Ученый из Сибири встретился с нижегородскими коллегами из Института прикладной физики РАН, чтобы рассказать им о новом перспективном направлении и пригласить к совместной работе над решением ряда проблем, требующих междисциплинарных усилий. Наши ученые проявили к этому предложению большой интерес.
— Михаил Иванович, сейчас нередко можно слышать о том, что Россия проспала «сланцевую революцию». Вы с таким утверждением согласны?
— Нет. Думаю, те, кто это говорит, имеют в виду то, что мы вовремя не смогли спрогнозировать изменения на рынке, а не то, что мы сланцевые газ и нефть не умеем добывать. Разумеется, умеем, но при нашей структуре запасов углеводородов это просто нерационально, потому что очень дорого. Важно и то, что разработка месторождений сланцевого газа наносит колоссальный экологический ущерб. Это действительно очень вредное для природы производство: на одну часть добытого углеводорода приходится пять частей других газов, которые загрязняют атмосферу и почву. Последствиями добычи сланцевого газа являются также заражение грунтовых вод химическими реагентами и проникновение газов в источники питьевого водоснабжения. Кроме того, в районах разработки сланцевых месторождений происходят разрушительные процессы с элементами сейсмической нестабильности там, где прежде их никогда не было, и неконтролируемые проседания земной поверхности.
— Почему же в тех странах, где такие технологии применяются, мирятся с этими последствиями?
— Ну, во-первых, далеко не везде мирятся. А во-вторых, в ряде стран такие месторождения сланцевых газов находятся вдали от густонаселенных территорий — в Америке, например, это пустыни штата Аризона. Там эти последствия сказываются в меньшей мере. А вот Франция и Германия, как и другие страны с высокой плотностью населения и развитым сельскохозяйственным производством, отказались от сланцевой добычи, так как технология разработок месторождений сланцевого газа приводит к разрушению земной поверхности.
Зато в водах растворены просто гигантские объемы метана. Если взять, к примеру, всем известное Губкинское газонефтяное месторождение, то там его запасы таковы, что их можно приравнять к открытию. Но пока мы не научились извлекать его из жидкости нового месторождения продуктивностью 150–200 млрд куб. м.
— Но ведь разведанные запасы традиционных углеводородов не безграничны, рано или поздно придется делать выбор. Можно ли, по-вашему, считать добычу водорастворенного газа альтернативой сланцевому?
— Да, это, я считаю, альтернатива, хотя пока эту задачу мало кто осознает как реальную. Ведь так сложилось, что лучшее для нас — это то, что мы уже имеем.
Напомню, что в промышленных масштабах сейчас у нас добывается так называемый традиционный, или свободный, газ, его ресурсы составляют десять в 14-й степени кубических метров. Немного больше запасы угольных газов, но они добываются только при дегазации шахт и используются лишь для местных нужд. Далее следует сланцевый газ, который адсорбирован в глинистых толщах. Долгое время считалось, что добывать его не имеет смысла с экономической точки зрения. И только примерно пять лет назад, после появления технологии бурения горизонтальных скважин и разрушения пород гидроразрывом, появилась возможность промышленной добычи. Тогда и заговорили о «сланцевой революции». Запасы сланцевого газа примерно в два раза больше, чем традиционного.
Далее следуют газогидраты, их ресурс на несколько порядков больше, чем традиционных, но в настоящее время не существует технологии их извлечения. К тому же на территории России не выявлено их промышленных месторождений.
И, наконец, водорастворенные газы, то есть газы, которые растворены в пластовых водах нефтегазовых месторождений. Их объем — десять в 17-й степени кубических метров, то есть почти на три порядка больше, чем традиционных газов. Если говорить о запасах этих газов на территории России, то он составляет примерно 900 млн куб. м (для сравнения, самое крупное из разведанных месторождений традиционного газа — это около 3 трлн куб. м).
Газорастворенных газов гораздо больше, чем сланцевых, и концентрация их существенно выше, и горючих газов (в частности, метана) в них гораздо больше. Но, к сожалению, пока никто в мире не знает, как можно добывать водорастворенные газы.
— А работы в этом направлении ведутся?
— В нашей стране подходы к решению этой проблемы сформировались еще в середине 1970-х. Один из вариантов — поднимать насыщенную газами воду на поверхность, но тогда возникает вопрос: а куда ее девать после дегазации? Возвращать отработанные массы экономически нецелесообразно.
Предлагалось также газоносные воды засолять водами нижних горизонтов. Но это сложно осуществить с технологической точки зрения, а потому тоже невыгодно.
И, наконец, рассматривалась возможность использования сверхмощных глубинных взрывов для добычи водорастворенных газов, что дает слишком много негативных побочных последствий.
Так что в итоге ни один из перечисленных вариантов не был реализован, и на сегодняшний день не существует технологии промышленной добычи водорастворенных газов. Нужно искать новые пути.
— С этим и связан ваш приезд в Нижний Новгород, в Институт прикладной физики РАН?
— Да, в традициях
Сибирского отделения РАН междисциплинарные проекты, когда ученые разных специальностей вместе решают общую задачу. Это, как правило, приводит к очень интересным результатам. Сотрудники ИПФ, насколько мне известно, тоже имеют опыт решения смежных проблем. Поэтому возможность обсудить с ними эти задачи я считаю очень перспективной. Разумеется, пока речь идет не о технологии, а лишь о понимании сути физических процессов, которые могли бы быть смоделированы и, возможно, затем положены в ее основу. Так что мой визит в ИПФ РАН — это приглашение к сотрудничеству.
Кроме проблем, связанных с добычей газорастворенных газов, есть еще и интересные задачи в области геолокации, связанные с проходкой горизонтальных стволов и разведкой новых нефтегазовых месторождений. В этой области сотрудничество с нижегородскими коллегами могло бы тоже быть плодотворным.
Зная о работах такого многопрофильного института, как ИПФ РАН, которые широко известны у нас в стране и за рубежом, я подумал, что настала пора поработать вместе. Тем более людям, которые работают в области геологии и геофизики, часто не хватает знаний теоретической физики.
— Может ли, на ваш взгляд, добыча газа из пластовых вод стать в ближайшее время предметом коммерческого интереса, а значит, и реальных действий?
— Прогнозировать всегда сложно, но, думаю, к 2030 году добыча водорастворенного газа могла бы стать промышленной технологией.
Важно, на мой взгляд, что у этой идеи есть и социальный аспект. Если мы научимся добывать метан из воды, то появится возможность дать вторую жизнь стагнирующим поселкам, которые остались возле отработанных месторождений. Сейчас во многих районах Западной Сибири скважины истощены уже настолько, что содержание нефти в буровой жидкости составляет не более 1%, и добыча ведется просто потому, что людей нужно чем-то занять. А для добычи водорастворенного газа все эти скважины можно реанимировать. И профессионализм людей, которые занимаются бурением боковых стволов, вновь будет востребован.
Кроме того, эти месторождения привязаны к нефте- и газоносным районам. Но свободный газ, напомню, сейчас добывается на Ямале, а средние широты, то же Приобье, где расположены прежде разведанные месторождения, находятся значительно южнее и ближе к центру, и инфраструктура готовая там уже есть. Я уже не говорю о более комфортных климатических условиях, в которых приходится работать людям, — это не Заполярье.
Как правило, такого рода факторы выносятся за скобки, когда обсуждают эффект от решения технологических задач. Но есть и экономические аргументы: если подсчитать, например, затраты, необходимые на переселение жителей одного поселка из Сибири в среднюю полосу, да умножить это на общее количество, то это выльется в колоссальные суммы. Сейчас в Западной Сибири, по разным оценкам, от 30 до 50 тысяч выведенных из эксплуатации скважин, в которые можно вдохнуть вторую жизнь.
— Тогда простой вопрос: а что для этого нужно?
— Нужны исследования, нужны опытные установки, нужны средства. У нас эти запасы водорастворенных газов уникальны, другое дело, кто будет идею их разработки продвигать? Академический институт, в силу специфики своей деятельности, не может заниматься промышленными проектами. А наши компании работают по принципу магазина: когда вам нужен телевизор, вы не идете к его разработчику, а приходите, выбираете и покупаете товар. Примерно по такому же принципу действуют и наши энергетические компании, выбирая технологии из того, что уже есть в наличии. К перспективным направлениям они, как правило, внимания не проявляют, но такова уж специфика их бизнес-структуры.
— Но ведь принято считать, что у нас нет собственных технологий для освоения газовых и нефтяных месторождений, а в условиях санкций приобретать их, как и оборудование, сложно.
— Технологии у нас есть. Уренгойское месторождение, если помните, мы осваивали собственными силами. Оборудования, действительно, не хватает, но это не вина наша, а беда. Ученые уже лет двадцать говорят о том, что нельзя надеяться только на то, что всё где-нибудь купим.
— Мы в состоянии сейчас наверстать упущенное? Сколько времени это займет?
— Если оценивать время исходя из того, что мы находимся на позиции догоняющего, то это действительно будет очень сложно и долго. Но ведь можно пытаться находить и свои, более короткие пути. Здесь роль науки очень важна, потому что только она может выдвинуть какие-то альтернативные варианты.
