Сланцевый апокалипсис «Газпрома»
Самый актуальный тренд сезона — сланцевый газ. Эксперты предсказывают, что он вытеснит другие устаревшие и немодные газы и завоюет мировую экономику. Итак, сегодня в программе: что такое сланцевый газ, почему вокруг него столько шума и куда в конце концов девать отработанные расклинивающие агенты?
Текст: Леонид Каганов, Андрей Коняев
Технология
Краткая история добычи энергоресурсов за последние четыре миллиарда лет
Первые газодобытчики появились около четырех миллиардов лет назад, сразу после появления планеты. В те далекие годы атмосфера Земли состояла почти полностью из метана. Потому что метан – третий по распространенности газ во Вселенной после водорода и гелия, которые интересны только любителям воздушных шариков. Тогдашние народы Земли – одноклеточные цианобактерии – просто брали метан из окружающего воздуха для своих нужд, а в атмосферу выбрасывали отходы – кислород. Добыча шла так легко, что за первые три миллиарда лет никому из них даже не пришло в голову стать многоклеточными. Пиршество халявы закончилось не просто энергетическим кризисом, а настоящей экологической катастрофой: атмосфера планеты оказалась безнадежно отравлена кислородом, а весь метан из нее выжран и захоронен в грунте. Выжить без революционных методов добычи оказалось невозможно. И цианобактерии ушли. А вместо них за последний миллиард лет расцвело все то дивное многоклеточное разнообразие, которое мы знаем и любим, – от огурца и папоротника до бронтозавра и Леди Гага. Эти взялись за добычу органики с умом – то высасывая ее из глубин своими корнями, то отнимая у пробегающих мимо. Но энергетические захоронения все равно опускались все глубже в землю. И тогда Господь создал человека, чтобы тот вынул из недр выпавшую из оборота органику и пустил ее снова в круговорот. В этом главная миссия человечества. Посмотрим, как оно с ней справляется.
В архаичные времена нефть и газ перли изо всех щелей земли. Крестьяне морщили носы, а черная грязь нефтяных луж использовалась для смазки осей колесниц и бальзамирования покойников. Для первой нефтедобычи не бурили скважины, а просто рыли колодцы. И если нефть оказывалась разбавлена водой, месторождение считалось негодным. Позже стали сверлить скважины, оттуда нефть била фонтаном, а бурильщики купались в черных струях и позировали фотографам, предварительно запретив поджигать магний для фотовспышки. Через какую-то сотню лет уже считалось счастьем разрабатывать месторождение, заливая в недра воду и получая на выходе десятипроцентный раствор. Потом люди научились сверлить шахты невероятной глубины и даже нырять за нефтью в морские глубины.
То же самое происходило и с газом, который, по сути, та же органика. Газ лежит под землей. Где-то он растворен в нефти, где-то в воде, а где-то валяются гидраты – соединения, в которых молекулы метана заперты в решетке из молекул воды. Поскольку давление в недрах огромное, газ двигался вверх через поры, пока не упирался в потолок из твердой породы, плохо пропускающей газ. Так получался природный карман. Живущему этажом выше газодобытчику было достаточно просверлить в этом потолке дырочку, вставить трубу – и газ сам тек из природного кармана в государственный. Но обитателям планеты свойственно совершенствовать методы добычи. Люди стали догадываться, что газ и нефть можно получать еще каким-то способом. Например, из сланцев, песчаника, угольных бассейнов или из газогидратов на дне океанов (их запасы вообще колоссальны, японская компания JOGMEC в прошлом году уже что-то такое на пробу добыла с глубины 1,3 километра около острова Хонсю). Проще говоря, на смену одноклеточным способам добычи газа приходят высокотехнологичные. И первой серьезной революцией стал сланцевый газ.
Ситуация, когда газ образует готовый карман, – приятная, но по нашим временам редкая, как лужа нефти. Чаще в природе никакого кармана нет, а газ разложен по крупицам в трещинах сланцевых пород на глубине от 1,5 до 4,5 километра. Просверлить дырку и вставить трубу не получится. Можно ли достать такой газ? Можно, но сложно.
Для этого понадобятся сразу три технологии: горизонтальное бурение, кустовые скважины и гидроразрыв (он же фрекинг). В целом это напоминает технологию добычи, которую изобрели миллион лет назад растения с корневой системой. Сверлят глубокую скважину, километра три, и, когда пласт сланца будет достигнут, шахту поворачивают и дальше сверлят горизонтально еще километра три. И таких ходов в разные стороны множество. Но даже так газ не пойдет. Тогда делают гидроразрыв: в шахту закачивают воду, в которую добавлены 1% соляной кислоты, реагенты для лучшего растворения породы, а также гранулы диаметром 0,5–1,5 миллиметра, которые застрянут в расклинившихся пластинках сланца и не дадут им снова сойтись. Обычно это песчинки, но пробовали использовать гранулы из керамики, стали, пластика, оксида алюминия и даже молотой скорлупы грецких орехов. После гидроразрыва по всем ветвям шахты в стенках появляются сотни змеящихся трещин. Воду откачивают обратно, а скважина обретает громадную корневую систему и, как дерево, начинает сосать полезное с огромной глубины.
Идея так проста, что придумывать ее начали давным-давно – по частям. В сланцевых пластах первую коммерческую газовую скважину пробурил Уильям Харт в США в 1821 году. Гидроразрыв пласта применила компания Halliburton в 1947 году в США. В СССР теоретическую базу сланцевой добычи разрабатывали советские ученые Христианович и Желтов в 1953 году, а гидроразрыв угольного пласта был проведен в 1954 году в Донбассе. С тех пор гидроразрыв не первое десятилетие популярен в технологиях для повышения дебита скважин (правда, только нефтяных), в том числе в России.
Если это так просто, то в чем сложность? Сложность добычи сланцевого газа в том, что она очень трудоемка, поэтому до последнего времени была коммерчески невыгодной. Глубина около 3 километров, температура на таких глубинах достигает 150 градусов, а давление – 600 атмосфер (для сравнения: металлический газовый баллон высокого давления выдерживает 300 атмосфер). При этом толщина сланцевого пласта может быть всего 5 метров – попробуй бури вдоль него и не выскочи! В общем, задача оказалась крайне высокотехнологичной и стала по-настоящему решаемой только при современных ценах на газ и с появлением компьютеров и новейших систем телеметрии, которые позволили управлять бурением без остановки бура через каждые 30 метров.
Экономика
Количество добываемых ресурсов на планете в целом величина постоянная. Пока ты каждый день варишь утром кофе, тебе не потребуется газа вдвое больше, чем вчера. По мировой иронии основная часть удобных для добычи современных запасов оказалась в земле, во всех прочих отношениях не самой привлекательной и потому заселенной не самыми цивилизованными аборигенами. Обрадованные шальными деньгами аборигены тут же стали вместо верблюдов покупать себе «Бентли», и все это продолжалось до тех пор, пока цены не выросли настолько, что в мире стали рентабельны высокотехнологичные способы добычи, когда можно уже не ковырять дырки в песках далекой Нигерии, а работать на собственном приусадебном участке. Так начала меняться картина газовых ветров, которые долгие годы носились по глобусу привычными путями.
США газ большей частью импортировали. Там есть свои месторождения в Мексиканском заливе и Колорадо, но они стали слабеть в последние двадцать лет. Четверть своего газа США покупали у Канады (и даже немного потом перепродавали в Мексику). Большую долю газа поставлял Катар (это такая страна, известная лишь знатокам газовой экономики). Поскольку Катар находится за океаном, на другой стороне глобуса, газ везли в жидком виде танкерами. Для этого в Катаре имелись терминалы сжижения, а в США – разжижения. Дальнейшей надеждой США было Штокмановское месторождение России – залежи газа на морском дне Арктики. Добывать тяжело, зато газа там громадное количество. «Газпром» обещал начать разработку и продажу сжиженного газа в США.
Итак, в США грянула сланцевая революция. Сегодня сланцевый газ добывают три страны: США, Канада и немножко пробует (менее 1%) Китай. Что при этом происходит на глобусе?
Сегодня в США более 25% от общего объема газодобычи – сланцевый газ. США внезапно превратились из импортера газа в нетто-экспортера и в 2009 году даже выходят на первое место в мире по объемам добычи, обогнав Россию (потом объем добычи снизился, и Россия опять встала на первое место, хотя все равно газ в США стоит дешевле, чем в России). США перестраивают все свои терминалы с разжижения на сжижение, готовясь экспортировать за океан. Первой забеспокоилась Канада: спрос на канадский газ в США стал снижаться. Но Канада быстро сориентировалась – договорилась поставлять сжиженный газ Китаю, строит терминал в Ванкувере и вовсю разрабатывает свои сланцевые месторождения. Катар оказался не нужен США. Он не знает, куда теперь деть свой сжиженный газ, и пытается продать его в Европу. «Газпром» оказался не нужен США. В 2006 году он объявляет, что газ Штокмановского месторождения пойдет не танкерами в США, а по северо-европейскому газопроводу Nord Stream в Европу. А в 2013 году проект разработки Штокмановского месторождения вообще приостанавливается. Ветер над океаном поменялся и сегодня дует в обратную сторону.
Средние цены за 100 куб.м
| от $35 | cебестоимость добычи традиционного газа |
| от $385 | цена, по которой «Газпром» продает газ в Европу по трубе |
| от $500 | цена, по которой Катар возил в США сжиженный газ танкерами |
| от $100 | себестоимость добычи сланцевого газа |
| от $190 | текущая цена природного газа в США |
Экология
Наука экология – не самая умелая, не самая дорогая, но чисто внешне самая симпатичная проститутка нашего мира. Занеси ей денег – и она завтра расскажет, что самолет Boeing разрушает озоновый слой, а Airbus – не разрушает, или наоборот. Было бы странно, если бы она не подключилась к шуму вокруг сланцевого газа. Она, конечно, подключилась.
Экологическое преимущество сланцевой добычи в том, что скважины настолько глубоки и так далеко разветвляются под землей, что сланцевый газ можно добывать в любом месте, где он есть, даже если сверху оказался город-миллионник. Но противники утверждают, что сланцевая добыча опасна для экологии: от этого случаются землетрясения, загрязнения, а вода в окрестных колодцах пропитывается метаном и горит. Сторонники довольно разумно возражают, что сланцы залегают существенно ниже водоносных слоев, а над гипотезой землетрясений просто смеются. Однако в доводах экологов есть здравое зерно, которое связано не с технологией, а с методами ведения работ. Дело в том, что для гидроразрыва в скважину закачивается огромный объем воды с растворенными реагентами. А потом ее надо выкачать и... куда-то девать. Идеально – в следующую шахту. Но проще вылить. Кроме того, действительно был случай, когда реагент сам вырвался из скважины и загрязнил водоносные слои. Это произошло в городе Павиллион (население – 160 человек) в Вайоминге. Там сланцы залегали на рекордно малой глубине.
Сложность добычи сланцевого газа в том, что она очень трудоемка, поэтому до последнего времени была коммерчески невыгодной
Что касается загрязнения метаном (знаменитая горящая вода из-под крана, показанная в фильме-расследовании «Газовая страна»), то это не имеет отношения непосредственно к методу гидроразрыва: задеть во время бурения существующие в грунте карманы метана — обычное дело при любой газодобыче. Другой аргумент противников: сланцевый газ по качеству хуже традиционного. Правда здесь в том, что сланцевый газ не прошел в недрах очистку, как это сделал традиционный газ, просачиваясь сквозь породы. Поэтому он по составу действительно немного другой. Если в стандартном газе содержание метана около 94,3%, то в сланцевом, по данным журнала Pipeline and Gas Journal, широкий разброс – от 79,4% до 95,5% при доле негорючих газов (азот, углекислый газ) до 9,3%. Отсюда особенности с транспортировкой, сжижением и горением: сланцевый газ может выделять при горении на 20% больше тепла (что уже опасно для горелок) и на 30% меньше (что огорчит потребителя).
Политика
Когда в мировой экономике случаются интересные события, обязательно находятся те, кому выгодно осветить их с той или другой стороны. Одну сторону мы уже рассмотрели: США превратились из импортера в экспортера благодаря сланцевому газу, а капитализация «Газпрома», главного поставщика традиционного газа, упала вдвое.
Противники сланцевого газа утверждают, что это огромный инвестиционный пузырь, который был раздут аферистами на пустом месте с целью получить с Уолл-стрит инвестиционные миллиарды. Вкратце: сланцевая добыча выглядела такой выгодной, что привлекла там много инвестиций, в результате цена газа в США резко упала и добыча стала настолько невыгодной, что газодобытчики разорились, а инвесторы отвернулись. Другой аргумент: противники утверждают, что эффективность сланцевых месторождений была сильно завышена, а на практике газ в сланцевых скважинах истощается быстрее, чем ожидалось. Поэтому добыча сланцевого газа в США растет совсем не так быстро, как пророчили оптимисты, а в других регионах, например в Европе, она так и не начата, потому что экономически нецелесообразна.
И действительно, ряд компаний планировали начать добычу сланцевого газа в Польше, Венгрии и на Украине уже в 2014 году, но дело ограничилось пробными бурениями. На коммерческой основе скважины до сих пор не заработали по разным причинам, о которых ходят такие слухи: мол, где-то не сошлись в цене, где-то дали взятку традиционные газовщики, где-то местные еврочиновники потребовали откат, но не дождались...
Несмотря на эти аргументы, пузырь лопаться совсем не спешит. И даже из кадров фильма «Газовая страна», снятых лютыми экологическими противниками, по крайней мере следует, что сланцевая индустрия в США повсеместно работает и приносит добытчикам шальные деньги.
Сланцевый газ и мы
Отдельный вопрос – как может повлиять дальнейшая разработка сланцевых месторождений на экономику России? Несмотря на то что среди теоретиков сланцевой добычи были и советские ученые, а отдельные элементы технологий используются и сегодня, в целом Россия к добыче сланцевого газа не готова. И дело даже не в отсутствии техники, опыта и накатанных технологий, а просто столь дорогая добыча не нужна в стране, где так много традиционного газа. И даже вопрос о том, богата ли Россия сланцевыми месторождениями, пока слабо изучен за ненадобностью. Задача России не найти газ, а продать имеющийся. Не секрет, что уровень жизни россиян относительно высокий – учитывая наши внутренние цены на услуги, товары и недвижимость, способные шокировать даже богатых европейцев. Грубо говоря, россиянин из глубинки, работая лениво и с бутылкой, может купить телевизор той диагонали, какой не может себе позволить китаец, работающий на заводе телевизоров по 14 часов в сутки. Этот наш рост уровня жизни волшебным образом совпал с ростом мировых цен на топливо, когда нефть в 1999-м стоила 20 долларов, но за десять лет поднялась до 140 долларов.
Есть риск, что «Газпром» может оказаться отключенным от европейской трубы, потому что труба понадобится для циркуляции газа внутри Европы без его участия
Неудивительно, что россияне за эти десять лет стали меньше шить, паять и строить, а сегмент доходов от продажи ресурсов в общей экономической картине год от года только рос.
Сланцевая революция в США уже начала влиять на нас. По крайней мере, газ Катара не нужен за океаном и стал искать себе место в Европе. Если сланцевая революция перекинется через океан и добыча стартует в Европе, то здесь, по некоторым оценкам, объем сланцевых месторождений в одной лишь Польше достигает 5,3 триллиона кубометров (больше, чем наше Штокмановское месторождение в Арктике). Помимо Польши свои сланцевые запасы принялись изучать также Украина, Венгрия и другие страны. И тогда есть риск, что «Газпром» со всеми его запасами может оказаться отключенным от европейской трубы, потому что труба понадобится для циркуляции газа внутри Европы без его участия. Если этот сценарий станет реальностью в ближайшее десятилетие, для экономики России это будет очень плохая новость.
Политический нюанс сегодняшнего дня тоже не добавляет оптимизма: отношения между Россией и Западом сильно похолодали, поэтому Европа при прочих равных с удовольствием откажется от закупок российского газа, как только появится такая возможность.
5 благоприятных условий для развития сланцевой добычи
Наличие земли. Была бы земля, а сланцевый газ в ней найдется.
Высокие технологии, хорошее финансирование науки и политическое устройство общества, при котором слова «интеллигенция», «креативный класс» и «больно умный» не являются федеральным ругательством.
Свободная конкуренция между множеством негосударственных фирм, занимающихся добычей. Например, в одном лишь Техасе работают 350 добывающих компаний и еще 2500 – занимаются сопутствующими услугами, например бурением.
Отсутствие бюрократов, запрещающих новые способы добычи из-за того, что им не занесли денег (или, наоборот, занес кто-то другой).
Инвестиционный климат, в котором инвесторы готовы вкладывать в высокорискованные разработки большие суммы. В США это 40–70 млрд долларов в год, а сланцевая индустрия там была создана не гигантами Shell и Chevron, а сотнями маленьких компаний с капиталом из инвестиций Уолл-стрит. Важный момент: инвесторы при высокорискованных инвестициях стремятся иметь дело с рисками неудачи, а не с рисками удачи, после которой твои активы будут отжаты, а сам ты окажешься в федеральном розыске.
Россия пока работает над первым пунктом.
ТЕБЕ ТАКЖЕ ПОНРАВИТСЯ
Хорошо, что у нас есть мудрый руководитель, газ, нефть, ядерные боеголовки и любимый брат Китай! Мир таким будет всегда, без изменений.