Шта је гас из шкриљаца?

Садржај

• Шта је гас из шкриљаца и зашто је важан?
• Хоризонтално бушење и хидраулично ломљење
• САД располажу богатим изворима гаса из шкриљаца
• Довољно за 110 година употребе
• Шта је "Игра" шкриљаца?
• Хоризонтално бушење
• Хидраулични ломљења
• Шкриљац против конвенционалног гаса
• Природни гас: чисто гориво
• Забринутост за животну средину

Мапа главног плина из шкриљаца игра се у доњим 48 држава, укључујући таложне базене који их садрже. Кликните за већи приказ.

Шта је гас из шкриљаца и зашто је важан?

Гас из шкриљаца односи се на природни гас који је заробљен у шкриљевим формацијама. Шкриљеви су ситнозрнате седиментне стијене које могу бити богати извори нафте и природног гаса.

Хоризонтално бушење и хидраулично ломљење

Током протекле деценије, комбинација хоризонталног бушења и хидрауличног ломљења омогућила је приступ великим количинама гаса из шкриљаца које су раније биле неекономичне за производњу. Производња природног гаса из шкриљаца формирала је помлађивање индустрије природног гаса у Сједињеним Државама.

Овај видео приказује преглед гаса из шкриљца, почев од првог бунара за гас близу Фредоније, у Њујорку, 1821. године до јануара 2010, и главних репродукција гаса из шкриљца. Предавач је Јохн Цуртис, професор геохемије и директор Агенције за потенцијални гас на Рударској школи у Колораду.

САД располажу богатим изворима гаса из шкриљаца

Од природног гаса који је у САД-у потрошен 2009. године, 87% је произведено у земљи; на тај начин, снабдевање природним гасом није толико зависно од страних произвођача, колико је снабдевање сировом нафтом, а систем испоруке је мање подложан прекидима. Доступност великих количина гаса из шкриљца и даље ће омогућити Сједињеним Државама да потроше претежно домаће снабдевање гасом.

Према годишњем прегледу енергије ЕИА за 2011, Сједињене Државе поседују 2,552 билиона кубичних стопа (Тцф) потенцијалних ресурса природног гаса. Природни гас из шкриљаца, који се сматра неекономичним пре само неколико година, чини 827 Тцф ове процене ресурса, што је више него двоструко од процене објављене прошле године.

Овај видео приказује преглед гаса из шкриљца, почев од првог бунара за гас близу Фредоније, у Њујорку, 1821. године до јануара 2010, и главних репродукција гаса из шкриљца. Предавач је Јохн Цуртис, професор геохемије и директор Агенције за потенцијални гас на Рударској школи у Колораду.

Довољно за 110 година употребе

По стопи америчке потрошње у 2009. години (око 22,8 Тцф годишње), 2,552 Тцф природног гаса је довољно за снабдевање приближно 110 година коришћења. Процјене ресурса и производње гаса из шкриљаца значајно су се повећале између извјештаја о изгледима за 2010. и 2011. годину и вјероватно ће се повећати у будућности.

Дијаграм који приказује геометрију конвенционалних и неконвенционалних ресурса природног гаса. Слика ЕИА. Кликните за већи приказ.

Шта је "Игра" шкриљаца?

Гас из шкриљаца налази се у „представама из шкриљаца“, што су творбе из шкриљаца које садрже значајна накупљања природног гаса и које имају слична геолошка и географска својства. Деценија производње настала је из представе Барнетт Схале у Тексасу. Искуство и информације стечене развојем Барнет шкриљаца побољшали су ефикасност развоја шкриљаца у целој земљи.

Остале важне представе су Марцеллус Схале и Утица Схале на истоку Сједињених Држава; и Шкриљевца Хаинесвилле и Шале Фаиеттевилле у Лоуисиани и Аркансасу. Геодети и геолози идентификују погодне локације бунара у подручјима која имају потенцијал за економичну производњу гаса користећи обје технике посматрања на површини и рачунарске генериране мапе подземља.

Хоризонтално бушење

За производњу гаса из шкриљаца користе се две главне технике бушења. Хоризонтално бушење се користи за пружање већег приступа гасу заробљеном дубоко у производној формацији. Прво се избуши вертикални бунар на циљано стенско стварање. На жељеној дубини, бушилица се окреће да би избушила бушотину која се протеже кроз резервоар хоризонтално, излажући бушотину већем броју производних шкриљаца.

Дијаграм који приказује концепт хоризонталног бунара са зоном хидрауличног ломљења. Ауторска права за слике

Хидраулични ломљења

Хидраулично ломљење (обично се назива "фрацкинг" или "хидрофрацкинг") је техника у којој се вода, хемикалије и песак убацују у бунар да би се откључали угљоводоници заробљени у шкриљастим формацијама отварањем пукотина (ломова) у стени и омогућавањем природног гаса да се из шкриљаца улијева у бунар. Када се користи у комбинацији са хоризонталним бушењем, хидраулично ломљење омогућава произвођачима гаса да ваде гас из шкриљаца по разумним ценама. Без ових техника, природни гас не тече у бунар брзо и комерцијалне количине се не могу произвести из шкриљаца.

Конвенционална резервоара за гас стварају се када природни гас мигрира према површини Земље из извора који је богат органима у високо пропусну стијенску акумулацију, гдје га заробљава прекривајући слој непропусне стијене.

Шкриљац против конвенционалног гаса

Конвенционална резервоара за гас стварају се када природни гас мигрира према површини Земље из извора који је богат органима у високо пропусну стијенску акумулацију, гдје га заробљава прекривајући слој непропусне стијене. Супротно томе, извори гаса из шкриљаца формирају се унутар стене извора шкриљаца богатог органским састојцима. Ниска пропусност шкриљаца знатно спречава прелазак гаса у пропусније стијене резервоара. Без хоризонталног бушења и хидрауличног ломљења, производња гаса из шкриљаца не би била економски изводљива, јер природни гас не би текао из формације довољно високим стопама да оправда трошкове бушења.

Графикон који приказује гас из шкриљца форсиран из ЕИА, Годишњи енергетски изгледи 2011. Слика ЕИА.

Природни гас: чисто гориво

Природни гас сагорева чистије од угља или нафте. Сагоревање природног гаса емитује знатно ниже нивое кључних загађивача, укључујући угљен диоксид (ЦО)₂), азотни оксиди и сумпор диоксид, него сагоревање угља или нафте. Када се користи у ефикасним електранама у комбинованом циклусу, сагоревање природног гаса може да испушта мање од половине ЦО₂ као сагоревање угља, по јединици ослобођене енергије.

Забринутост за животну средину

Међутим, постоје неки потенцијални проблеми околине који су такође повезани са производњом гаса из шкриљаца. Бушење гаса из шкриљца има значајна питања водоснабдевања. Бушење и ломљење бунара захтева велике количине воде. У неким областима земље значајно коришћење воде за производњу гаса из шкриљаца може утицати на доступност воде за другу употребу и може утицати на водена станишта.

Бушење и ломљење такође производе велике количине отпадних вода које могу садржавати растворене хемикалије и друге контаминанте који захтевају обраду пре одлагања или поновне употребе. Због количине употребљене воде и сложености својствене обради неких хемикалија које се користе, пречишћавање и одлагање отпадних вода је важно и изазовно питање.

Ако се лоше управља, течност за хидраулично ломљење се може испразнити изливањем, цурењем или разним другим путовима излагања. Употреба потенцијално опасних хемикалија у течности за ломљење значи да свако ослобађање ове течности може довести до контаминације околних подручја, укључујући изворе питке воде, и може негативно утицати на природна станишта.