Проблемы газовых отношений Украины с Россией ясно говорят о необходимости последовательного укрепления энергетической независимости нашей страны, заставляют украинских ученых и специалистов обратиться к теме, важнейшей сегодня, в частности, – для отечественных геологов. Речь идет о разработке месторождений сланцевого газа. Об особенностях его добычи мы попросили рассказать преподавателей геолого-географического факультета Одесского национального университета имени И.И. Мечникова – доктора геологических наук, профессора Александра Валентиновича Чепижко и профессора кафедры общей и морской геологии, кандидата геолого-минералогических наук Владимира Николаевича Кадурина.

– Традиционно газ добывается из горных пород, имеющих внутренние поры, – говорит Владимир Кадурин. – Содержащие газ пористые породы называются коллекторами (накопителями, сборщиками и т.п.). Голубое топливо находится в недрах земли под большим давлением и, в отличие от нефти, требующей откачки насосами, выходит через скважины само при создании технического элемента разгрузки. Это традиционные месторождения природного газа центрально-бассейнового типа.

В Украине уже давно разведаны значительные запасы природного газа, добыча которого возможна как традиционными, так и новыми методами, однако их разработка не ведется из-за отсутствия средств. Месторождения находятся в Днепровско-Донецком бассейне, в Крыму, в Ивано-Франковской и Одесской областях. По нашей оценке, Украина может рассчитывать на 13 трлн кубометров природного газа.

Вместе с тем с недавних пор, – продолжает В. Кадурин, – Украина испытывает дефицит природного газа. Во-первых, разрабатываемые месторождения, находящиеся на Полтавщине и Харьковщине (структурная область – Днепровско-Донецкая впадина), уже близки к истощению. Во-вторых, работы по открытию новых месторождений приостановлены.

Еще в 2007 году мы должны были начать бурение нескольких опытных скважин, но у государства денег не было и нет. Значит, нужно привлекать частного инвестора. В феврале 2011 года правительства Украины и США подписали в Вашингтоне меморандум о сотрудничестве в области разведки сланцевого газа. Американцы, которые вполне успешно разрабатывают сланцевые пласты на своих территориях, могут помочь и Украине. Только известные месторождения в нашей стране содержат, по прогнозам, не менее 5 триллионов кубометров голубого топлива, которого вполне хватит минимум на 100 лет. Такие расчеты приводит Минприроды.

По примеру американцев, многие нефтегазовые концерны заинтересовались газом, альтернативным традиционному природному, – сланцевым. Но не все газосодержащие горные породы имеют коллекторные поры, способные накапливать газ. В уплотненных песчаниках и сланцах он содержится в молекулярном виде. В сланцах газа больше, чем в песчаниках. Простыми технологиями его добыть невозможно. В начале 2000-х годов американцы начали использовать метод извлечения газа при помощи давно известной методики гидравлического разрыва пласта.

– Технология проводимых работ достаточно сложна, – говорит Александр Чепижко. – Заключается она в том, что до глубины 5-6 километров бурится вертикальная скважина диаметром около 30 сантиметров. Затем буровой инструмент поворачивается и продолжается бурение в горизонтальном направлении на длину 1-2 километра. Сущность используемого метода в том, что на забое скважины путем закачки вязкой жидкости создаются высокие давления, в полтора-два раза превышающие пластовое давление. Под их действием пласт расщепляется либо по плоскостям напластования, либо вдоль естественных трещин. Для предупреждения смыкания трещин при снятии давления в них вместе с жидкостью закачивается крупный песок, сохраняющий проницаемость этих трещин, в тысячу раз превышающую проницаемость ненарушенного пласта.

После извлечения бура в скважину закачивают огромное количество воды (до 6 тысяч тонн) с химикалиями (азотная и серная кислоты, смягчители воды и т.п.).

Встречая препятствие на забое скважины, остановленная на большой скорости масса воды разрывает горную породу (сланцы или песчаники) в горизонтальном отрезке. Заполняющий в месте разрыва все трещины и поры песок становится техногенным коллектором. Добычу накапливающегося газа можно начинать.

В Донецкой, Харьковской и Днепропет­ровской областях есть довольно обширные массивы, содержащие уплотненные песчаники и сланцы. Велико количество сланцевых пород и в Одесской области. Все эти территории пригодны для добычи газа альтернативным способом.

Мировые лидеры отрасли «Shell» и «Сhevron» начали работы по добыче сланцевого газа в Украине. «Shell» развернула деятельность на границе Донецкой и Харьковской областей, на так называемой Юзовской площади. Пробурены две скважины – вертикальная разведочная и обычная с горизонтальным поворотом. О результатах изысканий официальных сообщений пока не было.

В Западной Украине на Олесской площади, где имеются залежи сланца, работает компания «Сhevron». Компании «Shell» достался участок с уплотненными песчаниками, где газа меньше. «Сhevron» будет разрабатывать более насыщенные газом сланцевые породы.

Остро стоит проблема оценки негативного влияния на окружающую среду. На экологические последствия добычи сланцевого газа есть две точки зрения. Первая: наносится большой урон природе из-за химикатов и их утилизации на поверхности. Вторая: глубина свыше 5-6 километров – настолько значительная, что существенных негативных последствий не ожидается. Для того чтобы не допустить утечки жидкости, используемой для гидравлического разрыва пласта, 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.

Однако единственная скважина дает ожидаемый результат только в первые месяцы эксплуатации. Затем – все меньше и меньше. Традиционные месторождения газа при разработке дают миллиарды кубов в год, а одно сланцевое месторождение – 5-7 тысяч кубов в сутки. И то в течение непродолжительного времени. Для увеличения добычи и повышения отдачи необходимо бурить десятки и сотни скважин. Это обстоятельство обуславливает сложности в выборе территорий, где возможна разработка месторождений сланцевого газа.

Вопросы о снижении урожайности почв в связи с добычей сланцевого газа в принципе не рассматриваются, хотя в Украине эти проблемы могут стать актуальными. На Аляске в США, где вопросами плодородия никто не озадачивается, пробурены сотни скважин. Италия и Венгрия – до проведения детального анализа возможных последствий сланцевой экспансии на свою территорию – законодательно запретили такие разработки.

Какой выбор сделает наша страна?..