Наивные вопросы о сланцевом газе.

Вопрос: Опасен ли сланцевый газ?

Ответ: Нет. Сланцевый газ и просто «природный газ» имеет  углеводородный состав – метан, этан, пропан и т.д. Поэтому говорить о какой-то особой опасности сланцевого газа не приходится.

Вопрос: Опасна ли добыча сланцевого газа?

Ответ: Да. Как и добыча «природного газа». Главная проблема в том и другом случае – загрязнение окружающей среды. Поскольку в любом случае разработка месторождений углеводородов ведется с помощью скважин, а бурение скважин сопровождается а) отчуждением земли под буровую площадку; б) образованием значительного объема стоков и сточных вод, содержащих токсичные вещества; в) выбросами в атмосферу при работе транспорта, двигателей и т.д. То есть любое бурение – экологически опасно. Разработка сопровождается авариями: взрывами, пожарами, утечками нефтепродуктов, горюче-смазочных материалов, бурового раствора и т.д.

Вопрос: Увеличивается ли риск всего перечисленного в случае именно сланцевого газа? Сопровождается ли добыча сланцевого газа какими-либо особенно вредными последствиями?

Некоторые считают что да, имеет. И называют причину – технологию гидравлического разрыва пласта (фрекинг - fracking), которая является базовой при добыче сланцевого газа.

Далее на картинках показан это самый фрекинг.

Далее приведем несколько взятых с просторов интернета цитат:

«Гидравлический разрыв пласта — это процесс, который предполагает введение смеси воды, песка и химических веществ в газоносные породы под чрезвычайно высоким давлением (500-1500 атм). Давление приводит к образованию крошечных трещин, которые позволяют газу вырваться. Вся эта система трещин связывает скважину с удаленными от забоя продуктивными частями пласта. Для предотвращения смыкания трещин после снижения давления в них вводят крупнозернистый песок, добавляемый в жидкость, нагнетаемую в скважину. Радиус трещин может достигать нескольких десятков метров».

«Операцию гидроразрыва пластов (ГРП) на одной территории приходится повторять до 10 раз в год. При гидроразрыве химическая смесь пропитывает породу, что ведёт к загрязнению больших территорий, а также грунтовых вод».

«При осуществлении гидроразрыва пласта с помощью мощных насосных станций в скважину производят закачку так называемых «жидкостей разрыва» (гель, в некоторых случаях вода либо кислота). Для поддержания трещины в открытом состоянии в терригенных коллекторах используется расклинивающий агент-проппант, в карбонатных — кислота, которая разъедает стенки созданной трещины. Эти агрессивные вещества могут попадать в водоносные слои и, соответственно, загрязнять их».

«Проседание почвы после гидроразрыва может составить более десятка метров».

«В скважину под давлением закачиваются до 20 миллионов литров разрывающей жидкости, которая образует трещины в сланцевой породе, именно состав этой жидкости вызывает опасения экологов. В нее входит более 90 разных химических веществ. Закачанные в скважины химикаты вместе с добываемым газом попадают в водоносные пласты и делают воду непригодной для использования. Количество просачивающейся в породу ядовитой жидкости может превышать 70% от закачанного объема».

«По данным экологов, в зонах добычи сланцевого газа немало фермерских хозяйств, а значит отравленная вода попадает в питьевую воду. Волонтеры СБМР встретились с семьей, которая рассказала, как после начала сланцевых разработок по соседству с их фермой у дочери была обнаружена патология в печени и селезенке. Состояние девушки стало улучшаться лишь после того, как ее отправили подальше из зараженного штата. Экспертиза показала, что из-за утечки газа из неисправных скважин в подземных водах значительно превышен уровень метана и тяжелых металлов. Использовать такую воду для личных и фермерских нужд нельзя».

«Ученые из университета Дьюка проанализировали 141 образец питьевой воды из колодцев на северо-востоке Пенсильвании вблизи зон добычи сланцевого газа. Результаты оказались шокирующими – концентрация метана превышена в среднем в 6 раз, а этана – в 23. По мнению ученых, это вызвано техническими ошибками при проектировании и строительстве скважин».

«Согласно докладу Центра изучения Земли Колумбийского университета, технология гидравлического разрыва пластов может провоцировать землетрясения».

И много-много похожего еще можно найти. Большая часть – взято из доклада «Почему Гринпис против добычи сланцевого газа и нефти» http://www.greenpeace.org/russia/ru/press/reports/Pochemu_Greenpeace_protiv_frekinga/

Суммируем основные экологические последствия гидроразрыва в совокупности с последствиями самого бурения:

Отчуждение земель под буровые площадки (растительность почвенный покров в пределах буровой площади полностью уничтожаются) площадь буровой площадки составляет 1,5-2 га;

Образование токсичных стоков и сточных вод (которые перерабатываются, либо складируются, либо увозят в места специального хранения);

Загрязнения компонентов окружающей среды при авариях – утечки нефтепродуктов, бурового раствора, химреагентов и т.д.;

Загрязнения подземных вод компонентами бурового раствора в ходе бурения;

Загрязнения подземных вод компонентами бурового раствора и «жидкости разрыва» собственно при гидроразрыве;

Утечки метана в окружающую среду как последствие гидроразрыва;

Загрязнение воздуха выбросами при работе буровых установок и транспорта;

Шумовое загрязнение (шум распугивает птичек, нервирует местное население);

Изменение напряженно-деформированного состояния горного массива, как следствие проседание земной поверхности и провоцирование сейсмической активности.

Таким образом, непосредственно с фрекингом связаны:

1)  загрязнения подземных вод компонентами «жидкости разрыва», 

2) утечки метана в окружающую среду как последствие гидроразрыва, 

3) изменение напряженно-деформированного состояния горного массива и его возможные последствия (проседание земной поверхности и провоцирование сейсмической активности).

Вопрос: Загрязняются ли подземные воды при фрекинге?

Ответ: Да. Но какие именно подземные воды загрязняются при фрекинге? Воды тех водоносных горизонтах, где осуществляется технологический процесс, конечно загрязняются, но мало кого волнует  добавка химикатов в минерализованные воды на глубине несколько км. Экологически опасно загрязнение пресных вод, которые используются для водоснабжения. Эти воды залегают на глубине от десятков до сотен метров. Здесь могут возникать совершенно различные ситуации. Если «сланцы» находятся на глубине 3-5 км, то утверждение о загрязнении «воды в колодцах» при фрекинге, мягко говоря, бред сомнительно. Поэтому о риске загрязнения можно судить только, зная о конкретной ситуации: глубина разрабатываемого пласта сланцев, глубина залегания пластов питьевых вод, направление движения подземных вод, наличие водоупоров, свойства этих водоупоров и т.д.

Как часто и как сильно загрязняются воды при фрекинге? Немного статистики. В 2010 г. на 20000 (ДВАДЦАТЬ ТЫСЯЧ) скважин с гидроразрывом пришлось 43 (СОРОК ТРИ) случая загрязнения вод (Massachusetts Institute of Technology, Gas report, 2011). Из них (т.е. из 43) 48% - загрязнение вод компонентами для гидроразрыва пласта или сланцевым газом, 33% - разлив загрязненных вод на буровой площадке, 10% - утечки при транспортировке сточных вод, 9% - операции с удаленными сточными водами. Вероятно, что случаев загрязнения вод на самом деле было больше, но цифра 0,002 случая загрязнения на скважину впечатляет. Кроме того, видно, что практически все загрязнение вод происходит при технологических операциях на земной поверхности. Я очень сомневаюсь, что загрязнение подземных пресных вод при добыче сланцевого газа, существенно больше загрязнения при добыче «традиционных» углеводородов.

Вопрос: Опасны ли утечки метана?

Ответ: Опасна утечка метана из баллона. Рвануть может… О каких концентрациях метана в подземных водах в областях нефтегазодобычи идет речь? Неизвестно. Так вот, над любой залежью углеводородов вблизи земной поверхности (почвенный газ, грунтовые воды) будет повышенное содержание метана. Этот факт используется при поисках месторождений углеводородов уже давным-давно. При добыче природного газа также происходят утечки метана – несколько % от объема добычи. Каковы утечки при добыче сланцевого газа? Оценили – несколько % от объема добычи, т.е. аналогичные. В США проводился мониторинг содержания метана в грунтовых водах (Osborn et al., 2011). В зонах фрекинга содержание метана составляло 0,3-50,4 мг/л, вне этих зон – 1,5-1,9 мг/л. Достоверны ли отличия? Если да, то чем они вызваны? Отмечается также, что в скважинах питьевых вод обнаружены метан, этан, пропан. Изотопный анализ доказывает небиогенное происхождение этих веществ.

Значительные концентрации метана наблюдаются на болотах (метан – болотный газ), на свалках бытовых отходов (т.н. биогаз), рисовых полях и т.д. Насколько метановая аномалия, возникающая при фрекинге, сопоставима с перечисленными? Неизвестно. Закрадывается подозрение, что проблема мифическая надуманная. Только сравнив загрязнения газообразными углеводородами при фрекинге с другими источниками аналогичного загрязнения можно говорить о значимости этой проблемы.

Вопрос: Вызывает ли фрекинг проседание земной поверхности и землетрясения?

Ответ: Маловероятно. Проседание земной поверхности наблюдается над шахтами и прочими подземными горными выработками. Проседание земной поверхности происходит за счет карстовых и суффозионных процессов, в результате которых образуются подземные полости. Какие полости (пустоты) образуются при фрекинге, при гидроразрыве пласта горных пород, который окружен сверху и снизу другими пластами? Как гидроразрыв пласта на глубине несколько км отразиться на поверхности? Никак.

Какая связь между фрекингом и  землетрясениями? Вы удивитесь, но однозначного ответа нет даже на вопрос: есть ли связь между землетрясениями и ядерными взрывами? Ядерный взрыв источник воздействия на порядки мощнее. Взорвали ядерный заряд – произошло землетрясение. Взорвали ядерный заряд – нет никакого землетрясения. 50 на 50. В асейсмических районах – никаких землетрясений ни ядерных заряд, ни тем более фрекинг не вызовет. 100% гарантия. Иначе давно бы военные имели «тектоническое оружие». В сейсмоактивных районах, ядерные взрывы, закачка жидкости в водоносные горизонты и некоторые другие воздействия на земную кору, теоретически могут спровоцировать землетрясение. Как и в случае с загрязнением вод, все зависит от конкретной ситуации: тектоническое строение, предшествующая сейсмическая активность, глубина пласта, объем закачиваемых вод и проч.

Таким образом, спектр экологических проблем в случае добычи сланцевого газа практически совпадает с экологическими проблемами при любой добычи углеводородов. Очевидно также, что при использовании технологии фрекинга в определенных условиях (небольшая глубина разрабатываемого пласта «сланцев», наличие перетоков между водоносными пластами, высокая тектоническая активность и проч.) экологический риск значительно возрастает.

Далее, при фрекинге потребляется значительный объем воды: десятки тысяч куб. м на 1 гидроразрыв. На каждой скважине операция гидроразрыва проводится до 12 раз, соответственно общий объем потребленной воды составляет несколько сотен тысяч куб. м на 1 скважину. Учитывая, что разработка одного месторождения – это несколько тысячи скважин, то объем водопотребления весьма значителен. При этом используются пресные воды (технологические ограничения применения минерализованных вод). В странах с ограниченными ресурсами пресных вод это будет существенной проблемой. Кстати, затраты воды при добыче сланцевого газа сопоставимы с затратами воды при добыче угля.

Далее, технология фрекинга подразумевает весьма высокую плотность буровых скважин (количество скважин на единицу площади, в среднем на 1,5-2 га – 6 скважин), соответственно возрастает экологический риск, обусловленный буровыми работами.

Все это реальные экологические проблемы¸ наличие которых привело к  ограничению применения технологии фрекинга в ряде европейских стран (Франция, ФРГ и другие).

И в заключении. Вместо того чтобы охать и бегать с транспарантами, нужно тщательно и грамотно проводить ОВОС (экологическую оценку проектов) в каждом конкретном случае.