Нефть и газ

Что такое сланцевый газ?

Что такое сланцевый газ?



Переиздано в декабре 2010 года "Энергия вкратце" Управлением энергетической информации

Карта игры сланцевого газа в нижних 48 штатах

Карта основных месторождений сланцевого газа в нижних 48 штатах, включая осадочные бассейны, в которых они содержатся. Нажмите для увеличения.

Что такое сланцевый газ и почему это важно?

Сланцевый газ относится к природному газу, который улавливается в сланцевых пластах. Сланцы - это мелкозернистые осадочные породы, которые могут быть богатыми источниками нефти и природного газа.

Горизонтальное бурение и гидроразрыв пласта

За последнее десятилетие сочетание горизонтального бурения и гидроразрыва позволило получить доступ к большим объемам сланцевого газа, которые ранее были неэкономичными для добычи. Добыча природного газа из сланцевых пластов омолодила газовую промышленность в Соединенных Штатах.

Презентация сланцевого газа США

В этом видео представлен обзор сланцевого газа, начиная с первой газовой скважины вблизи Фредонии, штат Нью-Йорк, в 1821 году и до января 2010 года, а также основных месторождений сланцевого газа. Спикер - Джон Кертис, профессор геохимии и директор Агентства по потенциальному газу в Колорадской горной школе.

США имеют богатые ресурсы сланцевого газа

Из природного газа, потребленного в Соединенных Штатах в 2009 году, 87% было произведено внутри страны; таким образом, поставки природного газа не так зависят от иностранных производителей, как поставки сырой нефти, и система доставки менее подвержена перебоям. Наличие большого количества сланцевого газа также позволит Соединенным Штатам потреблять преимущественно внутренние поставки газа.

Согласно EIA Annual Energy Outlook 2011, Соединенные Штаты обладают 2552 триллионами кубических футов (Tcf) потенциальных ресурсов природного газа. Природный газ из сланцевых ресурсов, который несколько лет назад считался неэкономичным, составляет 827 млрд. Кубических футов этой оценки ресурсов, что более чем вдвое превышает оценку, опубликованную в прошлом году.

Презентация сланцевого газа США

В этом видео представлен обзор сланцевого газа, начиная с первой газовой скважины вблизи Фредонии, штат Нью-Йорк, в 1821 году и до января 2010 года, а также основных месторождений сланцевого газа. Спикер - Джон Кертис, профессор геохимии и директор Агентства по потенциальному газу в Колорадской горной школе.

Достаточно для 110 лет использования

При уровне потребления США в 2009 году (около 22,8 тсф в год) 2552 тсф природного газа достаточно для обеспечения примерно 110 лет использования. Оценки ресурсов и добычи сланцевого газа значительно возросли в период между прогнозами на 2010 и 2011 годы и, вероятно, будут расти в будущем.

Вы знали?
Осадочные породы - это породы, образованные в результате скопления осадков на поверхности Земли и внутри водоемов. Общие осадочные породы включают песчаник, известняк и сланец.
Схематическая геология ресурсов природного газа

Диаграмма, показывающая геометрию традиционных и нетрадиционных ресурсов природного газа. Изображение по EIA. Нажмите для увеличения.

Что такое сланцевая «игра»?

Сланцевый газ встречается в сланцевых «играх», которые представляют собой сланцевые образования, содержащие значительные скопления природного газа и имеющие сходные геологические и географические свойства. Десятилетие производства прибыло из игры Барнетта Шейла в Техасе. Опыт и информация, полученные в результате разработки Барнеттских сланцев, повысили эффективность разработки сланцевого газа по всей стране.

Другими важными пьесами являются Marcellus Shale и Utica Shale в восточной части Соединенных Штатов; и Сланец Хейнсвилля и Сланец Фейетвилля в Луизиане и Арканзасе. Геодезисты и геологи определяют подходящие местоположения скважин в районах с потенциалом для экономичной добычи газа, используя как методы наблюдения на уровне поверхности, так и компьютерные карты недр.

Горизонтальное бурение

Два основных метода бурения используются для добычи сланцевого газа. Горизонтальное бурение используется для обеспечения большего доступа к газу, уловленному глубоко в добывающем пласте. Сначала к целевой горной породе пробурена вертикальная скважина. На желаемой глубине буровое долото поворачивается для бурения скважины, которая проходит через пласт горизонтально, подвергая скважину большему количеству добывающего сланца.

Гидроразрыв

Диаграмма, показывающая концепцию горизонтальной скважины с зоной ГРП.

Гидроразрыв

Гидравлический разрыв пласта (обычно называемый «гидроразрывом» или «гидроразрывом») - это метод, при котором вода, химикаты и песок закачиваются в скважину, чтобы разблокировать углеводороды, попавшие в сланцевые пласты, путем открытия трещин (трещин) в породе и выделения природного газа. течь из сланца в колодец. При использовании в сочетании с горизонтальным бурением гидроразрыв позволяет производителям газа добывать сланцевый газ по разумной цене. Без этих методов природный газ не поступает в скважину быстро, и коммерческие количества не могут быть получены из сланца.

Обычный газовый резервуар

Обычные газовые резервуары создаются, когда природный газ мигрирует к поверхности Земли из богатого органическими источниками пласта в высокопроницаемую пластовую породу, где он улавливается вышележащим слоем непроницаемой породы.

Сланцевый газ против обычного газа

Обычные газовые резервуары создаются, когда природный газ мигрирует к поверхности Земли из богатого органическими источниками пласта в высокопроницаемую пластовую породу, где он улавливается вышележащим слоем непроницаемой породы. Напротив, ресурсы сланцевого газа образуются в породах, богатых органическими сланцами. Низкая проницаемость сланца сильно препятствует миграции газа в более проницаемые пластовые породы. Без горизонтального бурения и гидроразрыва пласта добыча сланцевого газа не была бы экономически целесообразной, поскольку природный газ не мог бы вытекать из пласта с достаточно высокими скоростями, чтобы оправдать стоимость бурения.

Вы знали?
Сланцевый газ в 2009 году составил 14% от общего объема поставок природного газа в США. Ожидается, что добыча сланцевого газа продолжит увеличиваться и составит 45% от общего объема поставок природного газа в США в 2035 году, согласно прогнозу EIA Annual Energy Outlook 2011.

Прогноз сланцевого газа

Диаграмма, показывающая прогноз сланцевого газа из ОВОС, Ежегодный обзор энергетики 2011. Изображение ОВОС.

Природный газ: чистое горящее топливо

Природный газ более чистый, чем уголь или нефть. При сжигании природного газа выделяются значительно более низкие уровни основных загрязнителей, в том числе углекислого газа (СО2), оксидов азота и диоксида серы, чем делает сжигание угля или нефти. При использовании на эффективных электростанциях с комбинированным циклом при сжигании природного газа выделяется менее половины СО2 как сжигание угля, на единицу выделенной энергии.

Проблемы окружающей среды

Однако существуют некоторые потенциальные экологические проблемы, которые также связаны с добычей сланцевого газа. Бурение сланцевого газа имеет значительные проблемы с водоснабжением. Бурение и гидроразрыв скважин требует большого количества воды. В некоторых районах страны значительное использование воды для добычи сланцевого газа может повлиять на доступность воды для других целей и повлиять на водную среду обитания.

При бурении и гидроразрыве также образуются большие количества сточных вод, которые могут содержать растворенные химические вещества и другие загрязнители, которые требуют очистки перед утилизацией или повторным использованием. Из-за количества используемой воды и сложностей, связанных с обработкой некоторых используемых химикатов, очистка и удаление сточных вод является важной и сложной задачей.

При неправильном управлении жидкость для гидравлического разрыва может быть выделена из-за разливов, утечек или других воздействий. Использование потенциально опасных химикатов в жидкости для гидроразрыва означает, что любой выброс этой жидкости может привести к загрязнению окружающих территорий, в том числе источников питьевой воды, и может негативно повлиять на естественную среду обитания.