Kas ir slānekļa gāze?

Saturs

• Kas ir slānekļa gāze un kāpēc tā ir svarīga?
• Horizontālā urbšana un hidrauliskā skaldīšana
• ASV ir bagātīgi slānekļa gāzes resursi
• Pietiekami 110 lietošanas gadiem
• Kas ir slānekļa "Spēlēt"?
• Horizontālā urbšana
• Hidrauliskā skaldīšana
• Slānekļa gāze salīdzinājumā ar parasto gāzi
• Dabasgāze: tīri sadedzinoša degviela
• Vides problēmas

Galveno slānekļa gāzes atskaņošanas karte 48 apakšējos štatos, ieskaitot nogulumiežu baseinus, kas tos satur. Noklikšķiniet, lai skatītu lielāku skatu.

Kas ir slānekļa gāze un kāpēc tā ir svarīga?

Slānekļa gāze attiecas uz dabasgāzi, kas ir ieslodzīta slānekļa veidojumos. Slānekļi ir smalkgraudaini nogulumieži, kas var būt bagāti naftas un dabasgāzes avoti.

Horizontālā urbšana un hidrauliskā skaldīšana

Pēdējās desmit gadu laikā horizontālās urbšanas un hidrauliskās sagraušanas kombinācija ļāva piekļūt lieliem slānekļa gāzes apjomiem, kuru ražošanai iepriekš nebija ekonomiski izdevīgi. Dabasgāzes ražošana no slānekļa veidojumiem ir atjaunojusi dabasgāzes rūpniecību Amerikas Savienotajās Valstīs.

Šis video sniedz pārskatu par slānekļa gāzi, sākot ar pirmo gāzes urbumu netālu no Fredonijas, Ņujorkā 1821. gadā līdz 2010. gada janvārim, un lielāko slānekļa gāzes atskaņojumu. Runātājs ir Džons Kurts, ģeoķīmijas profesors un potenciālās gāzes aģentūras direktors Kolorādo raktuvju skolā.

ASV ir bagātīgi slānekļa gāzes resursi

87% no dabasgāzes, ko ASV patērēja 2009. gadā, tika ražoti vietējā tirgū; tādējādi dabasgāzes piegāde nav tik atkarīga no ārvalstu ražotājiem kā jēlnaftas piegāde, un piegādes sistēma ir mazāk pakļauta pārtraukumiem. Liela slānekļa gāzes daudzuma pieejamība ļaus Amerikas Savienotajām Valstīm patērēt pārsvarā vietējās gāzes piegādes.

Saskaņā ar IVN ikgadējo enerģijas pārskatu 2011 Amerikas Savienotajām Valstīm ir 2552 triljoni kubikpēdu (Tcf) potenciālo dabasgāzes resursu. Dabasgāze no slānekļa resursiem, ko tikai pirms dažiem gadiem uzskatīja par neekonomisku, veido 827 Tcf no šī resursa aplēses, vairāk nekā divas reizes pārsniedzot pagājušajā gadā publicēto.

Šis video sniedz pārskatu par slānekļa gāzi, sākot ar pirmo gāzes urbumu netālu no Fredonijas, Ņujorkā 1821. gadā līdz 2010. gada janvārim, un lielāko slānekļa gāzes atskaņojumu. Runātājs ir Džons Kurts, ģeoķīmijas profesors un potenciālās gāzes aģentūras direktors Kolorādo raktuvju skolā.

Pietiekami 110 lietošanas gadiem

Saskaņā ar ASV patēriņa līmeni 2009. gadā (apmēram 22,8 Tcf gadā), ar 2552 Tcf dabasgāzes ir pietiekami, lai apgādātu ar aptuveni 110 lietošanas gadiem. Slānekļa gāzes resursu un ieguves aplēses ir ievērojami palielinājušās laikposmā no 2010. gada līdz 2011. gada Outlook pārskatiem un, domājams, nākotnē tās palielināsies.

Diagramma, kas parāda parasto un netradicionālo dabasgāzes resursu ģeometriju. EIA attēls. Noklikšķiniet, lai skatītu lielāku skatu.

Kas ir slānekļa "Spēlēt"?

Slānekļa gāze ir sastopama slānekļa "rotaļās", kas ir slānekļa veidojumi, kuros ir ievērojamas dabasgāzes uzkrāšanās un kuriem ir līdzīgas ģeoloģiskās un ģeogrāfiskās īpašības. Ražošanas desmitgade ir nākusi no Barnett Shale spēles Teksasā. Barneta slānekļa izstrādes pieredze un informācija ir uzlabojuši slānekļa gāzes attīstības efektivitāti visā valstī.

Citas nozīmīgas lugas ir Marcellus Shale un Utica Shale Amerikas Savienoto Valstu austrumos; un Heinsvilas slānekli un Fejetvillas slānekli Luiziānā un Arkanzasā. Mērnieki un ģeologi, izmantojot gan virsmas līmeņa novērošanas paņēmienus, gan datorizētas grunts kartes, nosaka piemērotas urbumu vietas apgabalos ar ekonomisku gāzes ieguves potenciālu.

Horizontālā urbšana

Slānekļa gāzes ieguvei tiek izmantotas divas galvenās urbšanas metodes. Horizontālo urbumu izmanto, lai nodrošinātu labāku piekļuvi gāzei, kas ieslodzīta dziļi veidojošajā veidojumā. Pirmkārt, vertikālā urbuma urbšana notiek līdz mērķa iežu veidošanai. Vēlamajā dziļumā urbjmašīnu pagriež, lai urbtu urbumu, kas horizontāli stiepjas cauri rezervuāram, pakļaujot urbumu lielākajai daļai ražojošo slānekļa.

Diagramma, kas parāda horizontālās akas ar hidraulisko sašķelšanas zonu jēdzienu. Attēlu autortiesības.

Hidrauliskā skaldīšana

Hidrauliskā sašķelšana (parasti saukta par “sašķelšanu” vai “hidrofrakcionēšanu”) ir paņēmiens, kurā akā tiek iesūknēts ūdens, ķīmiskas vielas un smiltis, lai atbloķētu ogļūdeņražus, kas ieslodzīti slānekļa veidojumos, atverot plaisas (lūzumus) klintī un ļaujot izmantot dabasgāzi plūst no slānekļa akā. Ja hidrauliskā skaldīšana tiek izmantota kopā ar horizontālo urbšanu, tā ļauj gāzes ražotājiem iegūt sabiezinātu slānekļa gāzi par pieņemamām izmaksām. Bez šīm metodēm dabasgāze ātri neieplūst urbumā, un no slānekļa nevar saražot komerciālus apjomus.

Parastie gāzes rezervuāri tiek izveidoti, kad dabasgāze migrē uz Zemes virsmu no organiskiem avotiem bagāta avota uz ļoti caurlaidīgu rezervuāra iežu, kur to ieslodzīs necaurlaidīgu iežu slānis.

Slānekļa gāze salīdzinājumā ar parasto gāzi

Parastie gāzes rezervuāri tiek izveidoti, kad dabasgāze migrē uz Zemes virsmu no organiskiem avotiem bagāta avota uz ļoti caurlaidīgu rezervuāra iežu, kur to ieslodzīs necaurlaidīgu iežu slānis. Turpretī slānekļa gāzes resursi veidojas ar slāpekli saturošām slānekļa avotiem. Slānekļa zemā caurlaidība ievērojami kavē gāzu migrāciju uz caurlaidīgākiem rezervuāra iežiem. Bez horizontālas urbšanas un hidrauliskas sašķelšanas slānekļa gāzes ieguve nebūtu ekonomiski iespējama, jo dabasgāze no veidojuma neizplūdīs pietiekami strauji, lai attaisnotu urbšanas izmaksas.

Diagramma, kurā parādīta slānekļa gāzes apraide no IVN, Gada enerģijas pārskats 2011. EIA attēls.

Dabasgāze: tīri sadedzinoša degviela

Dabasgāze sadedzina tīrāk nekā ogles vai nafta. Dabasgāzes sadegšana izdala ievērojami zemāku galveno piesārņotāju, tostarp oglekļa dioksīda (CO₂), slāpekļa oksīdi un sēra dioksīds nekā ogļu vai eļļas sadedzināšana. Dabasgāzes sadedzināšana, izmantojot efektīvās kombinētā cikla spēkstacijās, var izdalīt mazāk nekā uz pusi mazāk CO₂ ogļu sadedzināšanas laikā uz izdalītās enerģijas vienību.

Vides problēmas

Tomēr ir daži potenciāli vides jautājumi, kas saistīti arī ar slānekļa gāzes ražošanu. Slānekļa gāzes urbšanai ir nopietnas problēmas ar ūdens piegādi. Aku urbšanai un skaldīšanai nepieciešams liels ūdens daudzums. Dažos valsts apgabalos ievērojama ūdens izmantošana slānekļa gāzes ieguvei var ietekmēt ūdens pieejamību citiem mērķiem, kā arī ūdens biotopiem.

Urbjot un skaldot, rodas arī liels daudzums notekūdeņu, kas var saturēt izšķīdušas ķīmiskas vielas un citus piesārņotājus, kuri pirms apglabāšanas vai atkārtotas izmantošanas ir jāattīra. Izmantotā ūdens daudzuma un dažu izmantoto ķīmisko vielu apstrādes sarežģītības dēļ notekūdeņu attīrīšana un novadīšana ir svarīgs un izaicinošs jautājums.

Ja to nepareizi pārvalda, hidraulisko skaldīšanas šķidrumu var atbrīvot, izšļakstoties, noplūstot vai izmantojot dažādus citus iedarbības veidus. Potenciāli bīstamu ķīmisku vielu izmantošana sašķelšanas šķidrumā nozīmē, ka jebkura šī šķidruma izdalīšanās var izraisīt apkārtējo teritoriju, tostarp dzeramā ūdens avotu, piesārņošanu un negatīvi ietekmēt dabiskos biotopus.