Łupki: na razie brak alternatywy dla szczelinowania

Jeden odwiert, w którym się wydobywa gaz łupkowy metodą szczelinowania hydraulicznego, zużywa średnio 11 milionów litrów wody. W tym chemikalia stanowią od 55 tys. do 220 tys. litrów

Na razie nie znamy innej niż szczelinowanie hydrauliczne metody uwolnienia gazu z łupków, ale szukamy coraz lepszych jej metod - mówił w czasie konferencji naukowej Shale Science specjalista od szczelinowania dr Piotr Kasza z Instytutu Nafty i Gazu.

Kasza, który kieruje Zakładem Stymulacji Wydobycia Węglowodorów prezentował we wtorek na konferencji najnowsze osiągnięcia w dziedzinie płynów do szczelinowania. Jak przypominał, podstawą tego procesu jest doprowadzenie do powstania szczelin w skale i wypchnięcie do nich materiału podsadzkowego, tzw. proppantu, dzięki któremu się nie zamkną i będą uwalniać gaz. Na razie nie ma innego pomysłu na wytworzenie szczelin, niż pompowanie płynu pod ciśnieniem - podkreślał.

Kasza zauważył jednocześnie, że największe zasoby węglowodorów znajdują się właśnie w złożach niskiej jakości, wymagających szczelinowania, a stosunkowo niewielkie złoża dobrej jakości zostały już w Polsce wyeksploatowane.

Jak mówił, główne cechy dobrego płynu to niskie opory przepływu, szybka zmiana parametrów w odpowiednim momencie oraz zdolność do powrotu na powierzchnię po szczelinowaniu w jak największym stopniu. Płyn musi być też przyjazny środowisku i tani, a więc bez zbędnych, często kosztownych dodatków - podkreślił.

Najczęściej stosowany płyn to tzw. slickwater - składający się niemal w całości z wody z piaskiem, jednak najlepiej sprawdza się on przy twardych, sztywnych łupkach, które łatwo pękają. Są natomiast plastyczne skały z dodatkami gliny czy iłów, które uginają się przy szczelinowaniu, w których duże szczeliny łatwo się zamykają. Wtedy trzeba stosować dużo proppantu a do jego przeniesienia płyn o radykalnie innych właściwościach.

Jak mówił Kasza stosuje się wówczas roztwory różnych polimerów, które mogą mieć nawet konsystencję żelu, a zawierają niewiele wody. Taki płyn może spowodować utrzymanie otwartych szczelin w bardziej plastycznym materiale. Z kolei w skałach sztywnych slickwater potrafi wywołać trzy razy większe pęknięcia niż roztwór polimeru - przypomniał.

Piotr Kasza mówił też, że nowym trendem w projektowaniu płynów do szczelinowania jest dodawanie dwóch typów substancji - tzw, mikroemulsji i nanododatków. Głównym ich zadaniem jest zapobieganie "odciąganiu" wody z płynu szczelinującego przez mikropory skały. Dzięki temu Płyn utrzymuje swoja gęstość i w większej ilości wraca na powierzchnię po zabiegu szczelinowania. Dziś traci się w ten sposób co najmniej 60 proc. wody - zwrócił uwagę. Mikroemulsje i nanododatki wyciągają wodę ze szczelin.

Specjalista z INiG mówił też o próbach z płynami, w których głównym składnikiem nie jest woda. Jedną z takich alternatyw jest ciekły dwutlenek węgla, który ma m.in. dobre właściwości transportowe proppantu, nie uszkadza skały i łatwo powraca na powierzchnię. Do jego stosowania potrzebna jest jednak specjalna aparatura, znacząco podnosząca koszty.

Zdecydowanie wyższe koszty, m.in. z powodu konieczności stosowania instalacji kriogenicznej powoduje też użycie azotu, albo w postaci specjalnej piany albo tzw. cieczy energetyzowanej, czyli nasyconej tym gazem. Inna badaną metodą jest także użycie LPG, z odpowiednimi dodatkami nadającymi tej ciekłej substancji formę żelu.