання труб, зменшуючи тертя, а також  перешкоджають утворенню осаду й росту бактерій. Із багатьма з цих домішок ми стикаємося в повсякденному житті, наприклад із лимонною кислотою й гуаровою смолою, які використовуються в харчовій промисловості, етилен гліколем, що входить до складу багатьох побутових засобів для чищення та миття, а також в автомобільних антифризах.

Деякі з цих хімічних домішок можуть бути небезпечними при неправильному використанні. Ми з величезною обережністю підходимо до застосування хімічних домішок у рідині для гідророзриву, виконуємо, або й перевищуємо вимоги нормативно-правових актів стосовно поводження з небезпечними речовинами.

Формули рідини для гідророзриву різняться, частково вони залежать від складу газу, що видобувається на конкретному родовищі, частково – від експертної думки оператора чи постачальника рідини для гідророзриву щодо того, який саме склад рідини для гідророзриву оптимально відповідає потребам родовища.  Ці формули є власністю постачальника й деякі з них є комерційною таємницею. «Шелл» застосовує принцип прозорості до своїх промислових методик. Цей принцип включає в себе розкриття інформації про хімічні домішки, які ми використовуємо при гідророзриві тією мірою, якою наші постачальники погоджуються на оприлюднення цих даних. Ми підтримуємо законодавчі ініціативи, спрямовані на обов’язковість розкриття такої інформації постачальниками.

Наприклад, дані по всіх наших свердловинах, пробурених у США, в яких, починаючи з 1 січня 2011 року проводився гідророзрив, Ви можете знайти за посиланням www.fracfocus.org

Питання: Чи можуть хімічні речовини, які зберігаються на буровій ділянці, вплинути на ґрунтові води?

Відповідь: Безпечне проведення всіх операцій з водою та іншими рідинами на бурових майданчиках є пріоритетом «Шелл». Ми дотримуємося всіх вимог нормативно-правових актів стосовно зберігання, транспортування рідин та усунення розливів. Для того, щоб захистити питні підземні води, ми використовуємо вторинні захисні бар’єри в тих зонах бурового майданчику, де зберігаємо контейнери з хімічними речовинами та проводимо операції з рідинами. Ці бар’єри допомагають обмежити площу розповсюдження розливу в маловірогідному випадку його виникнення. Контейнери проходять регулярні перевірки цілісності та відповідну сертифікацію.  

Ми проводимо ретельну перевірку цілісності ємностей для зберігання води перед використанням, включаючи щоденні інспекції. Для перевезення невеликих об’ємів хімічних речовин ми використовуємо одноразові контейнери, які потім повертаємо для утилізації поза межами майданчику. Якщо на буровому майданчику станеться будь-який розлив, його буде негайно ліквідовано, місце – очищене, а про випадок буде складено звітність згідно форм та процедур, встановлених компанією та нормативно-правовими актами. 

Питання: Що відбувається з рідиною для гідророзриву після її використання?

Відповідь: Ми застосовуємо багатоступеневий процес обігу та утилізації рідини для гідророзриву. По-перше, коли це можливо, ми повторно використовуємо її в інших свердловинах в межах одного родовища. Це зменшує загальне використання прісної води, видобування води та використання хімічних речовин, які потребують утилізації. По-друге, ми зберігаємо викачану воду в ємностях або амбарах із непроникним вистиланням, а потім закачуємо її через спеціальні свердловини назад у пласт, або вивозимо на водоочисні станції для обробки.

Всі комплекси обробки, очищення та утилізації, які використовує «Шелл», попередньо проходять детальну екологічну перевірку на відповідність вимогам та стандартам, встановленим нормативно-правовими документами та компанією.

Спеціальні свердловини для захоронення рідких відходів

Всі спеціальні свердловини, які експлуатує «Шелл», спроектовані відповідно до законодавчих вимог щодо захисту підземних вод та надр. Наші геологи та інженери разом працюють над тим, аби проектування, буріння та випробування спеціальних свердловин відповідали всім вимогам, зокрема щодо  герметичності. Герметичність наших свердловин забезпечується в такий спосіб:  

  • Ми обираємо зони з множинними флюїдоупорами вище цільового горизонту, аби закачані рідини не могли мігрувати з нього.
  • Ми використовуємо множинні захисні бар’єри: сталеві обсадні колони та цементування (подібно до наших експлуатаційних свердловин) і періодично проводимо механічні випробування герметичності, які забезпечують повну непроникність обсадних колон та цементування для рідин.
  • Ми контролюємо об’єм закачаної в свердловину рідини й тиск (ці дані зазначено в журналі кожної свердловини), аби втримати рідини в межах цільового горизонту, контролюємо тиск за допомогою спеціальних спостережних свердловин, а також у просторі між обсадними колонами (який також називають затрубним), аби перевірити й переконатися в герметичності спеціальної свердловини.

Ми також відстежуємо дані всіх спеціальних свердловин інших операторів, які використовує «Шелл», аби переконатися, що вони відповідають всім вимогам нормативно-правових актів.