?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Next Entry
(no subject)
traveller2


В августовском номере Physics Today, до которого у меня только сейчас дошли руки, напечатана популярная научная статья о сланцевой нефти и природном газе. С точки зрения геофизики предмет этот несложный, но поскольку в геофизике я полный ноль, кое-что интересное для себя подчеркнул.

Прежде всего, что такое сланец? Это придонный ил в древних морях, откладывавшийся в течении миллионов лет и густо перемешанный с органическими остатками. Моря высохли, прошли еще миллионы лет, и этот ил превратился в сланец.





Органические примеси превратились в нефть и газ и застряли внутри. Чтобы их добывать в промышленных масштабах, нужно дать им выход. Это делается с помощью гидравлического подрыва (по-английски, называется Hydraulic fracturing или fracking, фрекинг, или точнее суперфрекинг.)

Скважина бурится так, как показано на картинке ниже, т.е. на глубине от одного до трех километров бур поворачивается горизонтально.





Затем в скважину закачивается вода под давлением, с добавками, понижающими вязкость воды, и возбуждается ударная волна, которая и создает вертикальные проходы, по которым нефть или газ поступают наружу.

Защитники окружающей среды опасаются негативных последствий: а) возрастает потребность в воде; б) возможен возврат загрязненной воды с глубины 1-3 км в подпочвенные воды; в) Теоретически не исключено, что ударная волна в закачанной воде может вызвать землетрясения на поверхности земли.

Все эти опасения законны, с ними надо разбираться. Но практически на уже действующем нефтяном поле у наших соседей, в Северной Дакоте, ничего плохого не произошло. Штат Северная Дакота, из относительно бедного превратился в очень богатый, хотя население там с гулькин нос. Вот установка в Сев. Дакоте:



А эта установка в пустынях Патагонии, в Аргентине:



Добыча природного газа в США приближается к историческому максимуму, а цены опустились на уровень 1980 года.





Мировое распределение сланцевого газа/нефти



Америка



Европа



Кстати, чтение статьи в Physics Today помогло мне разгадать одну личную загадку. Гуляя по пляжу в Санта Барбаре довольно часто после возвращения домой я обнаруживал, что мой башмаки измазаны то-ли мазутом, то-ли битум прилип, и очень сердился на муниципалитет за то, что они не поддерживают чистоту и порядок. Оказывается, муниципалитет тут ни при чем. По побережью Калифорнии идет мощное месторождение сланцевых нефти и газа, которое называется Монтэррей.
Поскольку в этом районе часты естественные землетрясения, разрыв произошел сам соbой миллионы лет назад, и нефть и газ прорвались наружу как раз на пляже Санта Барбары.



Поэтому это месторожение уже не удастся освоить. Чему калифорнийцы очень рады.


  • 1
> Затем в скважину закачивается вода под давлением, с добавками, понижающими вязкость воды, и возбуждается ударная волна, которая и создает вертикальные проходы, по которым нефть или газ поступают наружу.

В математической модели гидроразрыва пластов (ГРП) никаких ударных волн нет, в чистом виде механика деформаций и теория развития трещин. Первые теоретические работы были написаны Христиановичем и Желтовым.

  • 1