Ce este gazul de șist?

Conţinut

• Ce este gazul de șist și de ce este important?
• Foraj orizontal și fracturare hidraulică
• SUA au resurse abundente de gaze de șist
• Suficient pentru 110 ani de utilizare
• Ce este un „Joc” de șist?
• Foraj orizontal
• Fracturarea hidraulică
• Gaz de șist vs. gaz convențional
• Gaz natural: un combustibil cu ardere curată
• Ingrijorari privitoare la mediu

Harta gazelor majore de șist joacă în cele 48 de state inferioare, inclusiv bazinele sedimentare care le conțin. Faceți clic pentru o vizualizare mai mare.

Ce este gazul de șist și de ce este important?

Gazul de șist se referă la gazul natural care este prins în formațiunile de șist. Șisturile sunt roci sedimentare cu granulație fină, care pot fi surse bogate de petrol și gaze naturale.

Foraj orizontal și fracturare hidraulică

În ultimul deceniu, combinația de foraj orizontal și fracturare hidraulică a permis accesul la volume mari de gaze de șist, care anterior nu erau economice. Producția de gaz natural din formațiuni de șist a întinerit industria gazelor naturale din Statele Unite.

Acest videoclip oferă o imagine de ansamblu asupra gazelor de șist, începând cu primul puț de gaz de lângă Fredonia, New York în 1821 până în ianuarie 2010 și jocurile majore ale gazelor de șist. Vorbitorul este John Curtis, profesor de geochimie și director al Agenției de gaze potențiale de la Colorado School of Mines.

SUA au resurse abundente de gaze de șist

Dintre gazele naturale consumate în Statele Unite în 2009, 87% au fost produse intern; astfel, furnizarea de gaze naturale nu depinde la fel de mult de producătorii străini, precum și de aprovizionarea cu petrol brut, iar sistemul de livrare este mai puțin supus întreruperii. Disponibilitatea unor cantități mari de gaz de șist va permite în continuare Statelor Unite să consume o aprovizionare predominant internă de gaz.

Conform perspectivei energetice anuale a EIA 2011, Statele Unite dețin 2,552 de trilioane de metri cubi (Tcf) de resurse potențiale de gaze naturale. Gazul natural din resursele de șist, considerat neeconomic acum doar câțiva ani, reprezintă 827 Tcf din această estimare a resurselor, mai mult decât dublul estimării publicate anul trecut.

Acest videoclip oferă o imagine de ansamblu asupra gazelor de șist, începând cu primul puț de gaz de lângă Fredonia, New York în 1821 până în ianuarie 2010 și jocurile majore ale gazelor de șist. Vorbitorul este John Curtis, profesor de geochimie și director al Agenției de gaze potențiale de la Colorado School of Mines.

Suficient pentru 110 ani de utilizare

La nivelul 2009, al consumului american (aproximativ 22,8 Tcf pe an), 2.552 Tcf de gaze naturale sunt suficiente pentru a furniza aproximativ 110 ani de utilizare. Estimările privind resursele de gaz de șist și producția au crescut semnificativ între rapoartele Outlook 2010 și 2011 și este probabil să crească în continuare în viitor.

Diagrama care prezintă geometria resurselor convenționale și neconvenționale de gaze naturale. Imagine realizată de EIA. Faceți clic pentru o vizualizare mai mare.

Ce este un „Joc” de șist?

Gazul de șist se găsește în „jocuri” de șist, care sunt formațiuni de șist care conțin acumulări semnificative de gaz natural și care au proprietăți geologice și geografice similare. Un deceniu de producție a venit din jocul Barnett Shale din Texas. Experiența și informațiile obținute în urma dezvoltării sistului Barnett au îmbunătățit eficiența dezvoltării gazelor de șist în toată țara.

Alte piese importante sunt Shale Marcellus și Utica Shale din estul Statelor Unite; și, Șistul Haynesville și Șistul Fayetteville din Louisiana și Arkansas. Inspectorii și geologii identifică locații potrivite din zonele cu potențial de producție economică de gaz, folosind atât tehnici de observare la suprafață, cât și hărți generate de computer ale sub-suprafaței.

Foraj orizontal

Două tehnici majore de foraj sunt utilizate pentru producerea gazelor de șist. Forajul orizontal este utilizat pentru a oferi un acces mai mare la gazul prins adânc în formația producătoare. În primul rând, un puț vertical este găurit până la formarea de roci vizate. La adâncimea dorită, burghiul este transformat pentru a gaura un puț care se întinde prin rezervor pe orizontală, expunând puțul la mai mult din sistul producător.

Diagrama care prezintă conceptul de puț orizontal cu zonă de fracturare hidraulică. Dreptul de autor al imaginii.

Fracturarea hidraulică

Fracturarea hidraulică (denumită în mod obișnuit „fracking” sau „hydrofracking”) este o tehnică prin care apa, substanțele chimice și nisipul sunt pompate în puț pentru a debloca hidrocarburile prinse în formațiuni de șist prin deschiderea fisurilor (fracturi) în rocă și permiterea gazului natural să curgă din șist în fântână. Atunci când este utilizat împreună cu forajul orizontal, fracturarea hidraulică permite producătorilor de gaz să extragă gazele de șist la costuri rezonabile. Fără aceste tehnici, gazul natural nu curge rapid în puț, iar cantitățile comerciale nu pot fi produse din șist.

Rezervoarele convenționale de gaz sunt create atunci când gazul natural migrează spre suprafața Pământului, dintr-o sursă bogată în organice în roca de rezervor extrem de permeabilă, unde este prins de un strat suprapus de rocă impermeabilă.

Gaz de șist vs. gaz convențional

Rezervoarele convenționale de gaz sunt create atunci când gazul natural migrează spre suprafața Pământului, dintr-o sursă bogată în organice în roca de rezervor extrem de permeabilă, unde este prins de un strat suprapus de rocă impermeabilă. În schimb, resursele de gaz de șist se formează în roca sursă de șisturi, bogată în organisme. Permeabilitatea scăzută a sistului inhibă foarte mult gazul să migreze spre roci de rezervor mai permeabile. Fără foraj orizontal și fracturare hidraulică, producția de gaz de șist nu ar fi posibilă din punct de vedere economic, deoarece gazul natural nu ar curge din formare la viteze suficient de mari pentru a justifica costurile de foraj.

Diagrama care arată forța de gaz de șist din EIA, Anuală energie energetică 2011. Imagine de EIA.

Gaz natural: un combustibil cu ardere curată

Gazele naturale ard mai curate decât cărbunele sau petrolul. Combustia gazelor naturale emite niveluri semnificativ mai mici de poluanți cheie, inclusiv dioxid de carbon (CO)₂), oxizii de azot și dioxidul de sulf, decât arderea cărbunelui sau a uleiului. Atunci când este utilizat în centrale electrice eficiente cu ciclu combinat, combustia gazelor naturale poate emite mai puțin de jumătate de CO₂ sub formă de combustie a cărbunelui, pe unitatea de energie eliberată.

Ingrijorari privitoare la mediu

Cu toate acestea, există unele probleme de mediu potențiale, care sunt, de asemenea, asociate cu producția de gaz de șist. Forajul cu gaz de șist are probleme semnificative în ceea ce privește alimentarea cu apă. Forajul și fracturarea puțurilor necesită cantități mari de apă. În unele zone ale țării, utilizarea semnificativă a apei pentru producerea de gaze de șist poate afecta disponibilitatea apei pentru alte utilizări și poate afecta habitatele acvatice.

Forajul și fracturarea produc, de asemenea, cantități mari de ape uzate, care pot conține substanțe chimice dizolvate și alți contaminanți care necesită tratament înainte de eliminare sau reutilizare. Din cauza cantităților de apă utilizate și a complexităților inerente tratării unora dintre substanțele chimice utilizate, tratarea și eliminarea apelor uzate este o problemă importantă și provocatoare.

Dacă este gestionat greșit, lichidul de fracturare hidraulic poate fi eliberat prin deversări, scurgeri sau alte alte căi de expunere. Utilizarea substanțelor chimice potențial periculoase în fluidul de fracturare înseamnă că orice eliberare a acestui fluid poate duce la contaminarea zonelor înconjurătoare, inclusiv a surselor de apă potabilă, și poate avea un impact negativ asupra habitatelor naturale.