Історія розвитку видобутку сланцевого газу та аспекти екологічних ризиків
Більше, як 100 років у США, в невеликих кількостях, здійснювали видобуток природного сланцевого газу. Перша сланцева свердловина була пущена в США ще у 1821 році. Батьком масштабного видобутку сланцевого газу в США є мільярдер Джордж П. Мітчелл (George Phydias Mitchell). 1946 року він створив потужну нафтогазовидобувну компанію «Mitchell Energy & Development», яку продав у 2001 році компанії «Devon Energy» за 3,5 мілярдів долларів. Мітчелл був піонером горизонтального буріння, йому знадобилося 17 років експериментів, щоб довести, що такий підхід до видобутку газу із сланцевих пластів є економічно обґрунтованим. У сланцевих пластах Barnett в штаті Техас була пробурена перша горизонтальна свердловина в 2002 році. За даними різних джерел до 2015 року об’єм видобутку сланцевого газу в США шорічно сягатиме понад 180 мільярдів м3.
Під час видобування сланцевого газу використовується технологія так званих гідравлічних розривів, технічних методів «fracking», – вода разом із хімічними добавками та піском під великим тиском нагнітається у свердловину для подрібнення сланцевих порід і вивільнення газу, який у них міститься. Свердловина має спочатку вертикальний напрямок, але на глибині переходить у горизонтальний і простягається на кілометр чи навіть більше, що дозволяє видобувати газ із тонких шарів сланцевих порід. Від 15% до 80% води, яка використовується, відкачується потім на поверхню.
На даний час не має детальної інформації щодо речовин, які додаються до води при гідравлічних розривах, та їх можливий вплив на довкілля. Але, Агентство з охорони навколишнього середовища США, ще у березні 2010 року заявило, що ініціюватиме детальне дослідження щодо впливу добування сланцевого газу на якість води та здоров’я людей, на яке було виділено майже 2 мільйони доларів. Частка хімічних добавок у воді становить лише 2%, величезна кількості води, яка використовується при добуванні, призводить до використання десятків тонн хімікатів для кожної із свердловин. Для добування сланцевого газу на території в 1 квадратний кілометр необхідно від 3780 до 12180 тонн хімічних речовин. (За оцінками дослідження, для видобування 9 мільярдів сланцевого газу на рік протягом 20 років необхідно від 2600 до 3000 свердловин, які можуть займати площу від 123 до 396 кілометрів квадратних).
Склад цих речовин залежить від складу сланцевої породи, з якої добувається сланцевий газ, але точний їх склад невідомий, тому що в США, де найбільше розвинута технологія добування сланцевого газу, дані речовини не підлягають регулюванню з боку держави, а їх склад часто є комерційною таємницею. Але, серед них є цілий ряд речовин, які можуть мати негативний вплив на природні екосистеми та здоров’я людини: кислоти, бактерицидні речовини, інгібітори корозії, антикоагулянти та багато інших.
Під час виконання багатостадійних гідравлічних розривів лише однієї свердловини використовується від 9000-29000 метрів кубічних води. Велика частина води (1300- 23000 метрів кубічних води з однієї свердловини) потім повертається на поверхню. Ця вода містить хімічні речовини зі сланцевих порід та різноманітні забруднюючі речовини, включаючи токсичні органічні речовини, важкі метали чи природні радіоактивні матеріали. Приблизно така ж кількість води зі схожими характеристиками залишається під землею та є фактором ризику для забруднення підземних вод та поверхневих екосистем. Вода, що повертається на поверхню, може використовуватися повторно для сусідніх свердловин, однак рівень такого використання залежить від ефективності та технологічної культури системи збору та накопичення зворотних вод. При неможливості такого повторного використання або при завершенні робіт на певній ділянці вся ця кількість води має бути очищена до прийнятних показників перед відведенням в навколишнє середовище. Таким чином, потенційні місця видобутку сланцевого газу повинні мати надійні джерела водопостачання та передбачати систему очищення забруднених вод.
Через кілька років після початку добування сланцевого газу продуктивність свердловини знижується і видобувна компанія може прийняти рішення про проведення повторних гідравлічних розривів або припинення діяльності свердловини. Виведення з експлуатації свердловини має відбуватися із дотриманням вимог безпеки та охорони довкілля, аби мінімізувати ризики негативного впливу на навколишнє середовище у майбутньому. При виведенні з експлуатації свердловини мають бути зроблені цементні пломби для уникнення потрапляння кислот, бактерицидних речовин, інгібіторів корозійних антикоагулянтів та багато інших у підземні водні горизонти, поверхневі води та атмосферне повітря.
Одним з надзвичайно важливих природних чинників, що накладає суворі обмеження на розвиток видобування сланцевого газу методом «fracking», і який практично ще не був врахований для нашої країни, є наявність і стан водних ресурсів України.
За запасами місцевих водних ресурсів (1 тис. м3 на 1 мешканця) Україна вважається однією з найменш забезпечених у Європі країн (згідно класифікації Європейської Економічної Комісії ООН), а до середньо забезпечених за міжнародною класифікацією регіонів (6,19 тис. м3 на 1 мешканця) належить лише Закарпатська область. У Чернігівській, Житомирській, Волинській та Івано-Франківській областях цей показник низький (2-2,6 тис. м3 на 1 мешканця), а у решти – дуже низький і надзвичайно низький (0,11–1,95 тис. м3 на 1 мешканця). За даними Державного комітету з водного господарства, загальний водозабір в Україні за рік сягає 15 млрд. м3. Якщо додати на санітарні витрати та випаровування – 29,8 млрд. м3, то отримаємо 44,8 млрд. м3. Ця величина дорівнює стоку у вкрай маловодний рік.
Уже зараз АЕС відчувають гострий дефіцит води у маловодні роки. Зрозуміло, що нарощування потужностей АЕС, з огляду на обмежені водні ресурси, не видається можливим, що відзначалося фахівцями ще за часів СРСР.
Енергетичною стратегією України до 2030 р. передбачено декілька великих об`єктів гідроенергетики (Ташлицька ГАЕС, Дністровська та Канівська ГАЕС), що планується використовувати їх. Не говорячи про економічну доцільність реалізації цих дорогих, громіздких та морально застарілих проектів, економічну нездатність України самостійно їх реалізувати. Можна відзначити, що безумовно, ці об`єкти є такими , що мають підвищену екологічну небезпеку, пов`язані з практичним знищенням, внаслідок будівництва, значних природних та культурних територій, ландшафтів, цінних природних ресурсів, руйнацією або подальшою деградацією екосистем найбільших українських річок, можуть викликати значне погіршення якості життя та здоров`я населення, нести в собі техногенну небезпеку. Більшість з них пов`язано з міжрегіональними, а деякі і з транскордонними екологічними впливами. Тому ці проекти, згідно з чинним законодавством України, мають впроваджуватись за певними жорсткими державними процедурами та обов`язковим залученням зацікавленої громадськості до оцінки цих проектів, а також участі у прийняті рішень на найбільш початкових стадіях їх впровадження, як того вимагає Оргуська конвенція.
Ще одним важливим екологічним аспектом добування сланцевого газу є його вплив на кліматичні зміни. Чи можна вважати, що сланцевий газ спричиняє до таких же викидів парникових газів, що й природний газ? Викиди від спалювання сланцевого газу і втрати при його транспортуванні є такими ж, як і для природного газу. Адже, склад їх тотожний, і використовується аналогічна інфраструктура для транспортування. Різниця може бути лише на етапі добування. Причому викиди від втрат газу при добуванні вважаються більш-менш рівними, а от викиди парникових газів внаслідок спалювання палива для забезпечення роботи видобувного обладнання можуть різнитися через необхідність додаткового горизонтального буріння при добуванні сланцевого газу, а ще більше – через необхідність закачування та відкачування великої кількості рідини. Разом з тим, ці додаткові викиди є незначними – від 0,14 до 1,63 тони СО2 на ТДж у порівнянні із загальними викидами від спалювання природного газу 57 тон СО2 на ТДж – і можуть бути мінімізовані при збільшенні продуктивності свердловин та застосуванні спеціальних технологій зниження викидів.
Має місце повідомлення про те, що й інші країни, на прикладі США, розпочинають підготовчі роботи по видобутку сланцевого газу із своїх природних запасів: Німеччина, Польща, Великобританія, Індія та інші. Перші кроки у розвитку технологій добування сланцевого газу робить і сусідня Польща, де в даному напрямку починають працювати провідні світові компанії: Chevron, Shell, Exxon-Mobil, Total.
В Україні під час дискусій щодо перспектив розвитку видобування сланцевого газу згадують перш за все про економічні передумови, питання енергетичної безпеки, технологічні та законодавчі обмеження. Разом з тим, добування сланцевого газу пов’язане із значними екологічними ризиками. Британська дослідницька організація Tyndall Centre for Climate Change Research нещодавно оприлюднила результати дослідження про вплив на довкілля добування сланцевого газу, у висновках якого рекомендує уряду своєї країни призупинити розвиток технології до більш детального вивчення екологічних ризиків.
В Україні поклади сланців є на всій українській частині Карпат. Запаси менілітових сланців оцінюються в 520 млрд. тон. На території чотирьох областей Західного регіону виявлені поклади сланців, придатних для видобутку їх відкритим способом: у Львівській області – п’ять, Івано-Франківській – шість, Закарпатській – два, Чернівецькій області – одне родовище. В Україні також існують родовища сланців на кордоні Кіровоградської та Черкаської областей, та в інших місцях, однак на сьогоднішній день не має ні точної оцінки запасів сланцевого газу, що може бути добутий з них, ні розрахунків економічної доцільності видобутку сланцевого газу у нашій країні, не має публікацій дослідження, проведених в інших країнах, щодо впливу добування сланцевого газу на якість води та здоров’я людей, окрім цієї статті, яка є застережною для тих осіб, які можуть прийняти поспішне рішення.
Використання великих запасів горючих сланців суттєво полегшує вирішення багатьох проблем, які виникли перед паливно-енергетичним комплексом нашої країни в нових політичних і ринкових умовах роботи.
Сучасні технології спалювання палива, з ефективністю процесів перетворення теплоти в роботу (ексергія 33%) і перетворення його в електроенергію дають можливість використовувати горючі менілітові сланці Карпат, придатних для видобутку їх відкритим способом, як паливо для невеликих за потужністю (від 10 до 100 МВт) теплових електростанцій. ККД таких міні – ТЕЦ сягає від 50 – 55%. Ця технологія, на мій погляд, є розумною альтернативою методу видобутку сланцевого газу, відомому як фрекінг «fracking», – який передбачає закачування під землю під великим тиском суміші води і хімічних речовин, унаслідок чого зі сланцю виділяється метан з спричиненням, через деякий час, місцевих малопотужних землетрусів. Адже видобуток сланцевого газу в США таким методом, зараз наштовхується на великий супротив різних громадських організацій, які замовляють проведення експертиз та детальних досліджень наслідків «fracking» у майбутньому.
Дослідження було проведене на замовлення енергетичної компанії Cuadrilla після кампанії протесту проти технічних методів «fracking» видобування сланцевого газу. Вчені кажуть, що іншим чинником, який міг спричинити землетруси, може бути "незвична геологічна структура місця буріння". Дослідження дійшло висновку, що умови, які спричинили малопотужні землетруси, "навряд чи повторяться у майбутньому". Критики методу влаштували акцію протесту біля одного з об'єктів компанії Cuadrilla. Вони кажуть, що не довіряють висновкам звіту.
Західні компанії цікавляться розвитком добування сланцевого газу в Україні, але поки що мова не йде про початок конкретних проектів та буріння свердловин.
Україна зацікавлена у сланцевому газі, а США – в українських родовищах, а також в інвестиціях для розробки родовищ сланцевого газу. Про це заявив міністр екології і природних ресурсів Микола Злочевський під час зустрічі з представником Держсекретаря США з енергетичних питань в Євразії Річардом Монінгстаром.
Згідно з повідомленням, під час зустрічі сторони обговорили перспективи видобутку сланцевого газу в Україні. М.Злочевський повідомив, що на лютий поточного року заплановано проведення відкритого тендеру, на якому будуть визначені інвестори для геологічної розвідки і видобутку сланцевого газу.
«Ми зацікавлені, щоб тендери пройшли прозоро, а потужні інвестори розпочали видобуток сланцевого газу в Україні. Це буде серйозною перемогою нашої урядової команди», – цитує прес-служба міністра. У свою чергу, Р. Монінгстар підтвердив великий інтерес американських інвесторів в освоєнні Олеської і Юзівської геологічних площ, на яких планується видобуток сланцевого газу. Сторони домовилися організувати консультації Геологічної служби США і Державної служби геології і надр України щодо обміну інформацією про перспективи зазначених площ. «Крім того, американські інвестори зацікавилися низкою інших ділянок. Співпраця з ними продовжується».
Як повідомляв УНІАН, у грудні 2011 року Кабінет міністрів України своїми постановами затвердив умови конкурсів на укладання угод про розподіл продукції (УРП) за Юзівською (Донецька і Харківська області) і Олеською (Львівська область) площами із запасами сланцевого газу.
Після підписання і державної реєстрації угод інвестору (переможцю конкурсу) надається спеціальний дозвіл на користування надрами з метою геологічного вивчення, зокрема дослідно-промислової розробки, з подальшим видобутком сланцевого газу (промисловою розробкою) в межах ділянки, терміном на 50 років. Термін дії спеціального дозволу на користування надрами може бути продовжено у порядку, встановленому законодавством. На розробку Юзівської і Олеської площ претендує нафтогазова компанія Shell.
Таким чином, враховуючи залежність України від постачань природного газу з Росії, розвиток добування сланцевого газу може стати вагомим кроком для збільшення енергетичної безпеки країни, однак має відбуватися паралельно із формуванням екологічних критеріїв його добування та при належній, детальній та відкритій оцінці впливу таких проектів на навколишнє природне середовище.Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua
в начало
