Когда в России начнется масштабная «сланцевая» нефтегазодобыча?

профессор, д.ф.-м.н.,

заслуженный деятель науки РФ

В последние годы о «сланцевой» нефти сказано так много, что, казалось бы, тема эта уже давно должна отойти на второй план. Но этого не происходит, и многочисленные эксперты зачастую дают полярные оценки данному феномену. Одни говорят о технологической революции в нефтегазодобыче, а другие отрицают серьезность перспектив этого вида углеводородного сырья, применяя по отношению к нему выражения «сланцевый пузырь» и тому подобные. Дискуссия не затихает, и после случившегося прошлогоднего обвала мировых цен на нефть разгорелась с новой силой. Причем сторонников «сланцевого пузыря» в России становится всё больше. Не было недостатка в них и ранее в лице некоторых топ-менеджеров нефтегазовой отрасли, оправдывавших своё бездействие.  Между тем, благодаря новым технологиям США в последние годы стали крупнейшим в мире производителем газа и практически догнали в 2014 году Саудовскую Аравию и Россию по суточной добыче нефти. Именно этот «бум» стал одной из причин появления на мировом рынке избытков углеводородного сырья, что спровоцировало нынешнее, более чем двукратное, падение цен на нефть.

Чтобы разобраться в ситуации  для начала условимся, что понимать под «сланцевыми» углеводородами, так как англоязычная терминология не вполне точно соответствует понятиям,  сложившимся в российской специальной лексике. Есть два англоязычных термина – shale gas (oil) и tight gas (oil), которые переводчики, не задумываясь, интерпретируют соответственно как  «сланцевые» и  «трудноизвлекаемые» газ или нефть.  Последние иногда еще называют нефтью или газом плотных коллекторов. Однако в России не менее 70% месторождений имеют трудно извлекаемые запасы в сравнении, скажем, с месторождениями Ближнего Востока. В то же время  «сланцевые» газ или нефть по своей сути также являются трудноизвлекаемыми, и не всегда связаны с горными породами, называемыми сланцами. Таким образом, разнообразие российских геологических условий, да и не только российских, не укладывается в эти два термина.

Чтобы объяснить эту ситуацию проще рассматривать так называемые «сланцевые» месторождения с геолого-технологической (добычной) точки зрения. Обычные залежи нефти и газа приурочены к пористым и проницаемым горным породам-коллекторам (песчаникам, известнякам и т.д.), перекрытым или запечатанным глинистыми или иными непроницаемыми покрышками или разломами. После бурения скважины в такой продуктивный пласт-коллектор содержащиеся в нем нефть или газ становятся доступными для традиционной добычи известными методами.  «Сланцевые» же залежи  находятся, чаще всего,  в плотных породах-неколлекторах, в которых микроскопические поры с нефтью или газом не сообщаются между собой. Поэтому бурение скважины в эти пласты не приводит к притоку углеводородов. Ранее такие запасы считались у нас неизвлекаемыми. Для того чтобы их извлекать, разработали новые технологии — гидроразрыва пласта (ГРП), которые стали широко доступны лишь в последнее десятилетие.

С точки зрения теории органического происхождения нефти существуют так называемые нефтематеринские толщи, преимущественно глинистого состава, в которых при определенных температурах и давлениях на протяжении миллионов лет происходила генерация углеводородов из остатков органического материала. Образовавшиеся углеводороды мигрируют вверх по разрезу, пока не встретят на своем пути ловушки, состоящие из коллекторских пород, перекрытых непроницаемыми покрышками. Там они  накапливались, образуя будущие месторождения традиционного типа, то есть  места генерации и скопления углеводородов в этом случае разнесены во времени и пространстве. А так называемые  сланцевые залежи находятся, как правило, в нефтематеринских плотных глинистых и сланцевых породах, т.е. вблизи мест своего образования в геологическом прошлом. Иногда эти процессы продолжаются и в настоящее время если на глубинах, где залегают нефтематеринские породы, сохраняются подходящие давление и температура, а также содержатся органические вещества.

Когда говорят о «сланцевой» нефти в России, то чаще всего вспоминают Баженовскую свиту в Западной Сибири, Доманиковскую свиту в Урало-Поволжье, Хадумскую свиту на Северном Кавказе и ряд других геологических формаций, которые, как и вышеназванные, не всегда являются сланцами с точки зрения литологии. Но это не столь важно, поскольку во главу угла ставятся технологии извлечения таких углеводородов из недр, которые существенно отличаются от традиционных.

Об одном из основных технологических отличий их добычи уже упоминалось выше – это применение гидроразрыва пласта, позволяющего вызволить нефть или газ из изолированных микроскопических пор в плотной породе. Для этого первоначально бурят вертикальную скважину до целевого пласта. По мере приближения к нему траекторию ствола скважины постепенно меняют так, чтобы в целевой пласт скважина вошла горизонтально или почти горизонтально. Затем бурят горизонтальный участок ствола длиной от нескольких сотен метров до 2-5 километров. После мероприятий по укреплению ствола скважины в пласт под большим давлением закачивают смесь воды, песка и вспомогательных реагентов. Давление закачки  настолько велико, что в какой-то момент превышает предел прочности окружающих скважину плотных пород, в результате чего появляются протяженные трещины вокруг горизонтальной части ствола. Эти трещины соединяют изолированные до того поры, в которых содержались нефть или газ, в результате чего они становятся доступными для добычи. Чтобы начать добычу нужно откачать из скважины эту жидкость на поверхность. Трещины не закрываются, так как содержавшийся в жидкости песок, осевший в трещинах (или вместо песка — специальные мелкие гранулы под названием «пропант»), служит своеобразной «распоркой», защищающей трещину от «схлопывания».

Операции ГРП могут повторяться. Они выполняются последовательно, начиная от дальней части ствола. По мере истощения добычи в дальней зоне переходят к ближней и т.д. Такой ГРП называют многостадийным или многоступенчатым. Эта технология и позволила осуществить  в США так называемую сланцевую революцию, последствия которой мы наблюдаем сегодня. Если в 2005 году США обеспечивала  60% своих потребностей в нефти за счет импорта, то прогнозы об импорте нефти в эту страну на 2015 год совсем недавно находились на уровне около 20%. Правда, теперь в связи с падением нефтяных цен часть американских сланцевых месторождений выйдет из зоны рентабельности и потому доля собственной нефти в потреблении, очевидно, будет ниже 80%.

Следует заметить, что «сланцевые» технологии добычи вызывают огромные протесты экологов по всему миру, в том числе и в США, причем  эти претензии отнюдь не безосновательны. Поэтому многие европейские страны в различной форме ввели запреты или моратории на добычу данного вида сырья. Кроме экологических претензий, которые можно предъявить к любой нефтегазодобыче, есть и специфические. Это, прежде всего, вероятность прорыва в подземные воды технологических жидкостей, используемых для ГРП. А в них содержится несметное количество вредоносных веществ и примесей. Не исключено также, что по трещинам могут прорываться высвобождающиеся из пласта нефть и газ, и тогда местный бассейн артезианских вод  будет испорчен навсегда. Кроме того, многие жители в окрестностях американских «сланцевых» промыслов жалуются на микроземлетрясения, которые они ощущают во время гидроразрыва. Поэтому компании, опасаясь штрафов, стали уделять гораздо больше внимания экологии и тратить на это немалые деньги, повышая и без того высокую себестоимость добычи. Но как бы там ни было, из тысяч действующих промыслов по экологическим причинам закрыли единицы, и «сланцевые» углеводороды уже не исключить из энергопотребления человечества, поскольку ресурсы их действительно велики.

Технологический рывок в «сланцевой» добыче  не мог остаться незамеченным и в других странах, в том числе в России.  Долгое время считалось, будто нам достаточно своих традиционных запасов нефти и газа, чтобы заниматься еще и дорогостоящей сланцевой добычей. И это было справедливо, но с некоторыми оговорками.

Во-первых, во многих традиционных районах есть немало месторождений, в которых добыча  падает. При этом уже созданная там инфраструктура с моногородами, в которых для населения нет другой работы, могла бы быть с успехом использована в отдельных случаях и для «сланцевой» добычи из более глубоких горизонтов. Тогда  даже в случае нулевой рентабельности, решалась бы социально значимая для региона задача.

Во-вторых, технологии ГРП зачастую весьма полезны и при добыче трудноизвлекаемых запасов на многих уже разрабатываемых «несланцевых» российских месторождениях, так как позволяют зачастую заметно увеличить коэффициент нефтеотдачи.

В-третьих, оказалось, что по ресурсам «сланцевых» запасов Россия занимает одно из первых мест в мире, и этот факт никак нельзя игнорировать с учетом будущего. Это означает, что надо учиться уже сейчас применять эти технологии.

С 2011 года ведущие российские компании, такие как «Роснефть», «Лукойл», «Газпромнефть», «Татнефть» и другие стали активно  применять отдельные элементы технологий сланцевой добычи. Во многих случаях они стали создавать для этого в России совместные предприятия с зарубежными партнерами —  “Shell”, “Total”, “ExxonMobil” и пр.  Другие компании, например «Сургутнефтегаз», пытались обходиться самостоятельно. За три года, до 2014-го, количество скважин с ГРП в России увеличилось втрое, хотя пока это только десятки скважин, а не многие тысячи, как в США. Но дело пошло, пусть и медленно.

Однако в середине 2014 года грянули антироссийские «санкции», сначала американские, а потом и европейские. Под них попали в первую очередь технологии по разработке «сланцевых» месторождений. И тут оказалось, что российские нефтяники не сами вели такие работы, а нанимали подрядчиков, причем конечные исполнители, так или иначе, представляли американские сервисные компании. Поэтому они вынуждены были подчиниться решению властей США, хотя весь американский бизнес был против. Причем санкции запрещают использование третьих лиц — посредников.

В российских СМИ тут же появилась масса статей, что надо все делать самим, и мы с этим справимся. Однако легко сказать, но трудно сделать. Ведь налаживание отечественного производства почти на пустом месте  потребует годы напряженной работы, однако должный результат может быть получен только при правильной организации работ и наличии квалифицированных кадров. Но ни того, ни другого, увы, у нас почти нет. Поэтому, несмотря на победные отчеты всевозможных ведомственных комиссий по «импортозамещению», реальный процесс не налажен и внятной программы действий тоже нет.

Пока по большей части мы наблюдаем начавшийся процесс скупки крупными холдингами или их «дочками» мелких частных отечественных компаний, которые могут производить хоть какие-то комплектующие и запчасти к специализированному оборудованию или предоставлять специальные услуги. Тот продукт, который выпускался мелким или средним частником, теперь будет выходить под новым брендом известной госкомпании. И в отчетах потраченные на это средства показывают как вложения в отечественного производителя. Понятно, что такой процесс вряд ли приведет к решению поставленной задачи, а скорее наоборот: бюрократическое администрирование может разрушить то немногое своё, что сумело выжить в предыдущие годы в условиях фактического отсутствия поддержки малому и среднему бизнесу.

Тем не менее, есть отдельные примеры, когда российские компании пытаются самостоятельно решать задачи по добыче нефти из неколлекторов, иногда небезуспешно. «Сургутнефтегаз», пожалуй, имеет наибольший опыт в этом деле. Кроме того, компания «Ритэк» в предыдущие годы развивала термические методы добычи нефти из сланцев, правда эти методы неплохи для добычи тяжелых и вязких нефтей, но не очень эффективны при добыче легкой нефти. Имеются и другие положительные российские примеры. Однако всего этого очень мало, чтобы в будущем справиться с освоением несметных ресурсов сланцевой нефти и газа, которыми богаты российские недра.

По одной из гипотез на Земле имеется более 3 трлн. тонн «сланцевой» нефти и всего лишь 1,3 трлн. обычной, однако этот факт пока недоказуем. Геологи различают ресурсы и запасы углеводородного сырья. Ресурсы – это по большей части умозрительные оценки, основанные на аналогиях и гипотетических расчетах по поводу еще не открытых, а только предполагаемых месторождений. Два геолога, оперирующие одними и теми же данными предварительных исследований, могут дать оценки, различающиеся в несколько раз. Напротив, запасы – это вполне конкретная количественная величина, рассчитанная по параметрам, полученным при бурении скважин, доказавших промышленную нефтегазоносность того или иного открытого месторождения.

Журналисты, освещающие нефтегазовую проблематику, почти всегда принимают ресурсы за запасы, в результате чего в СМИ появляются фантастические цифры, не имеющие ничего общего с реальностью. Тем не менее, по оценкам многих экспертов, Россия является лидером по ресурсам сланцевой нефти.

Наибольшие перспективы связывают с Баженовской свитой Западной Сибири, распространенной на площади в сотни тысяч квадратных километров и залегающей глубже основных продуктивных горизонтов, разрабатываемых в настоящее время. Некоторые геологи считают ее аналогом формации Бакен в США, в которой была открыта сланцевая нефть еще в XIX веке, но только в конце XX века с появлением технологии ГРП начала  разворачиваться ее масштабная добыча. Это сравнение не всегда корректно, поскольку Баженовская свита слишком неоднородна по составу.

Советские геологи изучали ее более 30 лет, начиная с первого нефтяного фонтана, полученного из «Бажена» в 1969 году. Но геологическое изучение сильно отличалось от «технологического», поэтому значимой промышленной добычи легкой «баженовской» нефти так и не началось. И только теперь с появлением ГРП можно к ней хотя бы «примериться». По мнению академика А.Э. Конторовича для применения ГРП пригодна отнюдь не вся Баженовская свита, а только ее верхняя часть, состоящая из достаточно плотных упруго-пластичных пород, которые знаменитый сибирский геолог, член-корр. РАН  И.И. Нестеров назвал в свое время «баженитами».

Ресурсные оценки нефти Баженовской свиты огромны и колеблются от 2 млрд. до 170 млрд. тонн. Даже если взять половину от максимума – это больше, чем суммарные начальные геологические запасы легкой нефти всех известных нефтегазоносных провинций России вместе взятых. Большинство российских геологов в качестве компромиссной оценки считает, что в Баженовской свите содержится порядка 20 млрд. тонн нефти, в то время как разведанные запасы этой формации исчисляется пока лишь десятками миллионов тонн. Но как  считать запасы месторождений Баженовской свиты, равно как и других «сланцеподобных» формаций – Доманиковской, Хадумской и прочих? Ведь определить в неколлекторах традиционные подсчетные параметры, такие как пористость, эффективную толщину и насыщенность просто невозможно.

В Баженовской свите есть и отдельные резервуары в коллекторах, но их немного, поэтому проблема подсчета запасов для «сланцеподобных» пластов остается одной из главных. Если следовать существующим инструкциям ГКЗ, то объемным методом подсчитать запасы «Бажена», а также «Доманика», «Хадума» и др. объективно невозможно за редким исключением. Какие-то реальные оценки можно будет получить лишь после начала эксплуатации залежи методами материального баланса и, может быть, какими-то еще. Так, в основном, и поступают в США: пробурив дорогостоящую эксплуатационную скважину на свой риск,  только потом — по дебитам, падению давления и иным показателям узнают примерно на что могут рассчитывать.

По этой же причине  весьма затруднительно вести традиционную геологоразведку на такие отложения, поскольку сильная латеральная изменчивость свойств не позволяет распространить на большую площадь данные, полученные в результате поискового и разведочного бурения. Это означает, что в большинстве случаев не удастся подготовить основную часть запасов того или иного месторождения по промышленной категории С1 пока не начнется его разработка. Да и в целом имеющаяся на сегодня российская классификация запасов малопригодна для «сланцеподобных» залежей. В такой ситуации при геологоразведке следует применять высокоразрешающую сейсморазведку с высоким уровнем «интеллектуальной» количественной интерпретации динамики сейсмозаписи.

Это поможет более достоверно прогнозировать свойства в межскважинном пространстве, а также  существенно облегчит задачу выбора мест заложения каждой следующей поисковой или разведочной скважины. Но главной проблемой для «Бажена» и других подобных формаций является на сегодня их экономическая непривлекательность в российских условиях, о чем речь далее.

Экономические аспекты разведки и добычи сланцевых углеводородов в России. Тезис о нерентабельности сланцевой добычи был основным аргументом российских оппонентов, утверждавших с начала 2000-х годов, что этот «пузырь» в США скоро лопнет. И ведь действительно, себестоимость бурения таких сложных скважин и последующее применение многостадийных ГРП стоило очень дорого. Но технологии развивались и совершенствовались очень быстро из-за высокой конкуренции на внутреннем рынке. В результате цена «отсечения» для сланцевой нефти в США, обеспечивающая минимальную рентабельность,  очень быстро снижалась: с 89 долларов в 2006 году  до 48 — в 2011-м и до 44 долларов — в 2014-м. В этот период при себестоимости добычи в 70 долларов и при цене  на нефть в среднем 100 долларов за баррель скважина окупалась примерно за 8 месяцев.

Если сравнивать себестоимость добычи нефти в относительно благополучный период 2009-2001 годов в различных регионах мира, то увидим, что сланцевая добыча была вполне рентабельной. Это объясняется, прежде всего, тем, что она добывается вблизи рынков сбыта и не требуется значительных транспортных издержек при ее доставке потребителям, как, например, при транспортировке  нефти Ближнего Востока и, особенно, Западной Сибири. Оценочные затраты на  производство и транспортировку барреля нефти до основных рынков сбыта (до «среднеудаленного» потребителя) на начало 2015 года приведены в таблице.

_{Таблица.  Сопоставление издержек по добыче и транспортировке барреля нефти на начало 2015 года (доллары).}

Разумеется, эти данные весьма условны, так как невозможно их корректно подсчитать при множестве разноудаленных рынков сбыта для Саудовской Аравии и, особенно, для западносибирской нефти. Однако относительная картина достаточно объективна.

Видно, что только саудовская нефть имеет шанс оставаться в зоне прибыли, если цена на нефть будет ещё снижаться. Впрочем, это все же маловероятный сценарий, поскольку и американская сланцевая нефть в значительной мере станет нерентабельной при цене ниже 40-45 долларов. Хотя, если иметь в виду, что в США потребитель находится рядом с производителем, он не так привязан к среднемировой биржевой цене и может заплатить больше. Ведь если он не купит имеющуюся нефть рядом с собой, то ему придется нести дополнительные транспортные издержки по доставке нефти от биржевой площадки, которая может оказаться далеко.  Основным регулирующим фактором будет рынок. Цена на местную американскую нефть не должна быть выше цены на саудовскую нефть с учетом доставки ее конечному потребителю.

Российская сланцевая нефть будет нерентабельной в настоящее время и в ближайшем будущем. Исключение могут составить только месторождения, находящиеся неподалеку от какого-нибудь российского НПЗ, работающего для внутреннего рынка. Но таковых немного, да и емкость внутреннего рынка в условиях кризиса невелика, а цены не слишком привлекательны.

Наиболее реальна добыча в обозримом будущем баженовской нефти. Количество нерешенных проблем в сочетании с гигантскими ресурсами притягивали и продолжают притягивать к проблематике Баженовской свиты многих геологов. За 40 лет в ней открыто 92 месторождения легкой нефти, которая является наиболее ценным углеводородным сырьем. Опробованы различные способы стимуляции притоков, в том числе и многоступенчатый ГРП в горизонтальных скважинах  Но при таких несметных ресурсах за почти сорокалетнюю историю Баженовской свиты там добыто немногим больше 5 млн. тонн нефти. Это меньше 1% текущей ежегодной добычи по России.

Наибольшую активность в добыче нефти из «Бажена» показывает компания “Сургутнефтегаз”. За 2013 год она добыла 0,6 млн. т баженовской нефти и получила около 3 млрд. рублей…  убытка. Понятно, что «Сургутнефтегаз» очень устойчивая компания, которая в наименьшей степени пострадала от санкций, но и она при таких экономических условиях не может позволить себе работать в убыток. Поэтому, скорее всего, и дальше на Баженовской свите  преимущественно будет поддерживаться  режим опытно-промышленной эксплуатации.

Себестоимость добычи «сланцевой» нефти, бесспорно,  высока. Но на американском рынке этим бизнесом заняты сотни конкурирующих небольших компаний и потому стимулы к усовершенствованию технологий и их удешевлению очень высоки. Результатом этого является почти двукратное снижение себестоимости за 7 лет, о чем было упомянуто выше. К тому же доля налогов в цене такой нефти в США неизмеримо меньше, чем в России и Саудовской Аравии.

В России существуют налоговые преференции для месторождений с низкой проницаемостью, но льгот явно недостаточно для начала масштабных работ по освоению нетрадиционных и трудноизвлекаемых запасов. Министерство природных ресурсов осознало важность этой проблемы и пытается найти механизмы для упрощенного доступа,  в том числе и частных компаний, к таким участкам недр.

Недооценивать значимость для страны этих ресурсов в будущем нельзя. Недаром технологии по их освоению попали в первоочередные американские санкции. Понятно также и то, что в нынешних кризисных условиях и в ближайшем будущем ожидать их рентабельного освоения не приходится. Однако кризисы длятся не вечно, и к неизбежному новому росту надо подойти в полной готовности, вооружившись собственными новыми технологиями. Пока для этого мало что делается, несмотря на всевозможную межведомственную трескотню по импортозамещению даже на самом высоком уровне. Требуются действия, а не разговоры и отчеты малограмотных чиновников. Нельзя в очередной раз упускать время, чтобы вновь не оказаться «у разбитого корыта».

^{сланцевая нефть, гидроразрыв пласта}