Na wstępie zaznaczę, że czytelnicy, którym być może zabraknie solidnej ilość liczb, muszą zrozumieć fakt istnienia tajemnicy handlowej. Końcowa wydajność otworu badawczego po skończeniu testu eksploatacyjnego nie jest wiadomością, którą się dzieli z konkurencją. Zwłaszcza po tym, jak zainwestowało się w wiercenie kilkanaście - kilkadziesiąt milionów złotych.
Zacznijmy może od aspektów ochrony środowiska, bo
a) temat ten jest mi najbliższy jeśli chodzi o wiedzę i
b) obawy o skażenie i wzmożona aktywność środowisk „para-ekologicznych” były dla mnie szczególnie rażące przy rozpatrywaniu eksploatacji gazu łupkowego w Polsce.
Ochrona środowiska.
Najczęściej słyszane przeze mnie argumenty to: ryzyko skażenia wód powierzchniowych płynem szczelinującym lub innymi płynami technologicznymi, dewastacja środowiska naturalnego przy prowadzeniu prac powierzchniowych, zbyt duże zagęszczenie ludności nie pozwala na prowadzenie prac powierzchniowych czy jakość życia mieszkańców wokół terenu zakładu górniczego.
Najważniejszy fakt brzmi - w Polsce historia wierceń na skalę przemysłową ma już ponad 40 lat. Natomiast pierwsze prace poszukiwawcze prowadził już Łukasiewicz ze wspólnikami w roku 1854. Polscy wiertnicy mają na koncie ponad 7000 otworów konwencjonalnych, które technologią wykonania i wpływem na środowisko nie różnią się szczególnie od wierceń poszukiwawczych za gazem łupkowym. Jednak organizacje parające się „para-ekologią” postanowiły protestować głównie w sprawie łupków. Dlaczego? Nie będę zagłębiać się w geopolitykę.
Dodam jeszcze tylko, że poza erupcją ropy w Karlinie w 1980 roku (i kilkoma pomniejszymi w późniejszych latach) w Polsce nigdy nie doszło do awarii wiertniczej, która zasługiwałaby na miano katastrofy ekologicznej, lub na wskutek której w sposób nieodwracalny ucierpiałaby miejscowa ludność czy środowisko.
Drugi najważniejszy fakt brzmi - potencjalne złoża gazu łupkowego w Polsce zalegają bardzo głęboko w standardach wiertniczych – w przeciwieństwie do łupków Amerykańskich, które zazwyczaj znajdują się na głębokości od 500 do 1500 metrów. Nasze zalegają na głębokości od 2000 do 5000 metrów.
Zatem jak to jest z tym skażeniem warstw wodonośnych i wód powierzchniowych przez płyn szczelinujący?
Zacznijmy od tego, że wszelkie kopaliny ciekłe czy gazowe znajdujące się pod ziemią, uwięzione są w bardzo specyficznych warunkach fizyczno-geologicznych, które krótko nazywane są „pułapką geologiczną”. Nie będę zagłębiał się w szczegóły – napiszę tylko, że do powstania pułapki niezbędne są: skała macierzysta, w której materia organiczna ulega przemianom w węglowodory, skała zbiornikowa – do której węglowodory migrują pod wpływem różnicy ciśnienia oraz skała uszczelniająca, która dzięki swojej strukturze i właściwościom jest nieprzepuszczalna dla węglowodorów. Na skutek tego, węglowodory gromadzą się w skale zbiornikowej a ich migracja jest zatrzymana. Najważniejsze jest to, że warunkiem zaistnienia złoża węglowodorów, jest ich uwięzienie w taki czy inny sposób. I jest to charakterystyczne zarówno dla złóż konwencjonalnych jak i dla złóż gazu łupkowego – w tym przypadku łupki są skałą macierzystą, w której gaz uwięziony jest w strukturze porowej i nie poddaje się zjawisku migracji. Jest odizolowany.
Już sam ten fakt powinien sugerować, że skoro złoże nie ma ciągłości hydrodynamicznej z powierzchnią, to wszelkie płyny wtłaczane do złoża w czasie robót górniczych również takiego kontaktu nie będą miały. Ponadto – głębokość zalegania łupków w tym przypadku jest zaletą, ponieważ nad złożem mamy nawet od 2000 do 3000 metrów skały, przeróżnych utworów geologicznych i deformacji, które również praktycznie uniemożliwiają migrację płynów technologicznych ku powierzchni. Jedyną drogą, którą płyny te mogą powrócić na powierzchnię jest zatem przestrzeń pierścieniowa otworu wiertniczego – który jeśli wykonany jest poprawnie według projektu (innej możliwości nie ma), jest zabezpieczony na całej długości rurami okładzinowymi wykonanymi ze stali oraz cementem, który zabezpiecza same rury. Płyn szczelinujący oraz płyny technologiczne nie mają innej możliwości, jak tylko pozostawać pod stałą kontrolą człowieka.
Sam płyn szczelinujący, tak mocno demonizowany, jest złożony z komponentów, które są codziennie przez nas spotykane w różnego rodzaju produktach chemii domowej. Znalazłem dla was krótką listę jego składników, które w zależności od warunków geologicznych są dobierane do sporządzenia płynu szczelinującego. Którego, nawiasem mówiąc, 99% zawsze stanowi woda i jakiś rodzaj propantu jak na przykład piasek kwarcowy. Pozostały 1% to setne % składników z tabeli jak np. środki antybakteryjne, środki antykorozyjne, słabe kwasy, inhibitory hydratacji i tak dalej.
Jeszcze dodam tylko, że w trakcie przewiercania płytkich warstw wodonośnych, płuczka wiertnicza zapewnia odseparowanie środowiska otworu od otaczającej skały i uszczelnia ściany otworu - jest to wymóg technologicznych, niezbędny do poprawnego i bezpiecznego wiercenia. Po zarurowaniu i zacementowaniu otworu, warstwa ta jest na stałe odizolowana od jego przestrzeni.
Kolejna obawa – niszczenie środowiska naturalnego i gęstość zaludnienia.
Środowisko naturalne na powierzchni owszem jest niszczone na potrzeby konstrukcji placu pod roboty górnicze. Ale po pierwsze – plac ten jest zazwyczaj wielkości parkingu przy średnich rozmiarów supermarkecie typu Tesco czy Auchan (dla wyobraźni), po drugie na czas wiercenia plac jest zabezpieczony grubą folią polimerową w podobny sposób jak zabezpieczane są wysypiska śmieci – grunta znajdujące się pod placem są bezpieczne. Po trzecie i najważniejsze, zniszczenia są zupełnie odwracalne a sam teren nadaje się potem do rekultywacji. Plac jest likwidowany, a na miejscu pozostaje jedynie zabezpieczona głowica eksploatacyjna podłączona do rurociągu, wszystko nie zajmuje więcej miejsca niż kiosk z gazetami. Jeśli zaś chodzi o gęstość zaludnienia. Mam dla was mapę.
Dlaczego mieszkańcom północno-wschodniej i wschodniej Polski miałyby przeszkadzać wiercenia poszukiwawcze, skoro mieszkańcom województw Lubuskiego, Wielkopolskiego, Zachodnio-Pomorskiego czy Podkarpackiego od dziesięcioleci one nie przeszkadzają, a są prowadzone nawet z większą intensywnością! Na terenie samej koncesji Radlin w okolicach Jarocina na południe od Poznania wykonano w ciągu 25 lat ponad 60 otworów. I nikt nigdy nie protestował. Rolnicy cieszyli się, gdy PGNiG brało kawałek ich ziemi pod dzierżawę na roboty górnicze. Pozytywny otwór oznaczał dzierżawę i zyski na wiele lat.
Uciążliwość prac górniczych dla okolicznych mieszkańców.
Z reguły otwory górnicze wyznacza się w pewnej odległości od terenów zabudowanych. Zdarza się oczywiście, że domy znajdują się kilkadziesiąt metrów od samej wiertni, co jest jednak rzadkością. Sama minimalna odległość regulowana jest przepisami. Okoliczni mieszkańcy w czasie wiercenia przede wszystkim narażeni są na hałas, który w promieniu 200 metrów nie przekracza zazwyczaj 84 dB (ruch uliczny generuje około 80 dB). Hałas generowany jest zaledwie w ciągu 4-6 tygodni wiercenia. Inne czynniki zagrożenia to spaliny, wzmożony ruch ciężarówek transportowych w pewnych krótkich okresach, kurz. By nie przekraczać wszelkich norm, zakłady górnicze są stale monitorowane przez odpowiednie organa, urzędy, praktykowane są również kodeksy dobrych praktyk górniczych, które mają za zadanie niwelowania wszelkich szkód dla środowiska. Krótko mówiąc, podejrzewam osobiście, że ludzie mieszkający na wsi, w pobliżu wiertni, która pracuje zaledwie 2-3 miesiące, będą zawsze zdrowsi niż ludzie mieszkający na stałe w mieście.
Podsumowując aspekt środowiskowy, jeśli ktoś sugeruje ci czytelniku, że poszukiwania gazu łupkowego są niebezpieczne dla środowiska i posiłkuje się argumentami z poszukiwań odbywających się w Stanach – wiedz, że warunki geologiczne w USA i u nas są diametralnie różne. To co u nich może stanowić zagrożenie ze względu na płytkość zalegania złoża, u nas jest bez znaczenia, bo łupki gazonośne są spotykane w Polsce o wiele głębiej. Poza tym, wiesz już, że sam płyn szczelinujący jest nieszczególnie toksyczny, podlega stałej kontroli w czasie pracy, zaś jego swobodna migracja ze złoża na powierzchnię jest wykluczona. Na koniec dodam jeszcze tylko, że większa cześć płynu szczelinującego zostaje na stałe w złożu. Zaledwie 20% powraca pod wpływem ciśnienia górotworu na powierzchnię przez otwór. Taki płyn potem może zostać zutylizowany, lub użyty ponownie, jeśli jego parametry technologiczne wciąż na to pozwalają.
Przejdźmy teraz do kolejnej części tego „wypracowania”, który być może bardziej was zainteresuje, ale będzie nieco krótsza.
Blokowanie łupków.
Dla niektórych, to co wydaje się „blokowaniem” łupków, w rzeczywistości jest dość prozaiczne – polskie łupki różnią się pod wieloma względami od amerykańskich łupków, co sprawia, że ich eksploatacja może być nawet dwu- czy trzykrotnie droższa. Miejcie na uwadze, że wiemy to już po kilkuletnim okresie badania tych złóż, bo do samej eksploatacji jeszcze nie doszło. To oczywiście nie znaczy, że gazu łupkowego w Polsce nie powinno, lub nigdy nie będzie się wydobywać. Jest to wspaniały czas dla polskiego zaplecza naukowego, które ma szansę zaproponować nowe metody i technologie, które obniżą koszty inwestowania w łupki.
Zacznijmy może od pierwszej różnicy, która rzuca się w oczy, a o której już wspomniałem – polskie łupki są o wiele głębiej. Nie wyobrażacie sobie jak bardzo wydłuża to czas wiercenia i zwiększa koszty całej inwestycji. Zmusza to inwestora do zakontraktowania cięższego urządzenia wiertniczego, do zakupienia większej ilości materiałów takich jak rury okładzinowe, materiały do sporządzenia płuczki. Jeśli dowiercenie się do złoża w Stanach na głębokości 700 metrów zabiera lekkiemu urządzeniu dwa tygodnie z montażem i demontażem, to w Polsce dowiercenie się do złoża otworem horyzontalnym na głębokość 3700 metrów może zająć ciężkiemu urządzeniu dwa trzy-cztery miesiące. Zakładając przy tym, że nie będziemy mieli do czynienia z żadnymi komplikacjami. Cała charakterystyka konstrukcji otworu po drodze jest inna i wymaga o wiele większych pieniędzy. Koszty mogą rosnąć kilkakrotnie!
Kolejna bardzo ważna różnica, to budowa geologiczna. Nie mówię tutaj już nawet o formacjach geologicznych czy deformacjach i dyslokacjach, na które napotykamy po drodze do złoża, a które również mogą sprawiać kłopoty od których wolni są Amerykanie. Z budowy geologicznej naszych łupków, wynika, że mają one inną mechanikę i hydromechanikę, inną geomorfologię, inne parametry. Skład chemiczny i struktura naszych łupków, a także głębokość ich zalegania (a co za tym idzie ciśnienie złożowe i hydrostatyczne) sprawiają, że bardziej opierają się one szczelinowaniu. Bo zdajesz sobie sprawę czytelniku, że po dowierceniu się do horyzontu złoża, trzeba to złoże jeszcze poszczelinować – to znaczy połączyć strukturę porową skały, tak by umożliwić przepływ gazu. By poszczelinować głęboko zalegające łupki, trzeba dostarczyć więcej agregatów ciśnieniowych i wytworzyć większe ciśnienie. A to znowu oznacza większe koszty i utrudnia cały proces technologiczny.
Ostatnia różnica – gaz łupkowy gazowi łupkowemu nierówny. Nie znam dokładnych detali, jak już mówiłem – tajemnica handlowa. Chodzi tu po prostu o to, że nasz gaz łupkowy wcale nie jest tak szlachetny, bogaty w metan i wartościowy jak gaz łupkowy w Stanach, czy gaz ziemny ze złóż konwencjonalnych w Polsce. Taki gaz trzeba dodatkowo oczyścić, uszlachetnić, nim dopuści się go do sieci – a to kolejne koszty.
Podsumowując, jest wiele parametrów z dziedziny inżynierii złożowej (jak wydajność otworu, przepustowość, ciśnienie złożowe), mechaniki i hydromechaniki złoża, geologii (jak porowatość, szczelinowatość, współczynnik nasycenia, przepuszczalność) które sprawiają, że złoża gazu łupkowego w Polsce mogą być trudniejsze i droższe w eksploatacji. A zwróćcie uwagę na to, że w Ameryce gaz łupkowy stał się opłacalny dopiero po przekroczeniu dość wysokiego pułapu cenowego ropy i gazu. Jak donosiły media – w Polsce z odwiertów badawczych gazu łupkowego było mniej, był on gorszej jakości, a same wiercenie było droższe. Dlatego nie wydaje mi się, żeby gaz łupkowy był blokowany – na chwilę obecną, to znaczy przy obecnych cenach ropy, warto po prostu wiercić za złożami konwencjonalnymi.
Jako ciekawostkę dodam, że nierzadko w Stanach łatwość eksploatowania łupków wynika z tego, że łupki z gazem jako skała macierzysta znajdują się w dogodnej pozycji pod złożem konwencjonalnym ropy. To znaczy, że po zakończeniu eksploatacji złoża konwencjonalnego, Amerykanie mogą dość łatwo dostać się także do skały macierzystej tego samego złoża, korzystając z tej samej infrastruktury i wydłużając jego żywotność i powiększając zyski!
Jeśli zaś chodzi o prawo geologiczne, zasady przyznawania koncesji i politykę, nie będę mógł was czytelnicy zbytnio oświecić, bo akurat tej sprawy szczególnie nie śledziłem. Koncesje na pewno nie są przyznawane „na zawsze” i jeśli ktoś się martwi, że podstawiony kupiec takiej koncesji może na wieki ją blokować, to mam dobrą wiadomość. Koncesje przyznawane są pod warunkiem, że zostaną one wykorzystane w pewnym okresie np. kilku lat. Jeśli z koncesją nic się nie dzieje – jest ona cofnięta.
Prawo geologiczne jak większość kodeksów w Polsce – jest skomplikowane, rozpoczęcie inwestycji – wiercenia, wymaga wielu pozwoleń, wielu decyzji wydawanych przez regionalne i lokalne urzędy – górnicze, ochrony środowiska czy samorządu terytorialnego. To wszystko trwa, jest to bardzo powolny proces. Gdy do tego dochodzą protesty i sabotowanie przez organizacje „para-ekologiczne”… sami wiecie. Polityka zaś to temat gorący i wolę się w niego nie zagłębiać.
Pamiętajcie o jednym – przy dobrym prawie geologicznym, przy rozwoju technologii wierceń horyzontalnych i nowych rozwiązaniach technologicznych, które być może urodzą się w polskich uczelniach technicznych (praca wrze!), gaz łupkowy w Polsce na pewno w końcu stanie się w przyszłości surowcem łatwym i tanim w eksploatacji. Po prostu wymaga to sporego wysiłku naukowego, czasu i pieniędzy, które musimy w to włożyć.
Z chęcią przeczytam co macie do napisania w komentarzach na ten temat!
W pisaniu tego artykułu czerpałem z wiedzy własnej oraz posiłkowałem się pracą: ŚRODOWISKOWE ASPEKTY POSZUKIWAŃ I PRODUKCJI GAZU ZIEMNEGO ŁUPKOWEGO I ROPY NAFTOWEJ ŁUPKOWEJ
(Ministerstwo Środowiska oraz Państwowy Instytut Geologiczny- Państwowy Instytut
Badawczy)
Komentarze (149)
najlepsze
Zwięźle, rzeczowo, na temat.
Pozdrawiam
zbiornik na wodę nie jest znów aż tak duży
źródło: comment_Xhfjra4ULy5Qr7ibOyMGuNyXaRzN7nQN.jpg
Pobierz@SzymonPL:
@Kavelach:
@konradk:
Dopiero co wróciłem do domu także przepraszam za zwłokę. ;) Na wstępie chciałbym zaznaczyć, że jestem geologiem a nie prawnikiem więc nie jestem ekspertem ale coś tam wiem. ;)
Zaczynając chciałbym zwrócić uwagę na to że w odróżnieniu od stanów zjednoczonych to co znajduje się w ziemi na naszej działce nie koniecznie do nas należy. Wszystkie surowce energetyczne jak węgle,
Charakterystyka geologiczna naszych skał nie jest taka sama jak w USA. Ze względu na to technologii tam stosowanej nie da rady wprost przenieść na nasze warunki. To że nasze skały są bardziej plastyczne wynika z wysokiej zawartości minerałów ilastych w skale. W związku z tym płyny użyte do stymulacji (szczelinowania) musza mieć całkiem inną lepkość.
Odnośnie składu płynów złożowych, nie jest źle. Owszem muszą zostać poniesione koszty w celu dostosowania ich do odbioru ale ma to miejsce w większości miejsc więc nie uznawałbym tego jako argument ograniczający wiercenia czy poszukiwania.
Moim
O taki wykop nic nie robiłem!
źródło: comment_FuwdWSWSAUrZSL0ZBsFS4XcWyyEvjrbt.jpg
PobierzNareszcie coś, o czym dawno wiedziałem (od ojca, który zawodowo zajmuje się projektowaniem sieci gazowych wysokich ciśnień), czego jednak z braku (własnej) wiedzy nie mogłem opisać (ojciec zajmuje się przesyłem, a nie wydobyciem - mógł mi więc powiedzieć jedynie "polskie łupkie są głęboko i zasyfione")
Brawo!