Co samorządy winny wiedzieć o gazie łupkowym

Transkrypt

1 Co samorządy winny wiedzieć o gazie łupkowym Autor: Jan Krzysiek - Drillable Brush ( Czysta Energia nr 9/2011) Gaz łupkowy wraz z trudnym obecnie do wydobycia gazem z hydratów będzie głównym źródłem energii na świecie na najbliższe kilkaset lat. W Stanach Zjednoczonych zainteresowanie gazem łupkowym zaczęło się już w 1821 r. we Fredonii New York dzięki wypiętrzeniu tektonicznemu łupków gazowych prawie na powierzchnię. Pierwsza kopalnia gazu łupkowego we Fredonii NY dostarczała gaz do oświetlenia miasta już w 1848 r. 1. Gaz ulatniał się z naturalnych szczelin do atmosfery z pokładów łupków leżących już na głębokości 30 m, a miejscami wychodzących na powierzchnię ziemi. Poszukiwania gazu łupkowego prowadzono głównie w pobliżu miast i ośrodków przemysłowych Wschodniego Wybrzeża oraz Wielkich Jezior. Wykonywano wyłącznie pionowe otwory, nawet wiertniami do wierceń pod wodą, sięgające m głębokości. Cementowano rury okładzinowe (casing) za pomocą cementu rozrabianego ręcznie do 1919 r., kiedy to P. Erle Haliburton opatentował w Duncan (Oklahoma) jet mixer. W 1949 r. firma Halliburton dokonała pierwszego szczelinowania (fracturing) na złożu ropy w Duncan. Obecnie na świecie natrafia się często na łupki z gazem (co potwierdzają detektory gazu w trakcie wierceń), ale ignoruje się je podczas dowiercania się do złóż gazu konwencjonalnego, którego wydobycie jest zwykle kilkadziesiąt razy większe z piaskowca o przepuszczalności md (milidarcy) niż z łupków gazowych i przede wszystkim jest bardziej ekonomiczne, bo rzadko stosuje się otwory horyzontalne. Zainteresowanie gazem łupkowym osiągnęło apogeum wówczas, kiedy Stany Zjednoczone zaprzestały importu LNG i po wybudowaniu Trans-Alaska (magistrali gazowej) oraz wskutek importu gazu z Alberty (Kanada). Gaz łupkowy stanowił ok. 15% całkowitej ilości gazu konsumowanego w USA z ponad 300 tys. wywierconych otworów produkcyjnych. Przy wydobyciu pracowało ponad 800 wiertni, kilkuset operatorów i właścicieli firm poszukiwawczych. Duże przedsiębiorstwa serwisowe dołączyły do małych firm prowadzących szczelinowanie w celu pozyskania gazu łupkowego. Polskie zasoby gazu łupkowego W Polsce do końca ubiegłego stulecia o istnieniu gazu w łupkach wiedziało tylko niewielkie grono specjalistów z PGNiG. Poszukiwania ropy i gazu stopniowo zaczęły się rozszerzać z obszaru ropo- i gazonośnego Podkarpacia na Wielkopolskę, Pomorze Zachodnie, woj. lubelskie i lubuskie. Próbne wiercenia poszukiwawcze PGNiG miały miejsce na terenie całego kraju, począwszy od lat 70. XX w., zwłaszcza po wykonaniu sejsmiki w technologii 2D przez firmy Geofizykę

2 Toruń i Geofizykę Kraków. W trakcie poszukiwania ropy i gazu konwencjonalnego przy przewiercaniu warstw łupkowych zarejestrowano zgazowanie płuczki i obecność metanu. Zdarzało się, że dokonywano pełnej cyrkulacji otworu aż do pełnego zaniku obecności gazu. Stwierdzano, że nie ma połączenia przez naturalne szczeliny ze złożem gazu. Zjawiska te opisywano w codziennych raportach z wiertni, czyli kopalni gazu, jak je tradycyjnie nazywano. W tym okresie Polska produkowała ok % gazu na potrzeby własne. Wkrótce wybudowano rurociąg Przyjaźń i gazociąg Jamalski, a aktywność poszukiwań uległa pewnej stagnacji. Udokumentowane zasoby gazu łupkowego - większe od zasobów gazu konwencjonalnego 2. Na mapie nie uwzględniono przygotowującej się już do produkcji gazu łupkowego Arabii Saudyjskiej 2 PGNiG zakupiło dla swojego oddziału w Krośnie zestaw do szczelinowań o mocy 4 tys. KM i od 1982 r. wykonywało szczelinowania w Polsce, na Słowacji, Białorusi i na Ukrainie. Technologie szczelinowania zaprezentowano w Polsce już w latach na polu naftowym Ciecierzyn pod Lublinem, Szczelinowanie gazu łupkowego z uwagi na swoją specyfkę wymaga, niestety, większej mocy urządzeń. Obecnie stosuje się urządzenia nawet o mocy powyżej 30 tys. KM. Kryzys w zakresie dostaw gazu tranzytowego na Ukrainie i Białorusi spowodował zwiększenie zainteresowania polskim błękitnym złotem, co przełożyło się na udzielanie koncesji. Z pięciu otworów wywierconych w łupkach do sierpnia br. pierwsza dostawa gazu łupkowego, wg PGNiG, popłynie do odbiorców Wejherowa jeszcze pod koniec września. Zadziwiające jest jednak to, jak szybko przy skąpej informacji operatorów pojawiają się negatywne opinie. Nasuwają się pytania: czy nie jest to selektywne tłumaczenie artykułów

3 dostępnych w prasie USA oraz bezmyślne przenoszenie rozwiązań na grunt europejski, a zwłaszcza do Polski? Czy burza medialna wokół decyzji Francji nie jest spowodowana zachowaniem jej silnej pozycji w energetyce jądrowej? Jak rolnik francuski i członek parlamentu mógł stworzyć w ciągu roku takie silne lobby antyłupkowe we Francji i mieć wpływ na decyzje unijne? Czy polskie łupki są naszą szansą na stabilny ekonomiczny rozwój w następnych dziesiątkach lat, czy też stanowią zagrożenie? Czy technologie wierceń i szczelinowań można kontrolować pod względem jakości wykonania, aby uniknąć błędów amerykańskich QA/QC (quality control and quality assurance)? Czy warto dywersyfikować dostawy gazu w Polsce poprzez równoległy rozwój biogazu w celu wykorzystania istniejącego potencjału i stworzenia dodatkowych miejsc pracy, dokładnie tak samo jak w USA? Mapka wydanych koncesji na poszukiwanie gazu w Polsce wg stanu na 31 lipca br. znajduje się na stronie Pozycja gazu łupkowego w bilansie zapotrzebowania gazu naturalnego w USA. Import głównie z Alberty (Kanada) 3 Politechnika Gdańska, Politechnika Szczecińska i AGH przygotowują nowe kierunki studiów, aby sprostać wymaganiom i zapotrzebowaniom na specjalistów. Koszty wierceń? Ważnym zagadnieniem są koszty wierceń. Z podanych źródeł 4 wynika, że koszty pełnego serwisu w USA kształtują się na poziomie 0,8 do 4 mln dol. na jeden odwiert, natomiast w Polsce padają różne cyfry od 4 aż do 25 mln dol. za odwiert. Skąd bierze się ta dramatyczna różnica? Co ma wpływ na poziom cen usług i materiałów? Czy potrzebna jest konkurencja, aby sprowadzić ceny usług do realnego poziomu?

4 Warto, aby w tej kwestii wypowiedzieli się eksperci. Koszt usług w Polsce mógł mieć wpływ na chęć sprzedaży gazu łupkowego odbiorcom 4 po cenach od 4 do 6 dol./m 3 i eksportu za 8 dol./m 3. Niewykluczone, że w artykule jest błąd autora lub drukarski, wskutek czego podano cenę gazu, np. w Kanadzie, wynoszącą 4 dol./gj (gigadżul). Badania geofizyczne za pomocą helikoptera 5 Nasuwa się pytanie: kto kupi gaz łupkowy od firm zachodnich za taką cenę? Może chodzi o wpis do Księgi rekordów Guinnesa? Może i tym razem eksperci rynkowi winni przeanalizować wpływ takich cen na gospodarkę, inflację i zubożenie społeczeństwa? Może konieczne będzie zrównoważenie cenowe gazu łupkowego biogazem, co w rzeczywistości

5 przełoży się na większe wykorzystanie istniejącego potencjału w kraju oraz na powstanie większej liczby miejsc pracy? Chyba jednak najwłaściwsza będzie ustawowa regulacja cen gazu? Całkowity bilans energii w USA i wysoka pozycja energii odnawialnej, a zwłaszcza tej z biomasy i biogazu, zapewnia dywersyfikację z wykorzystaniem warunków klimatycznych oraz lokalnych. System ten pozwala na stworzenie wielu miejsc pracy zarówno w przemyśle ekologicznym, jak i w sektorze wytwarzania energii. Sejsmika morska za pomocą streamerów do obróbki komputerowej struktury złoża w technologii 3D 6 Cel badań sejsmicznych Po uzyskaniu koncesji i wykupieniu licencji na poszukiwania i produkcję gazu łupkowego operator dokonuje analizy dostępnych danych z sejsmiki dostarczonej przez Urząd Geologii. Zwykle w okresie jesienno-zimowym dokonuje się badań sejsmicznych wibrosejsami, ustawionymi grupowo na drodze utwardzonej lub gruntowej. Wibrosejsy to urządzenia zamontowane na pojazdach terenowych z systemem hydraulicznym, umożliwiającym ustawienie wibratora na powierzchni drogi lub gruntu i wytwarzanie impulsów o częstotliwości od 20 Hz do 120 Hz zupełnie niewyczuwalnych dla otoczenia. Załoga sejsmiczna umieszcza w terenie w odpowiedniej konfiguracji siatki geofonów, rejestrujące odbicie fal od poszczególnych warstw złoża. Urządzenia, które mogą być połączone kablami lub bezprzewodowo przekazują dane do pamięci jednostki zbiorczej. W ten sposób można zidentyfikować rodzaj skał złożowych na głębokościach nawet do kilku kilometrów oraz stwierdzić zaleganie węglowodorów w technologii 3D. Zapis danych w formacie 2D zwykle wykonywało się w przeszłości za pomocą detonowania małych ładunków na głębokości kilku metrów i rejestrowanie przez geofony danych, które potem, po interpretacji, dawały możliwość uzyskania przekrojów geologicznych znacznego

6 obszaru. System ten, choć wywołuje krótkotrwałe drgania, może wzbudzać niechęć nielicznych jednostek, ale jego rzeczywiste oddziaływanie jest wielokrotnie mniejsze od burzy z wyładowaniami czy uciążliwości przejeżdżającego motocykla. W USA i Kanadzie bardzo popularne jest dokonywanie pomiarów geologicznych grawitacji, magnetyzmu naturalnego ziemi i jej oporności oraz pomiarów laserowych z samolotu lub z helikoptera. Wykonuje się je na terenach trudno dostępnych oraz nad wioskami. Jednak wszelkie tego typu analizy, o ile jest to możliwe, potwierdza się sejsmiką 3D jako najbardziej precyzyjną. Poszukiwania struktur węglowodorów z powietrza o znacznym zasięgu i przestrzeni wykonuje się za pomocą specjalnie wyposażonych samolotów i helikopterów. Statki sejsmiczne poszukujące złóż węglowodorów na morzu wytwarzają fale dźwiękowe (uderzeniowe) w działkach powietrznych trałowanych ok. 2 m pod powierzchnią wody. Powietrze pod wysokim ciśnieniem jest dostarczane przewodami ze statku. Służy ono do naprzemiennego uruchamiania działek powietrznych, emitujących fale o różnych częstotliwościach. Hydrofony w formie ustalonej siatki są trałowane na linach ponad 300 m za statkiem, dzięki czemu zbierają fale akustyczne odbite od poszczególnych warstw złoża podmorskim dnem. Odbicia w formie sygnałów przekazywane są do komputera przetwarzającego dane na grafikę przestrzenną, co ukazuje struktury i formacje geologiczne z dokładną lokalizacją złóż. W ten sposób prezentowane są struktury złoża w technologii 3D, co umożliwia dokładne określenie wielkości, miąższości, jednorodności oraz porowatości złoża. Badania te pomagają orientacyjne oszacować zasoby węglowodorów w danym złożu oraz ustalić miejsca wiercenia otworów badawczych. Źródła _90_day_report.pdf prog_eis-oies_oct_2010.pdf