Видобування сланцевого газу пов’язане із використанням великих обсягів води, яка закачується у свердловину разом із піском та хімічними речовинами для виконання гідравлічного розриву, а також для буріння свердловин, тестування трубопроводів та обробки видобутого газу, повідомляє «Сланцевий газ в Україні«.

В процесі видобування сланцевого газу може використовуватися вода із поверхневих джерел, централізованих систем водопостачання, підземних джерел, а також частково зворотня вода з попередніх свердловин. Вибір джерела водопостачання залежить від місцевих умов, законодавчих норм та економічних факторів.

Обсяги використання води для буріння і гідророзриву на кожну сврдловину можуть суттєво відрізнятися на різних родовищах сланцевого газу і навіть на свердловинах одного родовища.

За даними дослідження “Water and Shale Gas Development“, основні фактори, що впливають на обсяги використання води включають:

  • глибина, довжина та кількість горизонтальних сегментів свердловини;
  • геологічні характеристики родовища (глибина залягання, товщина та щільність сланцевих порід).

За даними дослідження “Modern Shale Gas Development in the United States: A Primer”, підготовленого за підтримки Департаменту енергетики США, обсяг використання води для буріння 1 свердловини може коливатися від 227-303 метрів кубічних (60 000 – 80 000 галонів) на родовищах Фаятевілль та Марселлус до 1514-3785 метрів кубічних (400 000 – 1 000 000 галонів) на родовищах Барнетт та Хайнесвілль. У першому випадку економія води досягається за допомогою застосування технологій продувки свердловини зволоженим повітрям або використання для буріння емульсій на водній чи вуглеводневій основі. Основна частина води споживається при проведенні гідравлічного розриву пласта, коли обсяги споживання складають від 8 706 до 14 385 метрів кубічних на одну свердловину.

water-per-well1
Споживання води при видобуванні сланцевого газу. За даними дослідження “Modern Shale Gas Development in the United States: A Primer”

Обсяги використання води можуть відрізнятися в різних компаній залежно від технологій та практик, які застосовуються. Скажімо, компанія Chesapeake Energy Corporation наводить такі цифри щодо обсягів використання води.

water-per-well-che
Споживання води при видобуванні сланцевого газу. За даними компанії Chesapeake Energy Corporation

Амплітуду коливань споживання води в різних свердловинах на сланцевий газ демонструють результати наукового дослідження, опублікованого в журналі Environmental Science and Technologies в 2012 році. Відповідно до дослідження споживання води на одну свердловину у штаті Техас в 2010 році коливалося від 2 900 до 20 700 метрів кубічних із медіаною на рівні 10 600 метрів кубічних на свердловину для родовища Барнетт, від 2 700 до 28 100 метрів кубічних із медіаною на рівні 21 500 метрів кубічних на свердловину для родовища Хайнесвіль та від 4 600 до 33 900 метрів кубічних із медіаною на рівні 16 100 метрів кубічних на свердловину для родовища Ігл Форд. В дослідженні також звертається увага на зростання споживання води в розрахунку на одну свердловину внаслідок збільшення протяжності горизонтальних ділянок свердловин і збільшення стадій гідророзриву пласта.

В цілому, відповідно до дослідження “Modern Shale Gas Development in the United States: A Primer”, у США споживання води для потреб видобування сланцевого газу складає від 0,1% до 0,8% від загального споживання води (промисловістю, сільським господарством, населенням) регіону, де видобувається сланцевий газ. Тим не менш, у вододефіцитних районах використання значних обсягів води для видобування сланцевого газу може підвищити конкуренцію за джерела водопостачання.

Частина води, яка закачується в свердловини, надалі повертається на поверхню разом із видобутим природним газом. Зворотня вода містить не лише воду, яка була закачана в свердловину, а й природну воду, яка містилася в товщі сланцевих порід та вивільнилася під час гідророзриву. Така суміш може мати високий вміст солей, а також містити органічні речовини, метали та природні радіоактивні речовини. Зворотня вода після очищення може знову використовуватися в інших свердловинах, закачуватися в старі свердловини (утилізаційні свердловини) чи зберігатися на поверхні в спеціальних резервуарах. В США заборонено скидати зворотню воду у поверхневі водойми без попереднього очищення.

Примітно, що нині розробляються технології видобування сланцевого газу із мінімальним використанням води (на основі використання рідкого пропану, двоокису вуглецю, азоту та гелів). Їх використання, щоправда, на даному етапі не набуло широких промислових обсягів.