Смутное будущее

Еще несколько лет назад о «сланцевой революции» не слышал разве что ленивый. Этим термином называют резкий рост добычи в США газа из залежей сланцевых пород, а также легкой нефти, находящейся в низкопроницаемых пластах, который произошел в результате внедрения в промышленную эксплуатацию новых технологий. Речь идет о горизонтальном направленном бурении и гидравлическом разрыве пласта (ГРП) — сами по себе эти технологии существуют достаточно давно, однако их комбинация наряду с постепенным улучшением этих методов привели к качественно новому результату.

«Горизонтальное бурение и гидравлический разрыв пластов — это ведущие технологии, которые помогли упростить и повысить экономичность добычи сланцевого газа», — говорит Лекшми Рави, аналитик департамента технологических исследований консалтинговой компании Frost & Sullivan.

Разрыв водой

Используемый сегодня метод добычи сланцевых углеводородов предполагает бурение наклонно направленных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. «Разрыв пласта осуществляется с помощью гидравлического удара, образующегося за счет воздействия высоконапорной водосодержащей струи, которая разрушает образовавшиеся в пласте карманы. Благодаря химическим добавкам вода, используемая для гидроразрыва, обладает меньшим сопротивлением и прокачивается с большой скоростью», — пояснила Елена Лазько, руководитель группы по оказанию услуг предприятиям нефтегазовой промышленности в странах СНГ компании Deloitte. Образовавшиеся разрывы поддерживаются расклинивающим материалом в составе воды, что обеспечивает повышенную проницаемость для углеводородов. «Сочетание технологий горизонтального бурения с ГРП было сначала опробовано на добыче сланцевого газа, но сейчас успешно применяется и для добычи сланцевой нефти», — отметила эксперт. Свою роль сыграл и рост технологических компетенций в области трехмерной сейсморазведки, петрофизических и микросейсмических исследований.

Стоит отметить, что сланцевой нефтью помимо уже упомянутой легкой нефти, добытой из сланцевых пластов или из прилегающих к ним других плотных коллекторов, называют керогеновую нефть. Эта тяжелая нефть добывается путем растворения твердых горючих сланцев непосредственно в породе.

Сланцевый бум

Начиная с середины 2000-х годов в США случился настоящий бум добычи нетрадиционных углеводородов. Так, объем добычи сланцевого газа вырос с 11 млрд куб. м в 2000 году до 37 млрд куб. м в 2007 году и 323 млрд куб. м в 2013 году. За счет взрывного роста объемов его извлечения США существенно снизили объемы импорта обычного голубого топлива в страну, что повлияло на мировой газовый ландшафт. В частности, «Газпром» заморозил проект разработки Штокмановского газоконденсатного месторождения, который был ориентирован на американский рынок.

Отметим, что добыча сланцевой нефти в США в начале 2014 года достигла не менее 3,2 млн баррелей в сутки, что составляет примерно 4,3% мирового производства всех типов нефти. Для сравнения: в России и Саудовской Аравии — крупнейших нефтедобывающих странах мира — суточное производство составляет 10–11 млн баррелей в день.

Но США остались фактически единственной страной, где добывают заметные объемы нетрадиционных углеводородов. Промышленное производство сланцевого газа или нефти сегодня ведется только в четырех странах мира: помимо США это Канада, Китай и Аргентина, но объемы производства там ничтожно малы. Например, в Китае на долю сланцевого газа приходится примерно 1,5% суммарного производства голубого топлива. Некоторое время назад в Китае ожидали «сланцевую революцию», аналогичную той, что случилась в США, но развитие данной отрасли в КНР идет более медленными темпами, чем планировалось. Это обусловлено рядом факторов: от более сложной геологической структуры местных сланцевых залежей до недостатка воды и энергии, требуемых для разработки. Европейский же сланцевый бум был остановлен не в последнюю очередь экологами.

Мыльный газовый пузырь

В России отношение к сланцевому газу всегда было довольно скептическое. «Нам не известен ни один проект, где рентабельность на скважинах добычи сланцевого газа была бы примерно положительного значения, абсолютно все скважины имеют отрицательное значение. Есть такое мнение, что это вообще «мыльный пузырь», который в самое ближайшее время лопнет», — заявил в 2013 году глава «Газпрома» Алексей Миллер.

В конце 2014 года совет директоров российского монополиста «принял к сведению» информацию о результатах мониторинга развития отрасли сланцевого газа в различных регионах мира. «Добыча сланцевого газа в России в настоящее время по-прежнему не представляется целесообразной. Это объясняется значительным объемом запасов традиционного газа, себестоимость которого существенно ниже ожидаемой себестоимости газа из сланцевых пород, а также негативным воздействием добычи газа из сланца на окружающую среду», — говорится в сообщении «Газпрома».

Позиция «Газпрома» в общем понятна — сланцевые проекты представляют потенциальную угрозу бизнесу российской монополии. Но, похоже, больше теоретическую, чем реальную, ведь, по мнению экспертов, ожидать значительного увеличения добычи сланцевого газа в мире в ближайшие годы не стоит.

«В Северной Америке за 2012–2013 годы значительная часть проектов по его добыче оставалась убыточной, что привело к сокращению числа буровых установок, занимающихся добычей сланцевого газа, а также к продаже рядом игроков отрасли своих активов. То есть пока сланцевый газ во многом проигрывает обычному, и дальнейшее развитие этого сегмента будет скорее поступательным, а не взрывным», — считает ведущий эксперт компании «Финам Менеджмент» Дмитрий Баранов.
«Сланцевая революция» в США стала возможной по причине уникального сочетания ресурсов газа и пресной воды, инфраструктуры, технологий, наличия площадок для добычи и либерального регулирования, а также низкой стоимости капитала, считают эксперты Газпромбанка. По их мнению, повторение успеха в других странах мира в обозримом будущем маловероятно.

Туманное будущее

Но все-таки какое будущее ждет сланцевые углеводороды? На секторе не могло не сказаться падение котировок на традиционную нефть, случившееся во второй половине 2014 года. Экономика добычи сланцевых углеводородов отличается от традиционных. В частности, разработка месторождений сланцевой нефти дает высокие показатели добычи в начале «жизни» скважины, но уже через 3–6 месяцев она падает практически вдвое. Поэтому экономика проектов поддерживается высокими объемами бурения новых скважин, но вложения в это невыгодны при низких ценах на сырье.

Первой ласточкой вероятного переформатирования рынка сланцевых проектов стало банкротство частной компании WBH Energy, добывавшей газ в Техасе. По мнению экспертов, логично ожидать укрупнения сектора за счет покупки маленьких компаний более крупными и финансово устойчивыми, которые имеют возможность «придержать» сланцевую добычу до лучших времен. Поступают данные и об ухудшении ситуации с добычей сланцевой нефти. Как сообщило Управление энергетической информации США (EIA), в мае текущего года добыча нефти на самых продуктивных американских сланцевых месторождениях снизится на 57 тыс. баррелей в день по сравнению с апрелем.

Вредные технологии

Помимо экономики серьезным ограничением для развития сектора являются сами технологии добычи. Они экологически небезопасны: мало того, что гидроразрыв пласта требует значительных объемов расхода воды (на одно месторождение используется несколько миллионов тонн в год), эта вода содержит большое количество вредных химических примесей.

«Формулы химических смесей для проведения фрекинга являются коммерческой тайной, — рассказал Сергей Чернин, председатель комиссии по экологии и охране окружающей среды Общественной палаты РФ. — Однако отчеты многочисленных экологических организаций показывают, что добыча сланцевых углеводородов приводит к значительному загрязнению грунтовых вод толуолом, бензолом, диметилбензолом, этилбензолом, мышьяком». Ряд компаний использует солянокислотный раствор, загущенный с помощью полимера. При этом для проведения одной операции по гидроразрыву пласта применяется от 80 до 300 т химикатов, а в год на одной горизонтальной скважине проводится в среднем три таких операции.

В некоторых странах существует запрет на использование технологий ГРП, например в Испании. «И это понятно. В условиях жаркого испанского климата и засушливости значительных территорий каждый источник водоснабжения в стране на счету, и власти просто не могут допустить, чтобы снабжение страны газом привело к тому, чтобы стали непригодными многие источники питьевой воды», — подчеркнул Дмитрий Баранов.

Полный или региональный мораторий на проведение гидравлического разрыва пласта действует во Франции, Болгарии, Германии, Нидерландах и ряде штатов Австралии. «В европейских странах экологическая оппозиция к разработке сланцевых месторождений намного сильнее, чем в США», — добавила Елена Лазько.

Улучшить процесс

Несмотря на все сложности, хоронить сланцевые углеводороды мир, похоже, не намерен, и в части новых технологий ведется работа по устранению существующих ограничений. Подавляющая масса предлагаемых в последнее время разработок относится к альтернативным способам замещения используемой в ГРП воды или ее переработки.

Например, японская исследовательская команда из Киотского университета предложила вместо воды использовать углекислый газ, что позволит, с одной стороны, бороться с глобальным потеплением, а с другой — увеличить коэффициент извлечения нефти, так как газ позволяет осуществить разрыв породы на более мелкие части. Канадская компания GasFrac разработала новый метод для осуществления разрыва сланцевых пластов, заменив воду гелем, содержащим пропан. Этот элемент уже содержится в грунте и имеет более мягкие последствия по сравнению с используемыми в ГРП химическими веществами.

Американский гигант Halli­burton предложил систему очистки воды CleanWave, которая путем положительно заряженных ионов удаляет вредные вещества из использованной в процессе гидроразрыва воды. Также компания предложила систему мембранной дистилляции — повторного использования воды без смешивания с пресной водой. Другая американская компания — Novas Energy USA занимается продвижением новой технологии, которая основана на методе плазменно-импульсного воздействия. При этом методе вместо воды каналы горизонтальной скважины «продуваются» ударной волной под воздействием тока высокого напряжения.

Китайская компания Recon Technology объявила о разработке усовершенствованной технологии, которая позволит работать в более сложных геологических условиях и значительно снизить себестоимость разрыва пласта. «Следующим этапом инноваций может стать внедрение комплексных автоматизированных систем, позволяющих повысить эффективность и уменьшить количество сбоев в работе оборудования, что позволит сократить расходы, а также применение усовершенствованных микросейсмических технологий», — отметила Елена Лазько.

Усовершенствование технологий позволит снять существующие ограничения в секторе добычи сланцевых нефти и газа. Правда, пока обычная нефть стоит дешево, нетрадиционные углеводороды в мире являются скорее стратегическим запасом, чем востребованным ресурсом.

Нет, ничего не выйдет

Борис Ярышевский, член правления Национального объединения технологического и ценового аудита

Новый расцвет в добыче сланцевых углеводородов маловероятен, тем более в России. Со «сланцевой революцией» научились бороться. Как мы видим, страны ОПЕК, увидев потенциальную угрозу со стороны США, быстро приспособились, сменив тактику на удержание рыночной доли. Это в свою очередь привело к массовой остановке нефтедобычи в США, в первую очередь на сланцевых месторождениях. Возврат к высоким ценам (более $100  за баррель) весьма маловероятен. Все это значительно снижает глобальные перспективы продолжения серьезных инвестиций в разработку сланцевых углеводородов.

Да, все получится

Сергей Пикин, директор Фонда энергетического развития

Следующий этап развития сланцевых углеводородов будет связан с новыми методами гидроразрыва пласта — без использования воды. Существующая сегодня технология ГРП ограничивает добычу в тех странах, где есть потенциальные запасы сланцевого газа и нефти. Когда эти новые технологии будут отработаны и станут экономически эффективными, мы перейдем в новую эру, где запасы углеводородов будут не снижаться, а прирастать за счет разведки новых сланцевых месторождений. Но когда это случится — пока большой вопрос.