Co je břidlicový plyn, kde a jak se vyrábí? Břidlicový plyn a zemní plyn: rozdíl

Břidlicový plyn je zemní plyn, který se vyrábí hořlavé břidlice. Dominuje je uhlovodík, jako je metan. Vedoucím výrobcem tohoto plynu byla a zůstává Amerika. Dnes se dozvíme více o tom, co je břidlicový plyn, stejně jako o historii, technologii a vyhlídkách jeho výroby.

Terminologie

Mnozí se ptají na otázku: "Jaký je rozdíl mezi plynem z břidlice a zemním plynem?" Tato otázka je ve skutečnosti nesprávná. Faktem je, že břidlicový plyn je také přirozený, protože je extrahován z útrob země. Proto je správnější říci, že modré palivo je tradiční a břidlicové. Rozdíl mezi těmito dvěma druhy je způsoben jejich extrakcí a složením. Tradiční plyn je těžen především z ložisek plynu nebo zvláštních ploch. ropných polí které se nazývají plynové uzávěry. Může se skládat z různých plynů (metan, ethan, propan nebo butan) v různých poměrech. Převládajícím uhlovodíkem je metan. Co je to břidlicový plyn? Tento typ paliva je odvozen z ložiska plynu sedimentární horniny představované hlavně břidlicemi. Podíl metanu (CH4) v něm je mnohem vyšší než u tradičního modrého paliva. To je celý rozdíl.

Dějiny

První komerční studna na výrobu plynu z břidlicových útvarů byla vyvrtána v roce 1821 ve Fredonia (USA) Williamem Haretem. Velkokapacitní výroba břidlicového zemního plynu (LNG) v Americe iniciovala Tom Ward a George Mitchell. V roce 2002, v Texasu, Devon Energy poprvé použil směrové vrtání v kombinaci s vícestupňovou detonací formace. Obnova břidlicového plynu ve Spojených státech začala prudce růst. Média začaly nazývat tento proces "plynovou revolucí". V důsledku toho se Amerika v roce 2009 stala světovým lídrem v oblasti výroby plynu (745,3 miliard m ³ ). Současně netradiční zdroje (břidlicové a uhelné švy) představovaly 40% produkce. Brzy se celý svět dozvěděl o břidlicovém plynu.

V roce 2010 investovaly největší palivové společnosti z různých částí světa celkem 21 miliard dolarů do aktiv spojených s těžbou plynu z břidlice. Když se proces začal velkým impulsem, cena břidlicového plynu v Americe začala klesat. Do začátku roku 2012 byla nižší než náklady na výrobu LNG. V důsledku toho největší společnost v této oblasti, Chesapeake Energy, snížila výrobu o 8% a objem kapitálových investic o 70%.

Na konci roku 2012 začal plyn v Americe stát ještě méně než v Rusku. Vedoucí představitelé průmyslu začali výrazně snižovat produkci v důsledku finančních potíží. A Chesapeake Energy byla na pokraji bankrotu vůbec.

Jak se vyrábí břidlicový plyn?

Náklady na vyhledávání vkladů LNG jsou výrazně vyšší než náklady na provedení podobné práce s tradičním "modrým palivem". Vzhledem k velké hloubce výskytu jsou zde mnohé známé metody výzkumu neúčinné.

Obecně se výzkum břidlicového zemního plynu vyskytuje ve třech fázích:

1. Vrtání studny, ve které se provádí hydraulické štěpení.
2. Čerpání testovací dávky plynu a její analýza zaměřená na nalezení vhodné technologie extrakce.
3. Výtěžek určité jamky se stanoví experimentálně.

Vzhledem k tomu, že LNG je uložen ve skále s nízkou pórovitostí, jeho extrakce tradičními metodami není možná.

Břidlicový plyn je vyráběn pomocí tří technologií najednou: jedná se o horizontální horizontální vrtání, vícestupňové otryskávání a seizmické modelování. Někdy je druhá metoda nahrazena dražším bezvodým propanem. Vzhledem k tomu, že koncentrace břidlicového plynu je nízká (0,2-0,3 miliardy m ³ / km ² ), velké plochy musí být pokryty studny pro těžbu významných objemů.

Hydraulické štěpení se provádí následovně. Trubky jsou uloženy do ložisek plynu. Voda, reaktanty (zahušťovače, kyseliny, inhibitory koroze, biocidy a mnohem více), stejně jako speciální granule (keramika, ocel, písek nebo plast) o průměru až 1,5 milimetru jsou čerpány do střev zemského povrchu. V důsledku chemické reakce, ke které dochází při smíchání všech činidel, se získá stejná hydraulická zlomení. Protože ve skále vzniká obrovské množství prasklin, které se překrývají s granulemi a nemohou se sbíhat. Zbývá pouze vyplachovat vodu (je filtrována a znovu použita) a plyn, ve kterém je metan převládající uhlovodík.

Perspektivy

Zásoby břidlicového plynu se odhadují na zhruba 200 bilionů m ³ . Pouze malá část těchto zdrojů však může být vyčerpána. Dnes je LNG regionálním faktorem a ovlivňuje pouze severoamerický trh.

Mezi faktory, které mají pozitivní vliv na vyhlídky na výrobu plynu z břidlice, patří:

1. Blízkost vkladů na možné trhy.
2. Působivé zásoby.
3. Zájem řady států o snížení dovozu paliv a energetických zdrojů.

Toto palivo má však několik nevýhod:

1. Vysoké náklady v porovnání s tradičním plynem.
2. Neschopnost přepravovat na dlouhé vzdálenosti.
3. Rychlé vyčerpání ložisek.
4. Menší podíl osvědčených rezerv celkem.
5. Závažná rizika pro životní prostředí při těžbě.

Podle IHS CERA by v roce 2018 mohla výroba břidlicového plynu dosáhnout přibližně 180 miliard m ³ .

Zvažte situaci v různých zemích světa.

Amerika

V roce 2007 byly přírodní rezervy břidlicového plynu ve Spojených státech odhadovány na 24 bilionů m ³ , z toho 3,6 bilionů m ^{3 byly} považovány za technicky využitelné. V roce 2014, s přihlédnutím k objevu nových ložisek, byly obnovitelné rezervy odhadnuty na 4 biliony m ³ a osvědčené neprokázané - 23 bilionů. Přední americká banská společnost za to minerální se stala společností Chesapeake Energy. V roce 2009 produkce LNG ve Spojených státech činila 14% veškerého hořlavého plynu, což vedlo k přerozdělování globálního trhu s plynem a vzniku nadměrné nabídky. Do roku 2012 Amerika vyrobila 290 miliard m ³ břidlicového plynu, které již představovaly 40% celkové produkce.

Jako výsledek, pár nových terminálů pro import zkapalněných plynů postavený v Americe kromě deseti pracovníků, vytvořil přebytek "modrého paliva". V roce 2010 se některé terminály dokonce pokusily o vývoz paliva. Zejména společnost Freeport LNG Development uzavřela smlouvu s Jižní Koreou a Japonskem o dodávkách 2,2 milionu m ³ LNG ročně.

Podle předpokladu Mezinárodní energetické agentury bude výroba břidlicového plynu v Americe do roku 2030 přibližně 150 miliard m ³ ročně. Trojitý výpočet provedený v roce 2014 ukazuje, že osvědčené obnovitelné zásoby LNG ve Spojených státech s produkcí na stejné úrovni jako v roce 2014 (330 miliard kubických metrů) budou stačit po dobu 12 let. Nevyřízené rezervy by měly stačit po dobu 70 let. Největší americké břidlicové plynárenské pole jsou Barnett, Haynesville, Marcellus, Eagle Ford a Fayetteville.

Evropa

V řadě evropských zemí byly také objeveny velké ložiska břidlicového plynu. Mluvíme o Polsku, Rakousku, Anglii, Německu, Maďarsku, Švédsku a Ukrajině.

Na počátku roku 2010 se objevily informace o objevu významných zásob LNG v Polsku. V květnu téhož roku bylo plánováno zahájení vývoje vkladů. V roce 2011 vydalo vydavatelství Stratfor (USA), že Poláci budou muset investovat desítky miliard dolarů, aby vytvořili infrastrukturu nezbytnou pro běžnou činnost při těžbě obnovených zásob. Publikace poznamenala, že Polsko by mohlo trvat rok nebo dokonce desetiletí, než se dostaví k této práci. Koncem roku 2011 ExxonMobil vyvrtal několik pilotních studní v Polsku, ale příští rok byl projekt uzavřen kvůli neziskové situaci.

V jiných evropských zemích je otázka výroby břidlicového plynu stále ve fázi průzkumu. Podle prognózy Mezinárodní energetické asociace do roku 2030 může výroba LNG v Evropě dosáhnout 15 miliard kubických metrů ročně.

Rusko

V březnu 2010 uspořádal Výbor pro energetiku kulatý stůl, který se zabýval tématem vývoje zdrojů LNG. Účastníci navrhli, aby vláda organizovala práce na: posuzování potenciálu Ruské federace v oblasti plynu z břidlice, studium pokročilých technologií pro těžbu nekonvenčního plynu a posouzení problémů, které mohou vzniknout v souvislosti s rozvojem břidlicového průmyslu ve Spojených státech a jeho pravděpodobnou organizací v řadě dalších států.

Vedení společnosti Gazprom uvedlo, že v příštích desetiletích nebude vývoj ložisek břidlice na území Ruské federace plánován. Toto tvrzení bylo podpořeno skutečností, že tradiční rezervy společnosti jsou desetkrát účinnější než vývoj nekonvenčních vkladů. V této souvislosti v roce 2012 uvedl Alexander Medveděv, místopředseda společnosti, že Gazprom se vrátí k otázce výroby LNG za 50-70 let.

Mnoho předsedů a vysoce postavených představitelů společnosti Gazprom opakovaně uvedlo, že "břidlicová revoluce" je PR společnost, která má podkopat ruskou autoritu na mezinárodním trhu s palivy. Sergej Shmatko, ministr energetiky Ruské federace, v roce 2010 uvedl, že kolem této otázky vzniklo "zbytečné spěchání". Podle jeho názoru nebude vývoj břidlicového plynu v Americe ovlivňovat globální energetickou bilanci.

První vysoce postavená osoba, která v roce 2010 vyjádřila opačné postavení, byl Yury Trutnev, ministr přírodních zdrojů a ekologie. Řekl, že růst výroby LNG by mohl být problémem pro Gazprom a Ruskou federaci. V srpnu 2012 náměstek ministra hospodářského rozvoje Andrei Klepach poznamenal, že dříve byla stupnice "břidlicové revoluce" v Ruské federaci podceňována a nastal čas, aby se s ní zacházelo s veškerou vážností. V říjnu téhož roku Vladimir Putin učinil podobné prohlášení. V tomto ohledu pověřil ministerstvo energetiky, aby do roku 2030 upravilo plán rozvoje průmyslu.

Řada odborníků tvrdí, že dodávky břidlicového plynu z Ameriky do Eurasie, které se očekávají v příštích několika letech, nebudou ohrožovat vývoz ruského plynu, protože je konkurenceschopnější kvůli mnohem nižším nákladům na výrobu a přepravu. Nicméně v roce 2012 Oleg Deripaska, významný ruský obchodník, věřil, že Ruská federace odešla o tři až čtyři "roky celé" a břidlicový plyn a ropa by mohla být konkurenceschopná v realitě WTO.

Anatolij Dmitrievská, akademik ruské akademie věd, se domnívá, že v Ruské federaci je výroba LNG přiměřená pouze místním potřebám, na území, které je umístěno ve značné vzdálenosti od stávajících plynovodů. Tam může být vhodnější průzkum a výroba nekonvenčního modrého paliva než položení plynovodu.

Ukrajina

V roce 2010 získaly společnosti Shell a Exxon Mobil licenci na průzkum ložisek břidlice na Ukrajině. V květnu 2012 byly vyhlášeny vítěze výběrového řízení na vývoj plynárenských oblastí Yuzovskaya (východní Ukrajina) a Olesskaya (Západní Ukrajina). První část šla Shellovi a druhá - Chevron. Bylo předpokládáno, že aktivní těžba v těchto oblastech začne v letech 2018-2019. Dne 24. ledna 2013 podepsala společnost Shell smlouvu s Nadra Yuzovskijskou o rozdělení břidlicového plynu vyráběného v regionech Charkov, Doneck a Lugansk. Podpisu se zúčastnil také prezident Ukrajiny Viktor Janukovyč. Na podzim roku 2015 společnost provedla první studnu v oblasti Charkov.

Téměř bezprostředně po podepsání smlouvy v těchto oblastech začaly procházky a akce, jejichž účastníci se zabývali vývojem břidlicového plynu, jakož i proti tomu, že tato příležitost byla poskytnuta zahraničním firmám. V. Voloshin, rektor univerzity Priazovskij, uvedl, že výroba LNG může být provedena bez poškození životního prostředí, ale je zapotřebí další práce k nalezení nejvhodnější výrobní technologie.

V roce 2014, kdy začal ozbrojený konflikt na jihovýchodě Ukrajiny, Chevron jednostranně ukončil dohody uzavřené dříve a stěžoval si, že ukrajinská vláda nesplnila své povinnosti připravovat regulační rámec. Shell dočasně pozastavil vývoj břidlicového plynu v Donbass kvůli současným událostem, ale dosud smlouvu neodmítl.

Jiné země

Světové ložiska břidlice jsou poměrně velké. Jsou soustředěny především v zemích jako Austrálie, Indie, Čína a Kanada. Z těchto zemí se Čína výhradně angažuje ve vývoji ložisek břidlice. Společnosti země začaly pracovat tímto směrem v roce 2012 a stanovily si cíl, aby do roku 2020 dosáhly úrovně 30 miliard m3 plynu ročně. Země by tedy mohla pokrýt pouze 1% svých energetických potřeb.

Zakážete kořist

Ve Francii a Bulharsku je vývoj ložisek břidlice zakázán z důvodu pravděpodobnosti poškození životního prostředí. Na stejné cestě jsou Německo a některé americké státy.

Závěr

Dnes jsme se dozvěděli, co je břidlicový plyn, a také se seznámil s technologií výroby a zeměmi, které se zabývají tímto odvětvím. Nakonec je třeba poznamenat, že LNG je poměrně slibnou alternativou k tradičnímu plynu, avšak jeho výroba je v současné době spojena s řadou obtíží, které mnohým zemím brání v úpravě procesu tak, aby výsledný produkt byl konkurenceschopný. Dále jsme se ujistili, že otázka rozdílů mezi břidlicovým plynem a zemním plynem je extrémně nesprávná.