Cos'è lo shale gas, dove e come viene prodotto? Gas di scisto e gas naturale: la differenza

Il gas di scisto è un gas naturale prodotto da scisto combustibile. È dominato da un idrocarburo come il metano. Il leader nella produzione di questo gas era e rimane l'America. Oggi impareremo di più su cosa sia lo shale gas, oltre a conoscere la storia, la tecnologia e le prospettive della sua produzione.

terminologia

Molti fanno la domanda: "Qual è la differenza tra gas di scisto e gas naturale?" In realtà, questa domanda non è corretta. Il fatto è che lo shale gas è anche naturale, poiché viene estratto dalle viscere della terra. Pertanto, è più corretto dire che il combustibile blu è tradizionale e scisto. La differenza tra le due specie è nel modo della loro estrazione e composizione. Il gas tradizionale viene estratto principalmente da giacimenti di gas o aree speciali. campi petroliferi che sono chiamati tappi di gas. Può essere costituito da diversi gas (metano, etano, propano o butano) in varie proporzioni. L'idrocarburo predominante è il metano. Cos'è il gas di scisto? Questo tipo di carburante è estratto da gas rocce sedimentarie rappresentato principalmente da scisti. La proporzione di metano (CH4) in esso è molto più alta rispetto al tradizionale carburante blu. Questa è l'unica differenza.

Storia di

Il primo pozzo commerciale per la produzione di gas dalle formazioni di scisto fu praticato nel 1821 a Fredonia (USA) da William Hart. La produzione su larga scala di gas naturale di scisto (LNG) in America è stata avviata da Tom Ward e George Mitchell. Nel 2002, in Texas, per la prima volta Devon Energy ha utilizzato la perforazione direzionale in combinazione con una detonazione di formazione a più stadi. La ripresa del gas di scisto negli Stati Uniti ha iniziato a crescere rapidamente. I media hanno iniziato a chiamare questo processo "rivoluzione del gas". Di conseguenza, nel 2009 l'America è diventata il leader mondiale nella produzione di gas (745,3 miliardi di m ³ ). Allo stesso tempo, le fonti non tradizionali (scisti e carbone) hanno rappresentato il 40% della produzione. Presto tutto il mondo ha imparato a conoscere lo shale gas.

Nel 2010, le maggiori compagnie petrolifere di diverse parti del mondo hanno investito complessivamente 21 miliardi di dollari in attività associate all'estrazione di gas dallo scisto. Quando il processo ha iniziato a guadagnare slancio, il prezzo dello shale gas in America ha iniziato a precipitare. All'inizio del 2012, era inferiore al costo della produzione di GNL. Di conseguenza, la più grande azienda in questo campo, Chesapeake Energy, ha ridotto la produzione dell'8% e il volume degli investimenti di capitale del 70%.

Alla fine del 2012, il gas in America ha iniziato a costare ancora meno che in Russia. I leader del settore hanno iniziato a ridurre in modo massiccio la produzione a causa di difficoltà finanziarie. E Chesapeake Energy era sull'orlo del fallimento.

Come viene prodotto il gas di scisto?

Il costo della ricerca di depositi di GNL è significativamente più alto del costo di svolgere lavori simili con il tradizionale "carburante blu". A causa della grande profondità di occorrenza, molti metodi di ricerca familiari sono inefficaci qui.

In generale, l'esplorazione del gas naturale di scisto avviene in tre fasi:

1. Perforazione di un pozzo in cui viene eseguita la fratturazione idraulica.
2. Pompaggio di un lotto di prova di gas e la sua analisi volta a trovare una tecnologia di estrazione adatta.
3. La resa di un particolare pozzo è determinata sperimentalmente.

Poiché il GNL è depositato in una roccia a bassa porosità, la sua estrazione con metodi tradizionali non è possibile.

Il gas di scisto viene prodotto utilizzando tre tecnologie contemporaneamente: è la perforazione orizzontale orizzontale, la sabbiatura multistadio e la modellazione sismica. A volte il secondo metodo viene sostituito da un phreaking di propano anidro più costoso. Poiché la concentrazione di shale gas è piccola (0,2-0,3 miliardi di m ³ / km ² ), è necessario coprire vaste aree con pozzi per l'estrazione di volumi significativi.

La fratturazione idraulica viene eseguita come segue. I tubi sono posati sui depositi di gas. Acqua, reagenti (addensanti, acidi, inibitori di corrosione, biocidi e molto altro), così come granuli speciali (ceramica, acciaio, sabbia o plastica) con un diametro fino a 1,5 millimetri vengono pompati nelle viscere della terra. Come risultato della reazione chimica che si verifica quando tutti i reagenti sono miscelati, si ottiene la stessa frattura idraulica. A causa di ciò, un enorme numero di crepe si sviluppa nella roccia, che si sovrappongono con i granuli e non può più convergere. Resta solo da pompare fuori l'acqua (è filtrata e riutilizzata) e gas, in cui il metano è l'idrocarburo predominante.

prospettive

Le riserve di gas di scisto sono stimate a circa 200 trilioni di m ³ . Tuttavia, è possibile estrarre solo una piccola parte di queste risorse. Oggi il GNL è un fattore regionale e interessa solo il mercato nordamericano.

Tra i fattori che hanno un effetto positivo sulle prospettive di produzione di gas da scisto comprendono:

1. La vicinanza dei depositi a possibili mercati.
2. Scorte impressionanti.
3. L'interesse di un certo numero di stati nel ridurre le importazioni di carburante e risorse energetiche.

Tuttavia, questo carburante presenta diversi svantaggi:

1. Elevato costo rispetto al gas tradizionale.
2. Incapacità di trasportare su lunghe distanze.
3. Il rapido esaurimento dei depositi.
4. Quota minima di riserve comprovate in totale
5. Gravi rischi ambientali derivanti dall'attività mineraria.

Secondo IHS CERA, nel 2018 la produzione di gas di scisto potrebbe raggiungere circa 180 miliardi di m ³ .

Considera la situazione in diversi paesi del mondo.

America

Nel 2007, le riserve di gas di scisto naturale negli Stati Uniti sono state stimate a 24 trilioni di m ³ , di cui 3.6 trilioni di m ^{3 sono stati} riconosciuti come tecnicamente recuperabili. Nel 2014, tenendo conto della scoperta di nuovi depositi, le riserve recuperabili sono state stimate a 4 trilioni di m ³ , e dimostrate non provate - a 23 trilioni. La principale società mineraria americana per questo minerali divenne la compagnia Chesapeake Energy. Nel 2009, la produzione di GNL negli Stati Uniti ha rappresentato il 14% di tutto il gas combustibile, il che ha portato a una ridistribuzione del mercato globale del gas e alla formazione dell'eccesso di offerta. Entro il 2012, l'America ha prodotto 290 miliardi di m ^{3 di} gas ^di scisto, che rappresentava già il 40% della produzione totale.

Di conseguenza, un paio di nuovi terminali per l'importazione gas liquefatti costruito in America, oltre a 10 lavoratori, ha creato un eccesso di "carburante blu". Nel 2010 alcuni terminal hanno persino provato a stabilire l'esportazione di carburante. In particolare, la società Freeport LNG Development ha firmato un contratto con la Corea del Sud e il Giappone per la fornitura di 2,2 milioni di m ^{3 di} GNL all'anno.

Secondo l'ipotesi dell'International Energy Agency, la produzione di gas di scisto in America entro il 2030 sarà di circa 150 miliardi di m ³ all'anno. Un calcolo triviale, realizzato nel 2014, dimostra che le comprovate riserve di GNL recuperabili negli Stati Uniti con una produzione allo stesso livello del 2014 (330 miliardi di metri cubi) saranno sufficienti per 12 anni. Le riserve non approvate dovrebbero essere sufficienti per 70 anni. I più grandi giacimenti di gas di scisto degli Stati Uniti sono Barnett, Haynesville, Marcello, Eagle Ford e Fayetteville.

Europa

In un certo numero di paesi europei sono stati scoperti anche grandi giacimenti di gas di scisto. Stiamo parlando di Polonia, Austria, Inghilterra, Germania, Ungheria, Svezia e Ucraina.

All'inizio del 2010 sono apparse informazioni sulla scoperta di importanti riserve di GNL in Polonia. Nel maggio dello stesso anno era previsto lo sviluppo di depositi. Nel 2011, l'edizione Stratfor (USA) ha risposto che i polacchi avrebbero dovuto investire decine di miliardi di dollari per creare l'infrastruttura necessaria per la normale attività di estrazione delle riserve recuperate. La pubblicazione ha osservato che la Polonia potrebbe impiegare un anno o anche qualche decennio per ottenere questo lavoro. Alla fine del 2011, ExxonMobil ha perforato un paio di pozzi pilota in Polonia, ma il prossimo anno il progetto è stato chiuso a causa di non redditività.

In altri paesi europei, la questione della produzione di gas di scisto è ancora in fase di esplorazione. Secondo le previsioni dell'International Energy Association, entro il 2030, la produzione di GNL in Europa potrebbe raggiungere i 15 miliardi di metri cubi all'anno.

Russia

Nel marzo 2010, la commissione per l'energia ha tenuto una tavola rotonda, che ha sollevato il tema delle prospettive per lo sviluppo delle risorse di GNL. I partecipanti hanno proposto al governo di organizzare lavori su: valutare il potenziale gas-scisto della Federazione Russa, studiare le tecnologie avanzate per l'estrazione di gas non convenzionale, e anche valutare i problemi che potrebbero sorgere in relazione allo sviluppo dell'industria dello scisto negli Stati Uniti e alla sua probabile organizzazione in un certo numero di altri stati.

La direzione di Gazprom ha affermato che nei prossimi decenni lo sviluppo di giacimenti di scisto nel territorio della Federazione Russa non è pianificato. Questa affermazione è stata supportata dal fatto che le riserve tradizionali della società sono 10 volte più efficaci dello sviluppo di depositi non convenzionali. A questo proposito, nel 2012, Alexander Medvedev - vicepresidente della società, ha dichiarato che Gazprom tornerà sul tema della produzione di GNL in 50-70 anni.

Molti presidenti di Gazprom e alti funzionari hanno ripetutamente affermato che la "rivoluzione dello scisto" è una società di pubbliche relazioni destinata a minare l'autorità russa nel mercato internazionale del carburante. Sergei Shmatko, ministro dell'Energia della Federazione Russa, nel 2010, ha affermato che attorno a questo problema si è formata una "corsa inutile". Secondo lui, lo sviluppo della produzione di gas di scisto in America non influenzerà il bilancio energetico globale.

La prima persona di alto rango che ha espresso la posizione opposta nel 2010 era Yury Trutnev, il ministro delle risorse naturali e dell'ecologia. Ha detto che la crescita della produzione di GNL potrebbe essere un problema per Gazprom e la Federazione Russa. Nell'agosto 2012, il viceministro dello sviluppo economico Andrei Klepach ha notato che prima la scala della "rivoluzione di scisto" nella Federazione russa era stata sottovalutata e che era giunto il momento di trattarla con serietà. Nell'ottobre dello stesso anno, Vladimir Putin fece una dichiarazione simile. A tale riguardo, ha incaricato il Ministero dell'Energia di adeguare il piano di sviluppo industriale fino al 2030.

Numerosi esperti sostengono che le consegne di gas di scisto dall'America all'Eurasia, previste per i prossimi anni, non minacceranno l'esportazione del gas russo, poiché quest'ultimo è più competitivo a causa dei costi molto più bassi per la produzione e il trasporto. Tuttavia, nel 2012, Oleg Deripaska, un importante uomo d'affari russo, riteneva che la Federazione Russa avesse 3-4 anni "interi", dopo di che il gas e il petrolio di scisto potrebbero essere competitivi nella realtà dell'OMC.

Anatoly Dmitrievskaya, accademico dell'Accademia Russa delle Scienze, ritiene che nella Federazione Russa la generazione di GNL sia ragionevole solo per le necessità locali, in un territorio che si trova ad una distanza considerevole dalle attuali linee di trasporto del gas. Lì, l'esplorazione e la produzione di combustibile blu non convenzionale potrebbero essere più appropriati della posa di un gasdotto.

Ucraina

Nel 2010, Shell ed Exxon Mobil hanno ottenuto una licenza per l'esplorazione dei depositi di scisti in Ucraina. Nel maggio 2012 sono stati identificati i vincitori della gara per lo sviluppo delle aree a gas di Yuzovskaya (Ucraina orientale) e Olesskaya (Ucraina occidentale). La prima sezione è stata dedicata a Shell e la seconda a Chevron. Si è ipotizzato che l'attività mineraria attiva in queste aree inizierà nel 2018-2019. Il 24 gennaio 2013, Shell ha firmato un accordo con Nadra Yuzovskaya sulla divisione del gas di scisto prodotto nelle regioni di Kharkiv, Donetsk e Lugansk. Alla firma ha partecipato anche il presidente dell'Ucraina, Viktor Yanukovich. Nell'autunno del 2015, l'azienda ha perforato il primo pozzo nella regione di Kharkiv.

Quasi immediatamente dopo la firma del contratto in queste aree, sono iniziati i picchetti e le azioni, i cui partecipanti erano contrari allo sviluppo del gas di scisto, nonché contro l'offerta di questa opportunità a ditte straniere. V. Voloshin, rettore dell'Università di Priazovskiy, ha affermato che la produzione di GNL può essere effettuata senza danneggiare l'ambiente, ma sono necessari ulteriori interventi per trovare la tecnologia di produzione più adatta.

Nel 2014, quando nel Sud-Est dell'Ucraina è iniziato un conflitto armato, la Chevron ha chiuso unilateralmente gli accordi conclusi in precedenza, lamentando che il governo ucraino non ha adempiuto ai propri obblighi di predisporre un quadro normativo. Shell ha temporaneamente sospeso lo sviluppo del gas di scisto nel Donbass a causa di eventi in corso, ma non ha ancora rifiutato il contratto.

Altri paesi

I depositi di scisti mondiali sono piuttosto grandi. Si concentrano principalmente in paesi come Australia, India, Cina e Canada. Di questi paesi, solo la Cina è strettamente impegnata nello sviluppo di giacimenti di scisto. Le aziende del paese hanno iniziato a lavorare in questa direzione nel 2012 e si sono prefissate di raggiungere il livello di 30 miliardi di m ^{3 di} gas all'anno entro il 2020. Pertanto, il paese potrebbe coprire solo l'1% del suo fabbisogno energetico.

Divieto di preda

In Francia e Bulgaria, lo sviluppo di giacimenti di scisto è vietato a causa della probabilità di danni all'ambiente. Sulla stessa strada ci sono la Germania e alcuni stati degli Stati Uniti.

conclusione

Oggi abbiamo imparato cos'è lo shale gas e abbiamo anche familiarizzato con la tecnologia della sua produzione e con i paesi coinvolti in questo settore. Infine, vale la pena notare che il GNL è un'alternativa promettente al gas tradizionale, ma al momento la sua produzione è associata a una serie di difficoltà che impediscono a molti paesi di adeguare il processo in modo che il prodotto risultante sia competitivo. Ci siamo anche accertati che il problema delle differenze tra gas di scisto e gas naturale fosse estremamente scorretto.