Skip to content

2010-06-04

62

Złoża gazu łupkowego

Skały łupkowe

Państwowy Instytut Geologiczny zdając sobie sprawę z rosnącego znaczenia gazu łupkowego oraz sprzecznych doniesień medialnych, nakręcił krótki reportaż na temat powstawania i lokalizacji potencjalnych złóż oraz technologii wydobycia gazu ze skał łupkowych. Poruszono również kwestię licencji na poszukiwanie surowca.

Część I : Technologia wydobycia gazu niekonwencjonalnego oraz proces powstawania gazu ziemnego:

[dailymotion xebdjd]

Część II: Lokalizacja potencjalnych złóż oraz kwestia koncesji na wydobycie:

[dailymotion xebdpp]

Załączam również dostępną w filmie mapę koncesji na poszukiwanie gazu łupkowego (stan na 1 września 2011). Aby powiększyć kliknij na mapę, bądź pobierz ją w pełnej rozdzielczości bezpośrednio ze strony Ministerstwa Środowiska.

Mapa koncesji na poszukiwanie gazu łupkowego, stan na 01.09.2011, źródło: Ministerstwo Środowiska

Transkrypcja I części powyższego filmu dotycząca powstawania gazu łupkowego:

Rewolucja naftowa w Stanach Zjednoczonych, która dokonała się w pierwszej połowie lat 90-tych, ten wielki sukces niekonwencjonalnych węglowodorów spowodował, że to doświadczenie próbowano przenieść na inne rynki. Jednym z obszarów, gdzie bardzo intensywnie trwają prace poszukiwawcze jest Europa i wydaje nam się, że Polska jest w Europie jednym z najbardziej atrakcyjnych krajów jeśli chodzi o potencjał dla tego typu poszukiwań, zwłaszcza gazu w łupkach. Można to zilustrować na mapie, gdzie widzimy, że powierzchnia basenów na czerwono, tutaj zaznaczona, potencjalnie zawierająca niekonwencjonalne węglowodory. Jest znacznie większa niż w innych basenach w Europie, co ilustruje możliwy potencjał naszego rynku.

W Polsce mamy nadzieje na występowanie niekonwencjonalnych złóż węglowodorów: zarówno gazu w łupkach jak i gazu zamkniętego. Warto by może na początku powiedzieć czym są tego typu złoża. Na takim diagramie troszeczkę możemy to przybliżyć. Ciemnym kolorem mamy tutaj skały, które określamy jako iłowce i iły, które mogą zawierać gaz ziemny. Natomiast tym żółtym kolorem są to skały piaskowce, które również zawierają gaz ziemny zamknięty.

Te osady można sobie wyobrazić w ten sposób, że jest to taki muł deponowany na dnie morza, bardzo bogaty w szczątki organiczne. Te szczątki organiczne wraz z tym jak są w historii geologicznej na coraz większej głębokości pogrzebane, znajdują się w coraz wyższych temperaturach, zaczynają generować z siebie gaz ziemny. Ten gaz ziemny w normalnych złożach, konwencjonalnych wydostaje się z takiej skały, wędruje przez górotwór aż napotka na pułapkę, przez którą zostaje zatrzymany. Poszukiwania takich konwencjonalnych złóż gazu ziemnego polegają na tym, że staramy się znaleźć takie pułapki pod powierzchnią ziemi, nawiercić je i gaz przepływa do otworu wiertniczego i możemy go produkować.

Niekonwencjonalne złoża węglowodorów występują na znacznie większych obszarach. Często w głębi pogrążonych basenów segmentacyjnych i po nawierceniu takiego kompleksu musimy wiercić poziomy otwór wiertniczy i robić szczelinowanie górotworu. Dopiero wtedy otrzymujemy produkcję gazu na powierzchni.

Takie wiercenia poziome są wykonywane w Polsce dla innych celów, ale będą zastosowane specjalnie w tym przypadku. Polega to na tym, że wiercenie pionowe w pewnym momencie zakręca, idzie horyzontalnie. Ten odcinek horyzontalny może mieć długość od kilkuset metrów do np. 1500-2000 m. W zależności od jego długości mamy dostęp do obszaru, który jest nasycony gazem. Specjalne techniki hydraulicznego szczelinowania powodują, że skała zostaje spękana na mikroszczeliny i umożliwia się wędrówkę gazu do tych mikroszczelin.

Gaz który jest zawarty w tych mikro skałach jest w zasadzie tego samego typu, który występuje w pułapkach konwencjonalnych, dlatego że jeżeli mamy skały, które generują gaz ziemny, w normalnych warunkach gaz przemieszcza się przez skały i szuka miejsca, gdzie jest najwyżej położony jako medium najlżejsze, czyli się akumuluje nad wodą albo jeżeli występuje ropa naftowa to nad ropą naftową. Jest zamknięty uszczelnieniem, które jest nieprzepuszczalne, nieporowate i nie pozwala gazowi się przemieszczać.

Natomiast w przypadku tego typu złóż również gaz, który jest generowany ze skał macierzystych w jednym przypadku łupków pozostaje na miejscu. Łupki są dlatego tak specyficzne, że są jednocześnie skałą macierzystą, w której powstaje gaz i są skałą zbiornikową, w której ten gaz jest zamknięty. Żeby go wydobyć, wykonujemy otwór ze szczelinowaniem. Oczywiście im lepsze to szczelinowanie, im większy obszar obejmie jedno wiercenie, tym większa kubatura gazu jest możliwa do wydobycia.

Takim podstawowym pytaniem jest skąd w skałach bierze się gaz ziemny? Gaz powstaje w skałach, które są deponowane gdzieś w morzu, czasami w jeziorach. Są to takie osady iłowcowe, mułowcowe, czyli możemy sobie wyobrazić muł deponowany gdzieś na dnie morza i ten muł musi być bogaty w substancje organiczną, czyli szczątki zwykle jakichś mikroskopijnych żyjątek, ale nie te szczątki, które zwykle znamy i obserwujemy, czyli skamieniałości, skorupki, tylko szczątki żywych tkanek tych zwierząt. Przykładem środowiska, w którym powstaje gaz, które możemy namacalnie zobaczyć jest to np. farma, na której z kompostu organicznego tworzy się biogeniczny gaz. Jest to proces trochę podobny do zachodzącego w górotworze pod ziemią. Bakterie rozkładają substancję organiczną, tworząc gaz ziemny. Podobny proces może zachodzić w skałach, które są bogate w substancję organiczną pod ziemią, gdzie bakterie mogą powodować powstawanie gazu z resztek organicznych. Jeżeli te skały są pogrążone w historii geologicznej na odpowiednio dużej głębokości, wówczas głównym czynnikiem, który przemienia tę organikę w gaz jest temperatura. Ten proces dominuje. W wyniku przemian termicznych, z organicznych szczątek uwalnia się gaz. Ten gaz gdzieś znajduje się w górotworze. Czasami przemieszcza się do złoża, bądź tak jak w łupkach, pozostaje w łupku i ten gaz możemy wydobyć na powierzchnię i dostarczyć konsumentom.

Żeby państwu przybliżyć, gdzie szukamy w Polsce, w jakiego typu skałach i gdzie te skały się znajdują, na jakich głębokościach i w jaki sposób możemy do nich dotrzeć, przedstawimy Państwu tabelę stratygraficzną, która została w zeszłym roku wydana przez Państwowy Instytut Geologiczny. Pokazuje ona czas i kolejność przyrostu osadów w basenach segmentacyjnych na obszarze całej Polski. Zaczynamy od najstarszych osadów powyżej 600 mln lat, potem Prekambryjskich, Kambryjskich, idziemy po kolei do góry, aż do współczesnego okresu, w którym się znajdujemy. Te skały, które nas interesują i te, które są przedmiotem poszukiwań znajdują się na dwóch głównych horyzontach poszukiwawczych. Najstarsze skały, tj. skały sylurskie zaznaczone tym kolorem, czyli pogranicze Syluru i pogranicze Ordowiku. oczywiście nie cały Sylur jest interesujący tylko pewne jego fragmenty, które maja największą zawartość materii organicznych, czyli w czasie głębokiego pogrążenia, kiedy to wzrosło ciśnienie i temperatura. Mogły one generować gaz i ten gaz mógł się tam zachować. W tym przypadku te skały znajdują się na głębokości około 2 tys. metrów. Nie jest tak wszędzie. Na dużych obszarach Polski te skały występują dużo głębiej – 3 tys., 4 tys. metrów i głębiej. Oczywiście głębokość będzie problemem dla poszukiwań. im te skały są płycej tym jest lepsza i korzystniejsza sytuacja. Tak jak można zobaczyć przypomina do z daleka węgiel, ale jest to skała ilasta, bardzo zwięzła. Powstała na dnie morskiego zbiornika w bardzo powolnej segmentacji. Widać na niej przy powiększeniu bardzo delikatną laminację. Ta skała w bardzo długim okresie – ponad 400 mln lat – przeszła etap pogrążenia, wystarczającego żeby w obrębie tej skały doszło do przeobrażeń powodujących powstanie gazu. Teraz ten gaz w tej skale pozostał i jest problem czy jest go wystarczająco dużo i czy potrafimy go wydobyć. To jest właśnie wielki znak zapytania. Czy na obszarze Polski rzeczywiście okaże się tak obiecujące jak to w tej chwili wygląda?

 

Przeczytaj więcej w Gaz ziemny
62 komentarze Skomentuj
  1. Gerard
    lip 5 2010

    Bardzo ciekawe informacje. Technologia wydobycia gazu z łupków gazonośnych przypomina technologią geotermiczną typu „Hot dry Rok” ( fr. „roches chaudes fracturees” eksperymentowana w m.in. w Soutlz-la-Foret (Alzacja) pod pilotażem BRGM.
    Z tego punktu widzenia Polski program poszukiwawczy związany ze złożami gazu łupkowego (Mam na myśli 60 koncesji wydanych ostatnio przez MOŚ) może przyśpieszyć rozwój