Sadržaj
- Što je plin iz škriljaca i zašto je to važno?
- Vodoravno bušenje i hidraulično lomljenje
- SAD posjeduje obilne resurse plina iz škriljaca
- Dovoljno za 110 godina korištenja
- Što je šaljiva "Igra"?
- Vodoravno bušenje
- Hidraulično lomljenje
- Plin iz škriljca i konvencionalni plin
- Prirodni plin: čisto gorivo
- Zabrinutost za okoliš
Karta glavnih plinova škriljaca igra se u donjim 48 država, uključujući taložne bazene koji ih sadrže. Kliknite za veći prikaz.
Što je plin iz škriljaca i zašto je to važno?
Škriljac iz škriljaca odnosi se na prirodni plin koji je zarobljen u škriljačkim formacijama. Škriljevi su sitnozrnate sedimentne stijene koje mogu biti bogati izvori nafte i prirodnog plina.
Vodoravno bušenje i hidraulično lomljenje
Tijekom proteklog desetljeća, kombinacija horizontalnog bušenja i hidrauličnog lomljenja omogućila je pristup velikim količinama plina iz škriljaca koje su prethodno bile neekonomične za proizvodnju. Proizvodnja prirodnog plina iz škriljaca formirala je pomlađivanje industrije prirodnog plina u Sjedinjenim Državama.
Ovaj videozapis daje pregled plina iz škriljaca, počevši od prvog bunara u blizini Fredonije u New Yorku 1821. godine do siječnja 2010. Govornik je John Curtis, profesor geokemije i direktor Agencije za potencijalni plin na rudarskoj školi u Koloradu.
SAD posjeduje obilne resurse plina iz škriljaca
Od prirodnog plina konzumiranog u SAD-u 2009. godine, 87% je proizvedeno u zemlji; na taj način, opskrba prirodnim plinom nije toliko ovisna o stranim proizvođačima koliko je opskrba sirovom naftom, a sustav isporuke manje je podložan prekidima. Dostupnost velikih količina plina iz škriljca dodatno će omogućiti Sjedinjenim Državama potrošnju uglavnom domaćeg opskrbe plinom.
Prema godišnjem pregledu energije EIA za 2011. godinu, Sjedinjene Države posjeduju 2,552 biliona kubičnih stopa (Tcf) potencijalnih resursa prirodnog plina. Prirodni plin iz škriljaca, koji se smatra neekonomičnim prije samo nekoliko godina, čini 827 Tcf ove procjene resursa, što je više nego dvostruko od procjene objavljene prošle godine.
Ovaj videozapis daje pregled plina iz škriljaca, počevši od prvog bunara u blizini Fredonije u New Yorku 1821. godine do siječnja 2010. Govornik je John Curtis, profesor geokemije i direktor Agencije za potencijalni plin na rudarskoj školi u Koloradu.
Dovoljno za 110 godina korištenja
Po stopi američke potrošnje u 2009. (oko 22,8 Tcf godišnje), 2,552 Tcf prirodnog plina dovoljno je za opskrbu otprilike 110 godina uporabe. Procjene resursa i proizvodnje plina iz škriljca značajno su se povećale između izvješća o izgledima za 2010. i 2011. te će se vjerojatno povećati u budućnosti.
Dijagram koji prikazuje geometriju konvencionalnih i nekonvencionalnih resursa prirodnog plina. Slika EIA. Kliknite za veći prikaz.
Što je šaljiva "Igra"?
Plin iz škriljca nalazi se u "predstavama iz škriljaca", što su tvorbe iz škriljaca koje sadrže značajna nakupljanja prirodnog plina i koje imaju slična geološka i geografska svojstva. Desetljeće produkcije proizašlo je iz predstave Barnett Shale u Teksasu. Iskustvo i informacije stečene razvojem Barnet Shale poboljšali su učinkovitost razvoja plina iz škriljaca širom zemlje.
Ostale važne predstave su Marcellus Shale i Utica Shale na istoku Sjedinjenih Država; i Škriljevac Haynesville i Šale Fayetteville u Louisiani i Arkansasu. Geodeti i geolozi identificiraju pogodna mjesta bušotine u područjima koja imaju potencijal za ekonomičnu proizvodnju plina koristeći obje tehnike promatranja na površini i računalno generirane mape podzemlja.
Vodoravno bušenje
Dvije glavne metode bušenja koriste se za proizvodnju plina iz škriljaca. Horizontalno bušenje se koristi za pružanje većeg pristupa plinu zarobljenom duboko u tvornici. Najprije se izbuši vertikalni bunar do ciljanog kamenja. Na željenoj dubini se bušaća bušilica pretvara u bušotinu koja se proteže kroz rezervoar vodoravno, izlažući bušotinu većem dijelu proizvodnog škriljevca.
Dijagram koji prikazuje koncept vodoravne bušotine s hidrauličkom zonom loma. Autorska prava za slike.
Hidraulično lomljenje
Hidraulično lomljenje (obično se naziva "fracking" ili "hidrofracking") tehnika je u kojoj se voda, kemikalije i pijesak pumpaju u bušotinu kako bi se otključali ugljikovodici zarobljeni u škriljastim formacijama otvaranjem pukotina (prijeloma) u stijeni i omogućavanjem prirodnog plina da se iz škriljaca ulijeva u bunar. Kada se koristi zajedno s horizontalnim bušenjem, hidraulično lomljenje omogućuje proizvođačima plina da iscrpe plin iz škriljaca po razumnim troškovima. Bez ovih tehnika, prirodni plin ne teče u bunar brzo i komercijalne količine se ne mogu proizvesti iz škriljaca.
Konvencionalni rezervoari plina nastaju kada prirodni plin migrira prema zemljinoj površini iz izvora koji je organski bogat u visoko propusnu stijensku akumulaciju, gdje ga zarobljava prekrivajući sloj nepropusne stijene.
Plin iz škriljca i konvencionalni plin
Konvencionalni rezervoari plina nastaju kada prirodni plin migrira prema zemljinoj površini iz izvora koji je organski bogat u visoko propusnu stijensku akumulaciju, gdje ga zarobljava prekrivajući sloj nepropusne stijene. Suprotno tome, resursi plina iz škriljaca formiraju se unutar stijene izvora izvornog škriljaca. Niska propusnost škriljaca uvelike sprječava migraciju plina u propusnije stijene rezervoara. Bez vodoravnog bušenja i hidrauličkog lomljenja, proizvodnja plina iz škriljaca ne bi bila ekonomski izvediva, jer prirodni plin ne bi tekao iz tvorbe s dovoljno visokim stopama da opravda troškove bušenja.
Grafikon koji prikazuje plin iz škriljaca predviđen za EIA, Godišnji energetski izgledi 2011. Slika EIA.
Prirodni plin: čisto gorivo
Prirodni plin sagorijeva čistije od ugljena ili nafte. Izgaranje prirodnog plina stvara znatno niže razine ključnih zagađivača, uključujući ugljični dioksid (CO2), dušikovi oksidi i sumporni dioksid, osim sagorijevanja ugljena ili nafte. Kada se koristi u učinkovitim elektranama s kombiniranim ciklusom, izgaranje prirodnog plina može emitirati manje od polovice CO2 kao izgaranje ugljena, po jedinici oslobođene energije.
Zabrinutost za okoliš
Međutim, postoje neki potencijalni problemi zaštite okoliša koji su također povezani s proizvodnjom plina iz škriljca. Bušenje plina iz škriljca ima značajna pitanja vodoopskrbe. Bušenje i lomljenje bušotina zahtijeva velike količine vode. U nekim područjima zemlje značajno korištenje vode za proizvodnju plina iz škriljaca može utjecati na dostupnost vode za drugu uporabu i može utjecati na vodena staništa.
Bušenje i lomljenje također proizvode velike količine otpadnih voda, koje mogu sadržavati otopljene kemikalije i druga onečišćenja koja zahtijevaju obradu prije odlaganja ili ponovne uporabe. Zbog količine korištene vode i složenosti u obradi nekih kemikalija, pročišćavanje i zbrinjavanje otpadnih voda je važno i izazovno pitanje.
Ako se loše upravlja, tekućina za hidraulično lomljenje može se ispuštati izlijevanjem, curenjem ili raznim drugim putovima izlaganja. Korištenje potencijalno opasnih kemikalija u tekućini za lomljenje znači da svako ispuštanje ove tekućine može dovesti do onečišćenja okolnih područja, uključujući izvore pitke vode, i može negativno utjecati na prirodna staništa.