Dr Jan Krasoń o gazie łupkowym

Po raz kolejny odwiedził Wrocław dr Jan Krasoń, znany geolog z USA. Jest on inicjatorem poszukiwań gazu łupkowego w naszym kraju oraz doradcą wielu rządów w Europie i na świecie. Trzeba przypomnieć, że dr Jan Krasoń zdobył na Uniwersytecie Wrocławskim dyplom geologa. Tutaj też uzyskał doktorat z sedymentacji cechsztyńskich złóż rud miedzi obecnie eksploatowanych przez KGHM.

Jego doskonała znajomość geologii Polski była pierwszą gwarancją dla amerykańskich biznesmenów, których sprowadził on do nas. Krótko mówiąc, obecne wielce rokujące poszukiwania gazu łupkowego mają swój początek we Wrocławiu. Zgodził się on na krótką rozmowę na ten temat. Rozpoczął ją od podziękowania za publikację o jego pracach, jakie zamieściliśmy dotąd na łamach polskiej prasy. Oto co dr Jan Krasoń powiedział portalowi nettg.pl.

Skąd bierze się gaz ziemny?

Kwestia ta dotąd nie była jednoznacznie wyjaśniona. Wystarczyło, że wszyscy wiedzieli, że gaz jest w tzw. pułapkach, czyli w szczelnych, strukturach wapiennych skał mezozoicznych liczących sobie ok. 250 – 65 milionów lat. Ułożone są one w kształcie odwróconej miednicy. Są to tak zwane złoża klasyczne, z których eksploatowano go, podobnie jak towarzysząca mu ropę naftową. Od dawna jednak uczeni zajmowali się powstawaniem i występowaniem łupkowych struktur paleozoicznych powstałych ok. 540 – 250 milionów lat temu.

Wiadomo było, że łupki to sprasowane osady muliste i ilaste zawierające obumarłe szczątki ówczesnej fauny i flory. W trakcie precyzyjnych badań napotykano w nich resztki gazu ziemnego i cząstki ropy naftowej. Nie wiązano tego jednak z ich powstawaniem. Bliższe jednak analizy wykazały, że wszędzie gdzie występują klasyczne złoża gazu ziemnego, tam poniżej na znacznych powierzchniach znajdują się łupki paleozoiczne. Zachodziło podejrzenie, że są one pierwotnym źródłem eksploatowanych obecnie jego złóż na całym świecie. Gaz ziemny powstawał w nich z rozkładu materii organicznej, która jest jednym ze składników tej skały. W czasie następowało jej uwęglenie. Powstający w ten sposób gaz ziemny w czasie milionów lat uchodził ku górze z łupkowego podłoża. Napotykając przeszkody w postaci wspomnianych pułapek, gromadził się w młodszych utworach tworząc tam klasyczne jego złoża. Są to w jakiejś mierze złoża wtórne. Pierwotnym, lecz zwykle rozproszonym złożem tego gazu i ropy naftowej są wspomniane zwykle czarne łupki bitumiczne. Ponieważ skały łupkowe występują na dużych przestrzeniach, okazało się, że zasoby gazu ziemnego mogą zwiększyć się wielokrotnie. Amerykańscy geolodzy twierdzą, że wystarczy go dla całej ludzkości jeszcze na ok. 3500 lat!

Technika ujęcia gazu łupkowego

Jest ona dostosowana do występujących w przyrodzie zjawisk związanych z łupkami bitumicznymi. Łupki te na ogół posiadają znaczne rozprzestrzenienie i dużą grubość (miąższość) w granicach ok. 1,5 km. Po ich powstaniu, zostały one łagodnie sfałdowane podczas ruchów górotwórczych skorupy ziemskiej. Jak każda płaska struktura w miejscach przegięć ulegała ona wielokrotnemu poprzecznemu pęknięciu. Głębokie spękania mogły być dobrym kolektorem, a zarazem kanałem przepływu tego gazu.

Dotychczasowe wiercenia za gazem ziemnym były pionowe, gdyż wystarczyło nawiercić pułapkę, aby mógł być on bez przeszkód eksploatowany. Nie było to w tym wypadku możliwe, gdyż gaz ten w łupkach jest rozproszony. W tej sytuacji pionowe otwory miałyby szansę nawiercić jedną, może nawet kilka takich szczelin przewodzących gaz w warstwie łupkowej. To nie dawało gwarancji na uzyskanie opłacalnych zasobów. Ogromny postęp w technice wiertniczej pozwolił na zaradzenie tym wszystkim niedogodnościom. Oto nadal wierci się otwór pionowy do stropowej części tych łupków, gdzie jest największa szansa na nagromadzenie się gazu. Łupki te jednak znajdują się na ogół na stosunkowo dużej głębokości w granicach ok. 3 km. Powoduje to, że ciśnienie górotworu zaciska wszystkie spękania, którymi możliwy jest przepływ tego gazu. Problem rozwiązano w ten sposób, że z dna pionowego otworu wzdłuż strefy występowania łupków wierci się otwory poziome. Przechwytują ona po drodze całe systemy pionowych spękań. Otwory te są dostosowane do zalegania łupków i odpowiednio wznoszą się i opadają zgodnie z ich konfiguracją zalegania. Z jednego otworu pionowego można wiercić promieniście kilka otworów poziomych. Do otworów tych zatłacza się półprocentowy roztwór zwiększający ciężar cieczy tak, aby zatłaczany wraz z nim piasek nie osiadał w trakcie prowadzenia tej operacji. Następnie pod ciśnieniem wciska się ten piasek w szczeliny w ten sposób, że stają się one trwale otwarte i przepuszczają gaz zawarty w całej skale. Zasadniczo technika ta nie odbiega od dotychczas stosowanych metod wiercenia otworów pionowych, z tym, że zastosowano ją do otworów poziomych.

Zasoby szacunkowe

Jego zasoby są kolosalne. Wystarczy wspomnieć, że jeden kilometr sześcienny ma objętość miliarda metrów sześciennych. Polska strefa łupkowa w dużym przybliżeniu liczy sobie około 600 km długości, 100 km szerokości i 1,5 km grubości. Wszystko to razem daje pojemność 90 tys. km sześciennych, czyli ok. 90 bilionów metrów sześciennych. Ocenia się, że zawiera ona przeciętnie powyżej 5 procent gazu. Daje to szacunkowe zasoby w skali ok. 5 bilionów metrów sześciennych gazu. Ponieważ zużywamy go w ilości ok. 15 miliardów rocznie można przypuszczać, że prawdopodobnie starczy go dla nas przynajmniej na najbliższe trzysta lat bez jakiegokolwiek jego importu. Powyższe schematyczne obliczenia są tylko przykładem na to, z jaką skalą występowania tego gazu mamy do czynienia. W Polsce strefa wspomnianych skał łupkowych ciągnie się od Gór Świętokrzyskich w kierunku północno zachodnim aż pod dno Bałtyku w kierunku Szwecji. Tam łupki te ukazują się na powierzchni i z tego powodu nie zawierają już gazu ziemnego, który uszedł z nich do atmosfery.

Strefą znacznych zasobów tego gazu może być monoklina przedsudecka. Występujące w jej podłożu monokliny łupki stwarzają problemy dla eksploatacji rud miedzi w KGHM. Występujący w nich gaz poprzez zalegające nad nim eksploatowane piaskowce przedostaje się do wyrobisk górniczych. Na razie są to ilości hipotetyczne, symboliczne i najczęściej występujące w skali poniżej norm. Jednakże pokazanie się większej ilości tego gazu w eksploatowanym złożu miedzi może uniemożliwić jego dalsze wybieranie. Jedynym na ten stan rzeczy ratunkiem jest eksploatacja gazu łupkowego na przedpolu zagospodarowanego złoża miedzi. Jeżeli nie da to pożądanego rezultatu, KGHM może zamienić górnictwo miedzi na górnictwo gazu łupkowego. Będzie to prawdopodobnie równie intratny dla firmy interes jak eksploatacja złoża rud miedzi.

Zagrożenia

Prawdziwe zagrożenia są polityczne. Wiadomo, że odkryte zasoby gazu łupkowego w Polsce stwarzają zagrożenie dla sensu i celu istnienia rosyjsko-niemieckiego rurociągu gazowego położonego na dnia Bałtyku. Eksport polskiego gazu do Europy Zachodniej będzie zapewne tańszy, pewniejszy i bez żadnych warunków politycznych. W ten sposób miliardy dolarów wydane na położenie Nord-Streem trzeba będzie uznać za wyrzucone w błoto. Taką prestiżową porażkę ciężko jest przyjąć zarówno w Niemczech, jak i w Rosji, a nawet we Francji. Zdają tu sobie wszyscy sprawę, że również zamówienia na dostarczenie do nas elektrowni atomowych mogą być nieaktualne. Przez kraje te podsycana jest debata w Parlamencie Europejskim oraz w Komisji UE, aby formalnie ze względu na ochronę środowiska zakazać jego eksploatacji. W rzeczywistości zagrożenia te są iluzoryczne. I to zarówno te inwestycyjne, jak i przyrodnicze.

Od strony biznesowej podnosi się też fakt wtórnego obrotu koncesjami przyznanymi zagranicznym firmom wiertniczym. W przypadku amerykańskich poszukiwań prowadzące je firmy usiłują w ten sposób ubezpieczyć się przed negatywnymi wynikami wierceń. Przede wszystkim dlatego, że prowadzone poszukiwania za gazem łupkowym są bardzo drogie i również wielce ryzykowne pod względem finansowym. Straty rozłożone na wiele podmiotów nie kumulują się negatywnie, a wspólnymi sukcesami zawsze można się podzielić. Jest to tradycyjna amerykańska zasada prowadzenia wszelkich kosztownych i ryzykownych badań.

Wpływ na środowisko wierceń za gazem łupkowym jest taki sam, jak wszystkich innych wierceń pionowych. Wszelkie dodatki do płuczek wiertniczych są pod tym względem standardowe i nigdy nie budziły żadnych obiekcji. W USA odwiercono dotąd 35 tysięcy tego rodzaju otworów wiertniczych bez żadnych szkód dla środowiska. Planowane odwiercenie ok. 120 tego rodzaju otworów w Polsce, ma rzekomo pod tym względem zagrozić całej Europie! Przykładem na pełne bezpieczeństwo pod tym względem jest miasto Ford Worth koło Dallas w Teksasie. W jego rejonie wykonano ok. 2 tysiące tego rodzaju otworów za gazem łupkowym. I nic złego się tam nie dzieje. Tysiące ludzi ma pracę. W wyniku tych odkryć gaz w USA jest blisko pięć razy tańszy niż w Polsce. Jest duża szansa, że amerykański sukces powtórzy się również u nas.