co warto wiedziec´ o gazie z łupków

Co warto wiedzieć
o gazie z łupków
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Wprowadzenie
Dynamiczny wzrost wydobycia gazu niekonwencjo-
getyki zakładają dalszy wzrost jego produkcji i osią-
nalnego w ostatnim dziesięcioleciu w USA dopro-
gnięcie 49% udziału gazu z łupków w całkowitej pro-
wadził do wybuchu prawdziwej gorączki XXI wieku.
dukcji gazu w USA do 2035 roku.
Gaz wydobywany z łupków (ang. shale gas – tzw.
gaz łupkowy) w 2000 roku pokrywał jedynie 1%
Dziś w poszukiwaniu gazu łupkowego (poza USA
krajowego zapotrzebowania na gaz w USA, w roku
i Kanadą) przodują Chiny, Indie, Meksyk, Argentyna
2010 wartość ta wynosiła już 15%, czyniąc ze Stanów
i Polska, która jest prawdziwym europejskim liderem,
Zjednoczonych
jeżeli chodzi o liczbę wydanych koncesji poszukiwaw-
największego
producenta
gazu
na świecie. Prognozy Amerykańskiej Agencji ds. Ener-
czych oraz aktywność operatorów.
Czym jest gaz łupkowy i jak się go pozyskuje ?
Zgodnie z najbardziej ogólnym kryterium podziału występowania nagromadzeń gazu ziemnego w przyrodzie, można wyróżnić gaz zawarty w skałach o dobrych
parametrach porowatości i przepuszczalności (w tzw.
złożach konwencjonalnych) oraz gaz w skałach w których wartości tych parametrów są bardzo niskie (tzw.
złoża niekonwencjonalne). Jednym z przykładów skał
tworzących złoża niekonwencjonalne są łupki ilaste –
skały, które tworzyły się przez miliony lat na dnie mórz
i oceanów z drobnoziarnistych osadów (np. mułów,
iłów i ziaren kwarcu) oraz szczątek roślin i zwierząt
zamieszkujących te zbiorniki. Skały ilasto-mułowcowe
(łupki) są więc bogate w substancje organiczne, które
stanowią źródło gazu ziemnego. Fachowo nazywamy
Wycinek rdzenia skały łupkowej, w której zachowały się
fragmenty szczątków organicznych. To w wyniku ich rozkładu powstał gaz.
taką skałę skałą macierzystą.
Należy przy tym pamiętać, że tzw. gaz z łupków to, pod
Tzw. gaz łupkowy, a więc gaz pochodzący ze złóż niekon-
względem właściwości, zwykły gaz ziemny, który znamy
wencjonalnych, jest technologicznie trudniejszy i często
i z którego korzystamy na co dzień.
ekonomicznie mniej opłacalny w eksploatacji w porównaniu z gazem tradycyjnym pochodzącym ze skał kon-
Różnica polega na odmiennych właściwościach skał,
wencjonalnych, a jego złoża niejednokrotnie znajdują się
w których się znajduje i związanym z tym odmiennym
na głębokości przekraczającej 3 kilometry wgłąb ziemi.
sposobem wydobycia.
1
2
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Gaz ziemny
Skała łupkowa
po szczelinowaniu
– przepływ gazu
Niekonwencjonalna
skała zbiornikowa
– gaz uwięziony w skale łupkowej
konwencjonalna
skała zbiornikowa
– swobodny przepływ gazu
Eksploatacja złóż konwencjonalnych jest procesem zna-
nikowych mogących oddawać nagromadzone wę-
nym od XIX wieku i od długiego czasu nie nastręcza
glowodory (np. gaz). Ostatnie dekady odwróciły ten
problemów technologicznych (w Polsce pierwsze wydo-
trend. Dzięki technologii szczelinowania hydrau-
bycie datuje się na 1853 rok).
licznego (ang. hydraulic fracturing), czyli tworzenia
w skałach łupkowych przy pomocy ciśnienia i wody
Jeszcze pod koniec XX wieku nie znano technologii
zmieszanej z piaskiem sztucznych dróg komunikacji
umożliwiającej eksploatację gazu ze skał macierzy-
(szczelin), eksploatacja gazu ze skał łupkowych stała
stych, a nawet nie postrzegano ich jako skał zbior-
się możliwa i opłacalna.
Jedne z pierwszych urządzeń wiertniczych w Polsce
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Proces poszukiwań, rozpoznania i wydobycia gazu
Proces poszukiwań, rozpoznania i wydobycia gazu pochodzącego ze złóż niekonwencjonalnych jest bardzo długi –
w sumie może trwać nawet ok. 50 lat i składa się z 4 etapów.
5-8 lat
Poszukiwanie złóż
3-5 lat
Rozpoznanie złóż
2-5 lat
15-35 lat
Wydobycie gazu
Likwidacja złoża
Pierwszy etap poszukiwań gazu to studia nad archiwal-
czym. Dzięki badaniom sejsmicznym możliwe jest okre-
nym materiałem geologicznym, analiza wykonywanych
ślenie dokładnego miejsca odwiertu poszukiwawczego.
w przeszłości odwiertów i pomiarów oraz realizacja
nowych badań sejsmicznych wykorzystujących fale sej-
Badania sejsmiczne prowadzone są przez wyspecjalizo-
smiczne do stworzenia map warstw skalnych znajdują-
wane firmy i każdorazowo poprzedzają je uzgodnienia
cych się pod powierzchnią ziemi.
z właścicielami gruntów, na których są prowadzone. Badania sejsmiczne nie wpływają na jakość wód podziem-
Badania sejsmiczne są całkowicie bezpieczną metodą,
nych i gleby, zaś drgania wywoływane przez urządzenia
powszechnie stosowaną w przemyśle naftowo-gazowni-
nie są odczuwalne na powierzchni ziemi.
Badania sejsmiczne
3
4
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Proces szczelinowania hydraulicznego
Szczelinowanie hydrauliczne jest sprawdzonym, kon-
Szczegółowe zbadanie właściwości danego złoża po-
trolowanym, a przede wszystkim zaawansowanym
zwala na perfekcyjne przygotowanie i optymalizację
technologicznie procesem wykorzystującym powszech-
procesu szczelinowania. Prace, choć prowadzone
nie znane prawa fizyki. Ma on na celu stworzenie ta-
kilka kilometrów pod ziemią, wymagają zegarmistrzo-
kich warunków wewnątrz odwiertu wiertniczego, aby
wskiej precyzji.
wydobycie gazu ziemnego (m.in. ze skał łupkowych)
było możliwe.
Proces
szczelinowania
hydraulicznego
polega
na wpompowaniu do otworu wiertniczego tzw. płynu
Szczelinowanie hydrauliczne jest znane i stosowane
stymulującego składającego się w ponad 99% z wody
od wielu lat. Pierwsze zabiegi przeprowadzono w la-
z piaskiem. Dodatkowo, w zależności od warunków
tach 40-tych ubiegłego wieku. Od tego czasu techno-
złożowych i otworowych, do płynu dodawane są małe
logia jest stale udoskonalana i stosowana z powodze-
ilości różnych substancji pomagających efektywnie wy-
niem na całym świecie. Dotychczas przeprowadzono
konać szczelinowanie. Do jednego otworu, na potrze-
ponad 1 000 000 zabiegów szczelinowania.
by szczelinowania należy średnio wtłoczyć od 8000 m3
do 14000 m3 wody oraz od 450 do 680 ton piasku,
Szczelinowanie hydrauliczne jest końcowym elemen-
co zależy od długości odcinka poziomego o średnicy
tem procesu rozpoznania złoża, którego efektem jest
ok. 12,5 cm, który podlega szczelinowaniu. Dodatki
przypływ gazu do otworu wiertniczego, a następnie
chemiczne w płynie stymulującym mają za zadanie
na powierzchnię ziemi. Szczelinowanie jest zawsze
np. zapobiegać korozji rur (substancje bakteriobójcze),
poprzedzone wielomiesięcznymi, a często wieloletni-
ograniczać opadanie piasku na dno (środki żelujące)
mi przygotowaniami (m.in. badania sejsmiczne, ana-
czy przeciwdziałać zmianom lepkości cieczy. Każdora-
liza danych geologicznych, próbne odwierty, bada-
zowo dobór dodatków jest modyfikowany, a ostateczny
nia petrofizyczne i geomechaniczne rdzeni skał etc).
skład płynu zależy od właściwości danego złoża.
90%
9,5%
Woda
Piasek
0,5%
Skład płynu szczelinującego
Dodatki
chemiczne
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
proces szczelinowania hydraulicznego
Proces szczelinowania hydraulicznego. W powiększeniu widzimy niebieskie strzałki symbolizujące gaz przemieszczający się
do odwiertu ze szczelin stanowiących drogi komunikacji powstałe w wyniku szczelinowania. Widoczne na grafice szczeliny
osiągają długość od 60 do 100 m, a sam zabieg wykonywany jest 3000 m pod ziemią. Piasek nie pozwala na zaciskanie
się szczelin podczas wydobycia.
5
6
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Bezpieczeństwo prowadzonych prac
Bezpieczeństwo prowadzonych prac,
zdrowie pracowników i mieszkańców
oraz troska o środowisko naturalne
są warunkami koniecznymi wszędzie
tam, gdzie ORLEN Upstream prowadzi swoje prace. Ocena oddziaływania na otoczenie jest każdorazowo wykonywana przed, jak i po zakończeniu
prac terenowych. Wszystkie przeprowadzone dotąd w skali kraju badania
pokazują, że m.in. ze względu na głębokość zalegania złóż gazu łupkowego w Polsce (2 500 – 4000 metrów),
woda pitna (znajdująca się średnio
na głębokości od 20 do 200 m) nie jest
w żaden sposób zagrożona. Dzieje się
tak również dzięki technologii cementowania rur okładzinowych odwiertu
w celu uzyskania całkowicie szczelnej konstrukcji, a także dzięki setkom,
a często tysiącom metrów warstw skał
nieprzepuszczalnych, które oddzielają
wody podpowierzchniowe od wycinka
formacji skalnej, w którym odbywa się
szczelinowanie.
W dniach 13.06‑13.10.2011 r. Państwowy Instytut Geologiczny (PIG) na zlecenie Ministerstwa Środowiska przeprowadził badania na obszarze pierwszego w Polsce odwiertu z pełnoskalowym szczelinowaniem hydraulicznym w Łebieniu. Poza geologami i hydrogeologami z PIG w badaniach uczestniczyli specjaliści z Instytutu
Geofizyki PAN, Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska, Politechniki Warszawskiej, Instytutu Nafty
i Gazu w Krakowie. Wnioski z raportu: nie zaobserwowano wpływu prac związanych ze szczelinowaniem
na jakość wód powierzchniowych i podziemnych, a sam pobór wody nie wpłynął na zmniejszenie zasobów
wód podziemnych w rejonie wiertni. Pełen raport dostępny jest na stronie: www.pgi.gov.pl/pl/instytut-geologiczny-informacje-prasowe/4091-raport-z-lebienia-materia-prasowe.html.
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Poszukiwania gazu ze skał łupkowych w Polsce
Różne źródła szacują, że polskie złoża niekonwencjo-
bezpieczne dostawy na wiele lat. Należy zaznaczyć,
nale mogą zawierać od 38 mld do 5,3 bln m gazu,
że w ostatnich latach ponad 9 mld m3 (63%) stanowi
co przy obecnym zapotrzebowaniu na gaz w Polsce
import gazu z Rosji; ponad 1 mld m3 (ok. 7%) import
wynoszącym około 15 mld m3, zapewniłoby Polsce
z Niemiec, a wydobycie własne wynosi ok. 30%.
3
„Pas łupkowy” w Polsce rozciąga się od wybrzeża, między Słupskiem a Gdańskiem w kierunku Warszawy, aż po Lublin
i Zamość.
7
8
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Goździk, sierpień 2012
Eksperci podkreślają, że szczegółowe i dokładne in-
a docelowo tysiące odwiertów. Jeden taki odwiert
formacje o naszych złożach możemy uzyskać tylko
to średni koszt rzędu 30‑40 mln złotych. Dzisiejsza
na podstawie wykonywanych współcześnie odwiertów
technologia pozwala już na optymalizację kosztów,
próbnych. Ministerstwo Środowiska przyznało dotych-
a zarazem minimalizację wpływu na krajobraz.
czas 108 koncesji (stan na 1.05.2013) na poszukiwanie
Z jednej lokalizacji (jednego placu wiertniczego) wy-
i rozpoznawanie gazu w złożach niekonwencjonalnych
konuje się dziś kilka odwiertów, a w ramach tego kil-
(typu shale gas). Tego typu koncesje nie dają jeszcze
kanaście otworów kierunkowych pod ziemią. Pozwa-
prawa do wydobycia przemysłowego. Dopiero w przy-
la to na rozmieszczenie jednego placu wiertniczego
padku częściowego udokumentowania zasobów gazu
względem drugiego w odległości od 5 do 8 km, przy
na danej koncesji, Ministerstwo Środowiska na wnio-
jednoczesnym udostępnieniu dużych powierzchni
sek firmy będzie przyznawało koncesję wydobywczą.
złoża na głębokości jego zalegania. Liczba koniecz-
Gaz, jako surowiec strategiczny, pozostaje własnością
nych do wykonania odwiertów pokazuje, że wkład
Skarbu Państwa, a nie dysponującego gruntem.
inwestycyjny i ryzyko są ogromne, a pierwszych
efektów należy się spodziewać dopiero za około trzy
Aby doszło do wydobycia gazu na skalę przemysło-
lata, gdy będą znane wyniki większości prac poszu-
wą, trzeba wykonać w ciągu najbliższych lat setki,
kiwawczych.
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Wyzwania stojące przed Polską
Aby Polska mogła w jak największym stopniu skorzystać z potencjalnych zasobów gazu łupkowego, przed decydentami stoi wiele wyzwań:
ü Stworzenie korzystnych warunków
legislacyjno-prawnych dla inwestorów
poszukujących gazu.
ü Stworzenie przejrzystego systemu pobierania
opłat za wydobycie.
ü Tworzenie i wsparcie ośrodków naukowo-
badawczych zajmujących się rozwijaniem technologii
wydobywania gazu niekonwencjonalnego.
ü Kampania informacyjno-edukacyjna
podejmująca zagadnienia związane
z charakterystyką gazu ziemnego w złożach
ü Rozwój i modernizacja infrastruktury
przesyłowej oraz transportowej dla gazu.
niekonwencjonalnych oraz technologią jego
wydobycia.
Szanse dla Polski związane z wydobycie gazu łupkowego
W przypadku ziszczenia się zakładanych prognoz zasobów gazu łupkowego, przed Polską stoją ogromne szanse:
ü Rozwój gospodarczy i społeczny
regionów objętych poszukiwaniem,
a w przyszłości wydobyciem gazu ziemnego
ü Zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego
kraju poprzez zmniejszenie importu gazu z Rosji
oraz Niemiec.
ze źródeł niekonwencjonalnych.
ü Rozwój lokalnej przedsiębiorczości i podniesienie
poziomu życia.
ü Możliwość rozwinięcia eksportu na rynek europejski.
ü Możliwa obniżka cen gazu związana
ze zwiększeniem ilości surowca na rynku.
ü Zasilenie budżetów gmin (60% opłat:
koncesyjnej i eksploatacyjnej będzie wpływać
bezpośrednio do budżetów gmin). Udział
ü Rozwój energetyki opartej na gazie, a tym
samym spełnienie warunków UE związanych
inwestorów w kosztach lokalnych działań
z ograniczeniem emisji CO2 wynikającej z Pakietu
modernizacyjnych (np.: drogi, kanalizacja, itp.).
Klimatycznego.
9
10
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
PKN ORLEN: największa polska firma poszukuje gazu
WOJ. PODLASKIE
WOŁOMIN
BIAŁORUŚ
WOJ. WIELKOPOLSKIE
WODYNIE-ŁUKÓW
Warszawa
GOŹDZIK
Łódź
ŁÓDŹ
GARWOLIN
WOJ. ŁÓDZKIE
WOJ. MAZOWIECKIE
SIERADZ
BEREJÓW
LUBARTÓW
Lublin
NOWY STRĘCZYN
BEŁŻYCE
UKRAINA
NOWY UŚCIMÓW
WIERZBICA
SYCZYN
LUBLIN
Chełm
DOBRYNIÓW
WOJ. OPOLSKIE
HRUBIESZÓW
WOJ. ŚWIĘTOKRZYSKIE
Zamość
WOJ. LUBELSKIE
WOJ. ŚLĄSKIE
WOJ. PODKARPACKIE
Koncesje PKN ORLEN
WOJ. MAŁOPOLSKIE
Poszukiwania, rozpoznawanie i eksploatacja gazu ze złóż
wolińskim. Pod koniec ubiegłego roku wrócił również
niekonwencjonalnych jest jednym z priorytetów obecnej
do Berejowa, gdzie po szczegółowej analizie próbek skał
strategii biznesowej krajowej spółki PKN ORLEN,
pobranych w 2011, wykonano drugi odwiert badawczy,
największego koncernu naftowego w Polsce. Działająca
tym razem horyzontalny. Obecnie trwają przygotowania
w imieniu koncernu spółka ORLEN Upstream posiada
do wykonania zabiegu szczelinowania poziomego odcin-
obecnie 10 koncesji na poszukiwanie ropy naftowej i gazu
ka otworu Syczyn-OU2K. Firma intensyfikuje działalność
ziemnego na terenie całego kraju: osiem na terenie
poszukiwawczo-badawczą w województwie lubelskim.
Lubelszczyzny i Mazowsza oraz dwie w centralnej Polsce
Na początku 2013 roku, zakończony został szósty od-
(w okolicach Łodzi i Sieradza).
wiert poszukiwawczy w miejscowości Nowy Stręczyn,
a w maju bieżącego roku, ORLEN Upstream rozpoczął
Na przełomie 2011 i 2012 roku firma wykonała dwa
wiercenie w Nowym Uścimowie. Jednocześnie trwają
pionowe odwierty w ramach koncesji Lubartów i Wierzbica
prace przygotowawcze do wykonania kolejnego otworu
zlokalizowane na Lubelszczyźnie. Na podstawie wyników
badawczego, zlokalizowanego na granicy miejscowości
laboratoryjnej analizy pobranych próbek rdzeni skalnych
Dobryniów/Dobryniów Kolonia.
podjęto decyzję o kontynuacji prac w miejscowości
Syczyn. Jesienią wykonano tam kolejny odwiert pionowy
Równolegle do intensywnych działań inwestycyjnych,
wraz z odcinkiem horyzontalnym. Następnym etapem
ORLEN Upstream prowadzi otwarty dialog ze społecz-
prac będzie zabieg szczelinowania hydraulicznego.
nościami lokalnymi na obszarach objętych przyznanymi
koncesjami. Firma jest również członkiem Organizacji
Jesienią 2012 roku ORLEN Upstream wykonał pionowy
Polskiego Przemysłu Poszukiwawczo-Wydobywczego –
odwiert badawczy we wsi Goździk w powiecie gar-
Związku Pracodawców.
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Syczyn, lipiec 2012
11
12
CO WARTO WIEDZIEĆ O GAZIE Z ŁUPKÓW
Organizacja Polskiego Przemysłu Poszukiwawczo-Wydobywczego – Związek Pracodawców (OPPPW)
została powołana do życia 29 czerwca 2010 roku w Warszawie. OPPPW zrzesza przedsiębiorstwa
z sektora naftowo-gazowego, które prowadzą działalność w zakresie poszukiwania i/lub wydobycia
węglowodorów w Polsce (gaz ziemny i ropa naftowa). Organizacja kreuje dyskusję wokół prawnych,
ekonomicznych, politycznych i społecznych czynników wpływających na przemysł poszukiwawczowydobywczy w Polsce. Obecnie OPPPW zrzesza 13 członków i 6 obserwatorów, m.in. ORLEN Upstream,
PGNiG, Marathon Oil Polska, BNK Polska.
Organizacja Polskiego Przemysłu Poszukiwawczo-Wydobywczego
ul. Biała 4, 00‑895 Warszawa
tel./fax: +48 22 620 06 49
[email protected]
www.opppw.pl
Czekamy na Państwa pytania:
[email protected]
Więcej informacji na temat gazu z łupków:
www.opppw.pl, www.mos.gov.pl, www.pgi.gov.pl