Гидравлический разрыв пласта

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Гидроразры́в пласта́ (ГРП, англ. Hydraulic fracturing, fracking[1]) — один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины.

После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает. Метод позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа традиционными способами уже невозможна или малорентабельна. Кроме того, в настоящее время метод применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низких получаемых дебитов. Также применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотненных песчаников.

Обычно на проведении ГРП и других методов интенсификации нефтедобычи специализируются сервисные нефтяные компании.

Технология[править | править вики-текст]

Схематичное изображение многостадийного гидроразрыва пласта в горизонтальной скважине при добыче природного газа из сланцевых пород (т.н. "сланцевого газа").
Часть оборудования, обеспечивающего гидроразрыв (штат Северная Дакота, сланцевое месторождение Баккен, 2011 г.).

Технология осуществления ГРП при добыче нефти включает в себя закачку в скважину с помощью мощных насосных станций жидкости разрыва (гель, в некоторых случаях вода, либо кислота при кислотных ГРП) при давлениях выше давления разрыва нефтеносного пласта. Для поддержания трещины в открытом состоянии, как правило в терригенных коллекторах используется расклинивающий агент — проппант, в карбонатных — кислота, которая разъедает стенки созданной трещины. Однако и в карбонатных коллекторах может быть использован проппант.

При добыче нетрадиционного газа ГРП позволяет соединить поры плотных пород и обеспечить возможность высвобождения природного газа. Во время проведения гидроразрыва в скважину закачивается специальная смесь. Обычно она на 99 % состоит из воды и песка (либо пропанта), и лишь на 1 % — из химических реагентов. Состав химических веществ открыт. Среди них, например, гелирующий агент, как правило, природного происхождения, например гуаровая камедь (более 50 % от состава хим. реагентов), ингибитор коррозии (только при кислотных ГРП), понизители трения, стабилизаторы глин, химическое соединение, сшивающее линейные полимеры, ингибитор образования отложений, деэмульгатор, разжижитель, биоцид (химреагент для разрушения водных бактерий), загуститель.[2]

Для того, чтобы не допустить утечки жидкости для ГРП из скважины в почву или подземные воды, крупные сервисные компании применяют различные способы изоляции пластов, такие как многоколонные конструкции скважин и использование сверхпрочных материалов в процессе цементирования.

Проблематика[править | править вики-текст]

Возможны ситуации, при которых гидроразрыв пласта приводит к ожидаемому результату — интенсификации дебита скважины — однако вместе с этим происходит поступление в скважину не только нефти, но и сопутствующих вод (например при непредвиденном нарушении герметичности близлежащего коллектора с водой), что приводит к скачку уровня обводненности скважины и может свести на нет положительный эффект данной операции.

История[править | править вики-текст]

Проведение первого в мире ГРП приписывается компании Halliburton, выполнившей его в США в 1947 году. В качестве жидкости разрыва в тот момент использовалась техническая вода, в качестве расклинивающего агента — речной песок. Позже проводились ГРП и в СССР, разработчиками теоретической основы явились советские учёные Христианович С. А., Желтов Ю. П. (1953 год), также оказавшими значительное влияние на развитие ГРП в мире.

Впервые в мире гидроразрыв угольного пласта (для добычи метана из угольных пластов) был произведён в 1954 году в Донбассе[3].

ГРП используют также при разработке нетрадиционных месторождений: для добычи газа уплотненных песчаников, а также сланцевого газа и легкой нефти из низкопроницаемых пород (многостадийный ГРП в протяженных горизонтальных скважинах).

Сегодня метод ГРП довольно часто применяется как государственными, так и частными добывающими компаниями как метод интенсификации добычи нефти и газа.

Использование ГРП в России[править | править вики-текст]

Частные нефтяные компании «ЮКОС» и «Сибнефть» использовали на своих месторождениях метод ГРП. Ряд журналистов и экспертов тогда утверждали, что этот метод добычи нефти является варварским и приводит к разграблению месторождений. Аналогичные критические утверждения делал президент «Роснефти» Сергей Богданчиков[4].

В то же время, «Роснефть» широко применяла метод ГРП, по состоянию на 2009—2010 год «Роснефть» оставаясь в числе крупнейших клиентов нефтесервисной компании Schlumberger, специализирующейся на проведении гидроразрывов. В начале ноября 2006 на Приобском нефтяном месторождении, эксплуатируемом ООО «РН-Юганскнефтегаз» (дочернее предприятие государственной компании «Роснефть», получившей контроль над основным активом «ЮКОСа» — «Юганскнефтегазом»), при участии специалистов компании Newco Well Service был произведён крупнейший в России гидроразрыв нефтяного пласта. В пласт было закачано 864 тонны расклинивающего агента (пропанта). Операция велась семь часов и транслировалась в прямом эфире через интернет в офис «Юганскнефтегаза»[5]. В настоящее время в компании Роснефть делается более 2 тысяч операций по ГРП в год, абсолютное большинство новых скважин вводится в действие с гидравлическим разрывом пласта[6][7].

Критика в фильмах и другом искусстве[править | править вики-текст]

Низкобюджетный фильм «Газовая страна» (англ. Gasland) Джоша Фокса[en], заявленный как независимое документальное исследование (несмотря на вероятное финансирование Газпромом[8] и сокрытие некоторых фактов, опровергающих обвинения фильма[9][10]), освещает целый ряд экологических проблем, связанных с использованием гидроразрыва пласта. По мнению создателя фильма, гидравлический разрыв пласта привёл к появлению в воде из артезианской скважины метана и множества примесей, вредных для человека, включая бензол, толуол, этилбензол и ксилолы.[11][неавторитетный источник?] Для каждой операции гидроразрыва пласта используется от 80 до 300 тонн химикатов. Как описывается в фильме, в местах, где используется ГРП, вода становится непригодна для питья, люди чаще болеют, у животных выпадает шерсть, ухудшается качество воздуха.

Вскоре после выхода «Газовой страны» организация Energy in Depthу, лоббирующая интересы нефтяных и газовых компаний, выступила с критикой фильма. Авторы фильма, в свою очередь, опубликовали детальный ответ на критику Energy in Depthу[12][неавторитетный источник?] . Группа нефтяных и газовых компаний Independent Petroleum Association of America также выступила с критикой «Газовой страны» и выпустила собственный фильм, «Страна правды»[en] (англ. Truthland). В фильме «Страна правды» героиня из Пенсильвании рассказывает о своем путешествии по месторождениям газа, где используется технология ГРП, и общается с экологами, чиновниками, местными жителями и приходит к выводу, что утверждения, приведенные в фильме «Gasland», не отвечают действительности.[13][неавторитетный источник?]

Запреты на применение гидроразрыва и их отмена[править | править вики-текст]

В июле 2011 года парламент Франции принял закон, запрещающий применение технологии гидравлического разрыва геологических пластов на территории страны. В октябре 2013 года Конституционный совет Франции в решении по иску американской фирмы Schuepbach Energy LLC постановил, что закон о запрете применения технологии гидроразрыва пласта от 13 июля 2011 года не противоречит конституции страны.[14].

Применение ГРП при разведке природного газа из сланцевых пород было запрещено парламентом Болгарии в январе 2012 года[15].

В сентябре 2013 года правительство Нидерландов ввело временный запрет на применение технологии гидроразрава пласта для добычи газа[16]. В декабре 2014 года правительство Марка Рютте приняло резолюцию о продлении запрета на использование технологии гидроразрыва в Нидерландах до 2016 года[17].

В США власти штатов Вермонт (2012 год) и Нью-Йорк (декабрь 2014 года) запретили проводить добычу газа методом гидроразрыва плата на своей территории[18].

В 2014 году Великобритания отменила запрет на добычу сланцевого газа методом гидроразрыва пласта, введённый после двух небольших землетрясений в 2011 году рядом с Блэкпулом, вызванных добычей сланцевого газа[19]. Аналогичное решение приняли власти ЮАР в сентябре 2012 года[20].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Иногда в СМИ также используется калькирование фрекинг или, реже, фракинг
  2. Chemical Use In Hydraulic Fracturing
  3. Метан как сырье, НГ-Энергия, 2007
  4. Продано даже имя. Российские активы ЮКОСа ушли с молотка. Но это ещё не конец истории // SmartMoney, № 30 (71), 13 августа 2007
  5. На месторождении «Роснефти» в Югре произведён крупнейший в России гидроразрыв пласта, 2006
  6. Гидроразрыв пласта: методы добычи «Роснефти» остаются «колониальными» // rusnord.ru, 2007  (Проверено 11 июня 2010)
  7. Выступление президента нефтесервисной компании «Шлюбмерже» в Ханты-Мансийске // advis.ru  (Проверено 11 июня 2010)
  8. http://www.mercatorenergy.com/wp-content/uploads/2013/06/scan0005.pdf (2013)
  9. Department of Natural Resources, Colorado Oil and Gas Conservation Commission, Gasland Document, n.d., http://cogcc.state.co.us/library/GASLAND%20DOC.pdf
  10. http://heartland.org/sites/default/files/11-10-13_isaac_orr_on_fracking.pdf#page=23
  11. Gasland: A film by Josh Fox
  12. http://1trickpony.cachefly.net/gas/pdf/Affirming_Gasland_Sept_2010.pdf
  13. Dispatches from the real Gasland
  14. Gaz de schiste : les Sages valident l'interdiction de la fracturation hydraulique // France24, 11/10/2013  (фр.)
  15. Bulgaria bans shale gas drilling with 'fracking' method // BBS News, 19 January 2012 (англ.)
  16. The Netherlands puts temporary ban on fracking ahead of further research // September 20th, 2013  (англ.)
  17. Dutch fracking ban extended to 2016 // Interfax Natural Gas Daily, Annemarie Botzki, 11 December 2014  (англ.)
  18. Gov. Cuomo Makes Sense on Fracking // The New-York Times, Dec 17, 2014 (платный источник)  (англ.); New York, Citing Health Risks, Moves to Ban Fracking // U.S.News, Dec. 17, 2014  (англ.)
  19. Великобритания разрешит добычу сланцевого газа после трёх лет запрета // Slon.ru, 28.07.2014
  20. South Africa Lifts Fracking Ban // The Wall Street Journal, Sept. 7, 2012 (платный источник)  (англ.): "South Africa, ... imposed a moratorium on hydraulic fracturing—a procedure known as fracking"

Ссылки[править | править вики-текст]