Как американские компании снижают экологические риски при добыче сланцевого газа

Добыча газа и нефти из сланцевых пород требует огромных запасов воды – не меньше, чем крупные индустриальные города, например Чикаго. Доставлять ее порой приходится издалека, за несколько сотен километров. В горизонтальные и наклонные скважины под высоким давлением (1000 атмосфер) закачивается раствор химикатов, который рушит перегородки между «порами» в окаменевшей глине, высвобождая топливо. Проблема в том, что отработанную воду нельзя сливать в водоемы из-за значительного содержания вредных веществ. Добывающим компаниям приходится тратить деньги на то, чтобы вернуть испорченную воду под землю, подальше от чистых источников.

Американские компании, от нефтесервисных гигантов Halliburton и Schlumberger до таких крошечных фирм, как Ecologix Environmental Systems, разрабатывают технологии рециклирования жидких отходов. Воду очищают от химикатов и щебня до состояния, когда ее можно закачивать в новые скважины – а значит, экономить на утилизации.

Некоторые компании пришли к выводу, что прятать стоки глубоко под землей выгоднее, чем очищать их. Это замедлило внедрение нового метода. Однако эксперты утверждают, что по мере наращивания добычи нефти и газа из сланцевых пород ситуация изменится.

Перерасход воды

По прогнозу Schlumberger, к 2035 г. Соединенные Штаты пробурят около миллиона новых скважин. Поэтому экономное расходование чистой воды – «вопрос не только экологического, но и стратегического значения», заявил на недавней конференции вице-президент по техобслуживанию скважин Сальвадор Айяла.

Чтобы провести гидроразрыв пласта в 35000 скважин, при нынешних темпах добычи требуется 70–140 млрд галлонов воды в год (265–530 млрд л), отмечается в докладе Агентства по охране окружающей среды США от 2011 г. Это соответствует объему воды, ежегодно потребляемой Чикаго или Хьюстоном. Столь интенсивное расходование жизненно важного ресурса вызывает нарекания у экологов – особенно в год, отмеченный сильнейшей засухой.

На месторождении сланцевого газа Bakken Shale в Северной Дакоте галлон свежей воды обходится в 10–14 центов, сообщает компания Continental Resources. Чтобы обеспечить водой одну операцию по гидроразрыву, она платит как минимум $400000. При этом на будущий год Continental Resources запланировала провести 200 таких операций.

Компании думают над тем, чем заменить воду: одни используют гель пропана, легко превращающийся в пар, другие – сжатый воздух. Хотя первые опыты прошли успешно, до коммерческого использования негидравлического метода еще далеко.

Утилизация стоков

Утилизация отработанной воды в разных штатах производится по-разному. Так, например, в Техасе много заброшенных месторождений нефти, и компании попросту закачивают стоки в пустые скважины. Но в Пенсильвании нет места для захоронения – там можно насчитать от силы 10 нагнетательных скважин, которые могут использоваться для закачивания в глубоко залегающие пористые породы неочищенных отработанных вод с целью их постоянного захоронения (см.врез). Грузовики увозят раствор за сотни километров в штат Огайо.

На северо-востоке страны нефтяные компании вынуждены платить подрядчикам за транспортировку воды до захоронения до $8 за 160-литровую бочку (42 галлона), рассказывает аналитик консалтинговой фирмы Wood Mackenzie Жени Один.

По второму кругу

Согласно расчетам, проведенным операторами, повторное использование воды позволит сократить расходы на ее утилизацию и закупку новых партий воды на 25% и тем самым сэкономить $200000 за срок службы обычной скважины. «Это бизнес на миллиарды долларов, и кто-то обязательно захватит рынок и сорвет куш», – считает Один.

Компания Chesapeake Energy стала повторно использовать всю воду, которую откачивает из скважин на севере штата Пенсильвания после гидроразрыва. Издержки сократились, а поток грузовиков на дорогах штата если не иссяк, то значительно уменьшился – к радости местных жителей, отмечает представитель Chesapeake Майкл Кес.

После операции гидроразрыва извлеченную на поверхность воду очищают с помощью фильтров или химикатов, собирающих мелкие частицы породы. Одни компании обрабатывают воду прямо у скважины, другие отвозят ее на расположенные неподалеку очистные сооружения. По данным комиссии, следящей за расходованием воды в бассейне реки Сусквеханны, добывающие компании в центре Пенсильвании повторно используют 14% воды, пошедшей на гидроразрыв пласта, хотя два года назад перерабатывалось менее 1%.

Клей Терри, управляющий по стратегии развития бизнеса в подразделении водных растворов Halliburton, считает, что обилие пустых скважин в Техасе и их дешевизна застопорили внедрение технологии рециркуляции. «Но у вторичного использования воды очень много преимуществ, как экономических, так и политических. Поскольку политики и регуляторы все больше склоняются к тому, что истощаемые ресурсы следует охранять, ограничивая их расходование, операторы постепенно будут переходить на альтернативные источники», – полагает Терри.

Небольшие компании, занимающиеся очисткой воды, например Select Energy Services, отмечают повышение спроса на их услуги. Если в конце прошлого года Select Energy оказывала полный спектр услуг только в одном районе, то сейчас их уже четыре, включая Северную Дакоту и Колорадо, где добывают сланцевые нефть и газ. Компания Ecologix утверждает, что рециркуляция обходится на 80% дешевле, чем закачивание отработанной воды в нагнетательные скважины. Ранее свои очистные сооружения она продала Halliburton, а теперь строит новые на западе Техаса. «Надеемся, что мы сможем примирить экологов с нефтяными компаниями, удовлетворив всех», – говорит гендиректор Ecologix Эли Грубер.