Сланцевый газ в России: его начали считать, но добывать пока незачем

Огромные запасы традиционного газа в России, наличие подготовленных к разработке его крупных месторождений, а также успешные поисково-разведочные работы «Газпрома» на сахалинском шельфе «отодвигают» начало добычи

В предыдущей статье по сланцевому вопросу было рассмотрено влияние американской «сланцевой революции» на процессы, протекающие в России в сфере добычи нефти. Учитывая, что многие традиционные нефтяные месторождения истощаются, это влияние уже оказывается достаточно заметным. С газом — всё по-другому.

Огромные запасы и ресурсы традиционного газа в России, наличие подготовленных к разработке его крупных месторождений, а также успешные поисково-разведочные работы «Газпрома» на сахалинском шельфе «отодвигают» начало добычи трудноизвлекаемого газа (его ресурсы тоже велики) в отдалённое будущее. «Сланцевая газовая революция» в США не отразилась на процессах в газовой сфере России. Единственный прямой отклик на неё — это «прикидочные» оценки ресурсов трудноизвлекаемого газа, выполненные специалистами научных организаций при опоре на параметры разрабатываемых газосланцевых полей США.

США: манипуляции с газовой статистикой

Можно принять среднемесячную суточную добычу газа 30 млн куб м (то есть — около 10 млрд кубометров в год) за условный рубеж, начиная с которого его крупные месторождения были включены в «сланцевую революцию»: Barnett — июнь 2005 г., Fayetteville — январь 2009 г., Haynesville — июль 2009 г., Woodford — апрель 2010 г., Marcellus — июль 2010 г., Eagle Ford — август 2011 г.

В США на начало 2014 г. добыто 1327 млрд куб. м «сланцевого газа» (EIA), в 2013 г. — 280,0 млрд. куб. м, что составляет 40,7% от его общей добычи (687,2 млрд. куб. м). Технически извлекаемые ресурсы shale gas США (risked, technically recoverable wet and dry shale gas) составляют 32,9 трлн куб. м (EIA, 2013 г). Коэффициент извлечения (recovery factor) принят равным 0,25.

Российский эксперт А. Хуршудов отметил одну особенность учёта в США ресурсов «сланцевого газа». Несколько лет назад ресурсы tight gas (газ в плотных песчаниках) и shale gas (газ в сланцах) оценивались раздельно. В последние годы ресурсы tight gas в балансах не фигурируют. По предположению эксперта, они включены в shale gas. Сделано это в рамках «политических игр». Практически же понятно, что ресурсы shale gas (EIA, 2013 г) соответствуют тому, что в России называют трудноизвлекаемым газом без его привязки к литологии продуктивных отложений и типу резервуара.

Основной объём сланцевого газа добывается на четырёх полях: Eagle Ford (34,0 млрд куб м, 12,1%), Haynesville Shale (48,8 млрд куб. м, 17,4%), Marcellus Shale (99,3 млрд куб. м, 35,5%) и Barnett Shale (46,0 млрд куб. м, 16,4%). В скобках дана добыча газа в 2013 г. и её доля в общем объёме.

Нефтегазоконденсатная залежь Eagle Ford (Техас) приурочена к трещиноватому пласту, сложенному известняками (50–70%) и глинистыми силикатами с высоким содержанием органических веществ. Характеристики поля мы рассмотрели ранее. Его ресурсы газа составляют 5,4 трлн куб. м (EIA, 2013 г.; здесь и далее с учётом уже добытого газа).

Месторождение Haynesville (Арканзас, Луизиана и Техас) имеет площадь 23 тыс. кв. км. Сланцы Haynesville — это то, что геологи США называют mudrocks. Относительно глубоководные фации, отложенные вблизи карбонатных платформ в области проградации дельты реки в осадочный бассейн. На Haynesville это карбонатно-глинистый и кремнисто-глинистый алевролит. Зёрна представлены карбонатами и кварцем. Особенность отложений — большое содержание в них мелкозернистого материала, характерного для глин. Содержание органических веществ — 2–6%. Породы имеют горизонтальную и потоковую слоистость (current laminations). Общая пористость — 8–9%. Мощность пласта — 60–105 м. Глубина залегания — 3200–4200 м. Возраст — верхняя юра. Газоносные сланцы подстилаются пластом известняка, перекрываются песчаником. Технически извлекаемые ресурсы газа — 4,6 трлн куб. м. Активная добыча газа на Haynesville начата в 2009 г. За этот год её среднесуточная величина возросла в 6 раз. Максимум добычи — около 200 млн куб м в сутки, достигнут в ноябре 2011 г. Потом начался спад. В декабре 2014 г. добывалось 109 млн куб. м в сутки. Правда, отметим, что текущие объёмы добычи на подобных месторождениях зависят от темпов бурения.

В Marcellus Shale газ находится в породах, которые российские геологи обозначают термином «сланцы», без его привязки к метаморфизму: чёрные тонкослоистые глинистые отложения, сформированные в морских условиях (глубина моря примерно 150 м) при недостатке кислорода. Содержание органических веществ — от 1 до 14%. Возраст — средний девон. Мощность сланцев — 15–60 м. Глубина залегания –1200–2600 м. Развиты сланцы на северо-востоке США и в сопредельной части Канады. Площадь — около 1 млн кв. км. В Западной Вирджинии, где из Marcellus Shale добывается основной объём газа, продуктивные сланцы подстилаются карбонатами, перекрываются тонкозернистыми песчаниками и коричневыми сланцами. Пористость сланцев Marcellus Shale порядка 10% при очень низкой проницаемости. Пористость имеет большой адсорбционный компонент (молекулы газа «залипли» на стенках пор). Технически извлекаемые ресурсы газа — 10,4 трлн куб. м. Его активная добыча на Marcellus Shale начата в 2010 г. За год её среднесуточная величина возросла в 3,5 раз и продолжает возрастать до настоящего времени. В декабре 2014 г. добывалось 321 млн куб. м в сутки.

Газоносные породы Barnett Shale (Техас) близки породам Marcellus Shale. Это тонкозернистые чёрные сланцы, обогащённые органикой. Они отложены в морском бассейне в зоне тыловой островной дуги при недостатке кислорода. Их пористость — 0,5–6,0%, проницаемость — микро- и нанодарси. Мощность сланцев 9–15 м, но у восточной границы их развития мощность возрастает до 305 м. Здесь сланцы включают пропластки известняка. Возраст Barnett Shale — карбон. Глубина залегания кровли от 760 до 2440 м. Площадь развития — 13000 кв. км. Залегают сланцы на известняках и доломитах. Перекрыты карбонатами и сланцами. Технически извлекаемые ресурсы газа — 2,1 трлн куб. м. В период с октября 2011 г. по июль 2012 г. добыча держалась на пике — примерно 135 млн куб. м в сутки. Затем стабилизировалась на уровне 125 млн куб. м в сутки с небольшой тенденцией снижения в 2013 г.

Эхо американской «сланцевой революции» в России: появление мониторинга и прогнозов

Добываемый в США сланцевый газ ни в коей мере не конкурирует в Европе с российским газом. Но он «вытеснил» с рынка США катарский газ и американский уголь. И то, и другое «пошло» в Европу и привело в 2012 г. к уменьшению на 9,4% (в ЕС) экспорта российского газа. Это создало условия для системного «отжима» цен на российский газ в сторону их уменьшения. На этом фоне была развёрнута антироссийская кампания, которая является органическим компонентом феномена «сланцевая революция». Одна из её составляющих — мем ««Газпром» проспал сланцевую революцию!». В какой-то момент «Газпром» «дрогнул» и начал изучать вопрос о покупке в США компании, добывающей сланцевый газ, с целью получения доступа к соответствующей технологии.

Работа, проделанная в «Газпроме» в 2011–2012 гг., дала свои результаты. На примере реальных последствий «сланцевой революции» в России ещё глубже осознана взаимосвязанность и взаимозависимость отдельных компонентов мировой экономики. Понято, что «создание в России собственной целостной системы мониторинга и прогнозирования мировых энергетических рынков и исследования роли национальных энергокомпаний с оценками возможных эффектов и рисков не только для них самих, но и для экономики страны в целом, становится вопросом нашей национальной безопасности». Соответствующие системы мониторинга созданы в «Газпроме», и они дали первые прогнозы.

Российский «нетрадиционный» газ

Три главных объекта добычи трудноизвлекаемой нефти в России— доманиковая, баженовская и куонамская свиты содержат и ресурсы газа. В баженовской свите — 5,1 трлн куб. м (вместе с ясновской свитой, ВНИГНИ, 2011 г.). EIA (2013 г.) выполнила раздельные оценки технически извлекаемых ресурсов газа для центральной и северных частей её развития. Коэффициенты перевода общих ресурсов в извлекаемые составляют 12,0 и 19,5% соответственно. Общие извлекаемые ресурсы баженовской свиты — 8,0 трлн куб м газа. В отчёте по НИР (2012) автор настоящей статьи обратил внимание на некорректное применение специалистами ВНИГНИ (Жарков А. М., 2011 г.) коэффициента, на основе которого оцениваются ресурсы газа при опоре на уже изученные объекты. При корректном коэффициенте ресурсы газа баженовской свиты составляют 7,1 трлн куб. м. Эта цифра близка к оценке EIA. Ресурсы газа куонамской свиты составляют от 288 (ВНИГНИ, 2011 г.) до 1100 млрд куб. м газа (СНИИГГиМС, 2013 г.). В доманике — 457 млрд куб. м (ВНИГНИ, 2011 г.).

Ходумская и кумская свиты Предкавказского прогиба в докладе EIA (2013 г.) показаны как объекты, содержащие «сланцевый газ», но его ресурсы не приведены. Ходумская свита сложена глинами с прослоями мергелей (до известняков) и алевролитами. Её мощность — 25–90 м, средняя — 50 м. Кумская свита сложена мергелями, аргиллитами с прослоями алевролитов (до песчаников). Её мощность варьируется от 10 до 200 м. Специалисты ВНИГНИ (Жарков А. М., 2011 г.) приняли суммарную мощность свит равной 100 м. В качестве их аналога выбрано Fayetteville Shale (слоистые чёрные и серые сланцы с пропластками известняков и мела). В его пределах эффективная мощность газоносных пород изменяется от 30 до 183 м. Ресурсы газа ходумской и кумской свит составили 2974 млрд куб. м (ВНИГНИ). При применении корректного значения коэффициента (А. М. Тюрин) — 14870 млрд куб. м.

К западу от Уральских гор в пределах Предуральского прогиба залегает толща пород, за которой закрепилось название «флишоиды». В Оренбургской области общая площадь их развития составляет 8,0 тыс. кв. км. Мощность достигает 7500 м. Глубины залегания кровли — от первых сотен до 4000 м. Флишоиды вскрыты 24 скважинами. Сложены аргиллитами, алевролитами, песчаниками, известняками и мергелями. По результатам бурения установлена их газоносность. Однако устойчивых притоков газа не получено. До начала «сланцевой революции» специалисты ВолгоУралНИПИгаз (включая автора статьи) считали флишоиды нетрадиционным резервуаром газа (на эту тему имеется шесть научных публикаций). Но к 2010 г. всё изменилось. Флишоиды — резервуар, по своим характеристикам близкий к газосланцевым полям США (на эту тему ещё две публикации). По нашей инициативе в 2011–2012 гг. выполнено целенаправленное изучение флишоидов (автор настоящей статьи — ответственный исполнитель НИР).

Ресурсы газа флишоидов оценены при опоре на параметры разрабатываемых газосланцевых полей США. Для оренбургской части Предуральского прогиба получены гигантские цифры, сопоставимые с ресурсами (в том числе и технически извлекаемыми) самых больших газосланцевых полей США — Haynesville и Marcellus. Эти результаты прошли апробацию в геологической службе «Газпром». Работы по изучению газоносных флишоидов будут продолжены. Газоносность флишоидов установлена на всём протяжении Предуральского прогиба. Опираясь на полученные нами данные по Оренбургской области, общие технически извлекаемые ресурсы газа флишоидов прогиба можно экспертно оценить в 15 трлн куб. м. Флишоиды газоносны и в Актюбинском Приуралье (Казахстан), где вскрыты более чем 40 скважинами. Здесь ресурсы газа в них примерно равны ресурсам в Оренбургской области.

Газоносные отложения баженовской и куонамской свит в первом приближении можно отнести к shale gas. Отложения доманиковой, ходумской и кумской свит, а также флишоиды — к tight gas. По нашим грубым оценкам извлекаемые ресурсы газа России в этих отложениях составляют 38 трлн куб. м. Учитывая невысокую достоверность полученной цифры, можно принять, что извлекаемые ресурсы shale gas и tight gas России и США (32,9 трлн куб. м) примерно равны.

Когда в России начнётся добыча трудноизвлекаемого газа?

Запасы газа в России (на 01.01.2012 г.) составляют 69 трлн куб. м. Добыча в 2013 г. составила 668 млрд куб. м. Прирост запасов — 1093 млрд куб. м. Отметим наиболее значимые проекты «Газпрома». Подготовлены к обустройству Штокмановское месторождение газа (3,94 трлн куб. м) на Шельфе Баренцева моря, Ковыктинское (1,5 трлн куб. м) и Чаяндинское (1,2 трлн куб. м) в Восточной Сибири. Ведётся разведка Южно-Киринского месторождения на шельфе Сахалина (пробурено четыре скважины). Его доказанные запасы — 563,9 млрд куб. м газа и 71,7 млн т конденсата. В стадии рассмотрения в ГКЗ находится прирост запасов до 682 млрд куб. м газа и 131 млн т конденсата. Декларировано начало процедуры увеличения запасов газа Астраханского месторождения «примерно на полтриллиона кубометров». Это дополнительно к запасам 3,2 трлн куб. м газа, поставленных на баланс в 1987 г. Добывается же на Астраханском месторождении всего 12 млрд куб. м газа в год. Понятно, что в этих условиях «Газпром» заинтересуется добычей трудноизвлекаемого газа не скоро. Тем не менее, «Газпром» «не спит». В Кемеровской области успешно развивается проект добычи метана из угольных пластов. Но этот вопрос требует специального рассмотрения.

В фундаментальном аналитическом докладе Международного энергетического агентства (IEA, ноябрь 2012 г.) Golden Rules for a Golden Age of Gas обозначен сценарий развития добычи газа из традиционных и нетрадиционных резервуаров. Он предполагает рост потребления газа в Китае, рост потребления газа на транспорте, низкие темпы роста потенциала атомной энергетики, оптимистический взгляд на обеспечение потребности в газе в первую очередь за счёт его добычи (с относительно низкой себестоимостью) из нетрадиционных резервуаров. Сформулированы определённые граничные условия Golden Rules Case, на основе которых выполнен прогноз развития добычи газа. Они включают: уверенность в том, что будет минимизировано негативное влияние на окружающую среду добычи нетрадиционного газа; цена типовой эксплуатационной скважины возрастёт на 7%; потребность в газе в период 2010–2035 гг. возрастёт на 50%; в 2035 г. доля газа в мировом энергетическом балансе достигнет 25%.

Основа среднесрочного планирования добычи газа — наличие его доказанных запасов. Запасы газа в России мы привели выше. Основа долгосрочных прогнозов добычи газа — его ресурсы. Остаточные извлекаемые ресурсы газа в 15 странах с наибольшей их величиной по версии МЭА (2012 г.) приведены на рисунке.

По ним можно проиллюстрировать то, на что указал А. Хуршудов. Суммарные ресурсы США tight gas (коллекторы плотных песчаников) и shale gas (собственно сланцы) составляют как раз ту величину, которую EIA дала в 2013 г. для shale gas. Ресурсы tight gas и shale gas России показаны в объёме 15 трлн куб. м. По нашему мнению, они занижены минимум в два раза. Но главное — наличие в России огромных ресурсов традиционного газа — 105 трлн куб. м. Это и определило результаты прогноза EIA на основе Golden Rules Case: в России в 2035 г. добыча трудноизвлекаемого газа (без метана угольных пластов) составит всего 16 млрд куб. м — 2,4% от её общей величины.

С этим прогнозом согласны и специалисты ВНИИгаз (2012 г.): трудноизвлекаемый газ (включая метан угольных пластов) начнёт существенно влиять на энергетический баланс России с 2035–2040 гг. Здесь важно отметить, что прогнозы для России, приведённые выше, не зависят от возможных сценариев развития «сланцевой революции» в США и других странах.