czwartek, 27 października 2011

Woda a gaz łupkowy

Unia Europejska grozi Polsce karami za niedostosowanie gospodarki wodno-kanalizacyjnej do wymogów europejskich. Mamy czas do 2015 r. i już teraz wiadomo, że nie zdążymy, zabraknie funduszy. Z drugiej strony szykujemy się do wydobycia gazu łupkowego, a technologia jego pozyskania wymaga zabiegów szczelinowania skał i wpompowywania do otworu wiertniczego roztworu wodnego, który pomaga wypchnąć gaz z rozszczelinowanych łupków na powierzchnię. Będziemy zatem potrzebować wody, i to sporo. Obrońcy środowiska naturalnego wskazują na zagrożenia związane ze stosowaniem rakotwórczych dodatków do roztworu używanego do szczelinowania. Wszyscy chyba słyszeli, bądź oglądali film Josha Foxa "Gasland", gdzie wymienia się mnóstwo składników chemicznych rzekomo dodawanych do wody. Pora więc na wysłuchanie argumentów drugiej strony. Oto co na temat techniki szczelinowania łupków gazonośnych w Polsce twierdzi BNK Petroleum.

Głównym źródłem gazu łupkowego w Polsce są osady ciemnych łupków bogatych w materię organiczną pochodzące z przełomu ordowiku i syluru (ok. 440 mln lat temu). Skały te występują w trzech głównych regionach w Polsce: tzw. basenie bałtyckim, podlaskim i lubelskim, gdzie może występować do 5 bilionów metrów sześciennych gazu. Podstawowym problemem w pozyskaniu gazu jest konieczność przeprowadzenia zabiegu szczelinowania łupków roztworem wodnym.

Po dowierceniu się do głębokości występowania łupków, rozwierca się je otworem kierunkowym wzdłuż powierzchni zalegania (np. horyzontalnym otworem, kiedy łupki zalegają poziomo). Ta cześć otoworu będzie służyła do szczelinowania skały roztworem wodnym wtłaczanym pod ciśnieniem (Fig. 1). Wg BNK Petroleum w USA wykonano już ponad 1 milion zabiegów szczelinowania i w tej chwili robi się to średnio 35 tys. razy rocznie.
Fig. 1. Szczelinowanie poziomo zalegających łupków (BNK Petroleum)

W Polsce sylurskie łupki zalegają dość głęboko, średnio ok. 3.5 km pod powierzchnią. Do rozszczelinowania jednego otworu potrzeba od 11 do 19 tys. metrów sześciennych wody. Średnia roczna zużycia wody dla mieszkańca w Polsce to ok. 40 m sześc. Zatem do jednego otworu wtłaczamy roczne zapotrzebowanie na wodę dla ok. 400 ludzi. Sporo. Należy jednak pokreślić, że zużycie dla mieszkańca dotyczy wody pitnej, zaś do otworu można wtłaczać wodę tylko wstępnie przygotowaną.

Kolejnym problemem dotyczącym szczelinowania jest skład chemiczny roztworu. BNK Petroleum twierdzi, że chemiczne dodatki stanowią jedynie 0.1%, reszta to zwykła woda. Podkreśla się, że szczelinowanie będzie prowadzone na dużych głębokościach, więc nie będzie dochodzić do zanieczyszczania poziomów wodonośnych, które zalegają znacznie płyciej (ok. 100-300 m w porównaniu do 3500 m dla łupków). Nie stwierdzono do tej pory przypadków zanieczyszczania wód podziemnych w otworach głębszych niż 1000 m. Skład głównych dodatków można zobaczyć w poniższej tabeli: 

Tab. Główne dodatki chemiczne roztworu szczelinującego z wiercenia Saponis Lębork S-1 (BNK Petroleum)
BNK Petroleum przekonuje nas, że są to środki powszechnie używane w farmacji i gospodarstwie domowym. Zatem ich stosowanie, i to na tak dużych głębokościach, nie powinno stanowić zagrożenia.
Tyle BNK Petroleum. Nam przyjedzie poczekać na dalszy obrót spraw oraz rzetelny budżet wodny - skąd wziąć wodę do szczelinowania.

Źródła:
1. BNK Petroleum http://www.bnkpetroleum.com/index.php?optiGon=com_content&view=article&id=104&Itemid=160
2. Onet.pl http://biznes.onet.pl/wzrosna-ceny-wody,18572,4890635,1,news-detal
3. Fot. w nagłówku John Campbel Free Art License

Dziękuję Mateuszowi i Radomirowi za inspirację.

10 komentarze:

Wydawałoby się, iż z "ekologicznego" punktu widzenia, można by użyć tzw. wody przemysłowej, czyli oczyszczonej, ale nie nadającej się do picia, lub też wody ze zrzutów kopalnianych, czy też z jakichś innych odzysków. Jednakże pewnie byłyby tu trudności logistyczne. A co, jeśliby wykorzystać wody z głębszych poziomów wodonośnych (poniżej 300 m)? Co prawda, pojawi się tu aspekt ekonomiczny, dotyczący kolejnego wiercenia, tym razem za wodą, ale mogłoby ono powstać w stosunkowo bliskim sąsiedztwie całej inwestycji. Jednakże wówczas nikt nie zarzuciłby argumentu "marnowania wody", gdyż ta pochodziłaby w pewnym sensie zupełnie spoza ogólnego bilansu. Cóż, tak czy inaczej jakieś "eko-" tu wygra, pytanie tylko czy "-logia" czy "-nomia"...?

Byc moze sa juz jakies opracowania w kwestii doprowadzania wody do szczelinowania.. Domyslam sie jednak,ze w tej chwili postawienie w jednej gminie kilku otworow do szczelinowania wymaga powaznych inwestycji w infrastrukture,np. wodonosna. W ogole, jesli ma sie ziscic plan wydobycia nie wystarczy postawic wiertnie. Jest mnostwo dodatkowych drobiazgow, na ktore nas w tej chwili nie stac, tak jak nie stac na przebudowe kanalizacji czy autostrady. Unia bedzis inwestowac w Grecje, a nasz gaz ma w nosie i nie zanosi sie na to, ze da nam pieniedze na budowe infrastruktury.

Jeszcze w kwestii głębszych poziomów wodonośnych. Woda z takich pokładów jest często bardzo zmineralizowana. Nie wiem czy będzie się nadawać do szczelinowania. Wygląda na to, że firmy naftowe będą musiały naprawdę wyłożyć sporo pieniędzy, żeby cokolwiek wyszło z gazu łupkowego.

Trzeba zwrócić uwagę, że wody używane do szczelinowania są wykorzystywane kilkukrotnie. Za gazem łupkowym odwierty robi się w niedużej odległości,dlatego podobnie jak płuczki wiertnicze wodę do szczelinowania wykorzystuje się wiele razy. Uzupełnia się stratę która nie jest znaczna.

Z tego co wyczytałem to tylko do 20% wraca z powrotem na powierzchnię. A i to pewnie jest tak zmienione, że trzeba to powtórnie obrabiać, żeby znowu wykorzystać. A wręcz pisze się o utylizacji tego roztworu. Ale może jestem w błędzie...Z tego co pamiętam, otwór wiertniczy nie może pozostać pusty, coś w nim musi być, jeśli wypompowujemy płuczkę,to trzeba go orurować do spodu.

Według tego co się uczyłem po szczelinowaniu płyn nie traci swoich właściwości. Jest wypompowany i zastępowany płuczką technologiczną. Straty nie są duże, ponieważ woda do szczelinowania ma inną gęstość od tej płuczki, wiec bez problemu oddzielają się od siebie. Sytuacja jaką Pan opisuje może wystąpić przy szczelinowaniu skał węglanowych lub piaskowców o małej porowatości. Wówczas do wody szczelinującej dodaje się kwas (HF lub HCl) i kwasuje się odpowiedni interwał. Woda po szczelinowaniu i kwasowaniu nadaje się tylko do utylizacji. Z tego co mi wiadomo tu się nie kwasuje bo łupki tego nie wymagają, wiec woda może być powtórnie wykorzystana.

Co do wykorzystania wody z innych poziomów wodonośnych to problem z ekonomią a drugi co do szczelinowania to istnieje ryzyko że można "zmieszać" horyzonty wodonośne .Niestety o tym się nie mówi. Ryzyko wzrasta przy samym szczelinowaniu bo wiercenie to pryszcz

W Polsce szczelinowanie odbywa się na głębokościach rzędu ok. 3 km, więc nie ma realnego zagrożenia zmieszania poziomów wodonośnych, znajdujących na głębokościach do 200 m. Problemem może być raczej samo zdobycie wody do szczelinowania na dużą skalę oraz utylizację roztworu.

Człowiek może się pogubić, kto ma więcej racji. A to teorie, że inne państwa nie chcą dopuścić do wydobycia gazu, a to spore skutki jego wydobycia dla natury... Jakby nie patrzeć, to jesteśmy przegrani...

Prześlij komentarz

Szanowni Czytelnicy!
Zachęcam Was gorąco do komentowania wpisów na blogu i jednocześnie zachęcam równie gorąco do korzystania z tagów HTML, szczególnie przy wklejaniu linków do stron internetowych.

Oto kilka przykładów tagów HTML obsługiwanych przez bloggera:
link - a href=
wytłuszczenie - b
kursywa - i