Будущее: рассекречено

Я не стал поднимать тему электроэнергии, хотя у нее много общего с другими ресурсами, такими как вода и пища. Спрос на электроэнергию за следующие 15–20 лет существенно вырастет – почти на 50 %, – а связано это будет с резким экономическим ростом развивающихся стран. И все же в отличие от ситуации с водой и пищей есть больше уверенности в том, что растущее производство электроэнергии удовлетворит спрос. Существенную часть этого роста – и нынешнего оптимизма – определят нетрадиционные нефть и газ, добываемые на Североамериканском континенте.

Использование в промышленном масштабе двух технологий – горизонтального бурения и гидравлического разрыва пластов – подстегивает энергетический бум. Нефтедобытчикам давно известно о существовании сланцевой, или «нефтегазоматеринской», породы, из которой нетрадиционные газ и нефть медленно вытекали в резервуары на протяжении более миллиона лет. Не имея возможности добывать большие объемы углеводородов из материнской породы, люди сосредоточились на традиционных залежах. Как только появился способ комбинировать метод гидравлического разрыва пластов (более известный как фрекинг) и горизонтальное бурение, нам стали доступны огромные запасы нефти и газа из сланцевых месторождений.

История развития технологии фрекинга впечатляет сама по себе и наглядно демонстрирует, какое важное место в процессе инноваций занимает счастливая случайность и как сложен процесс. Это также отличный практический пример для футурологов, подчеркивающий трудность прогнозирования инноваций, особенно когда речь об уже существующих технологиях, для которых находится инновационное применение. За последние несколько лет комбинированные технологии фрекинга и горизонтального бурения стали переломным фактором для энергетики США и других стран с обширными сланцевыми месторождениями нефти и газа.

Впервые технология была разработана и введена в активное коммерческое использование в конце 40‑х. С тех пор совершено более 2 млн операций фрекинга для добычи нефти и газа. Жидкость, чаще всего вода, смешивается с расклинивающим агентом (обычно песком) и десятком других химических добавок для контроля технических параметров и закачивается в скважину. Под давлением в породе возникают трещины, расклинивающий агент держит скважины открытыми и позволяет газу выходить через пористую породу.

С тех пор технология претерпела немало изменений. В последнее время для фрекинга используются компьютерные симуляции, моделирование и карты микросейсмических трещин. Для максимальной эффективности технологию комбинируют с горизонтальным бурением, приемом, который с 80‑х стал стандартом добычи газа и нефти.

Благодаря этому прорыву нетрадиционные природный газ и нефть постепенно занимают все большую долю добычи в США, снижая потребление угля для получения электроэнергии, а также выбросы углекислого газа в атмосферу. Самообеспеченность энергоресурсами – для США задача вполне выполнимая в ближайшие 10–20 лет. Увеличение добычи нефти и сланцевая революция могут привести к самообеспеченности страны энергоресурсами, добыча уже взлетела на 50 % с 2007 по 2011 г., заставив обрушиться цены на природный газ в США. У страны более чем достаточно природного газа, чтобы покрыть внутренние потребности в нем на многие десятилетия вперед, а также обеспечить экспорт в мировом масштабе. А с новыми технологиями «суперотслеживания» производительность скважин может существенно возрасти.

Важно подчеркнуть, что добыча США сланцевой нефти все еще находится на ранней стадии, в полной мере потенциал этой технологии пока трудно оценить, но развитие ее идет семимильными шагами. Предполагается, что США превзойдут Саудовскую Аравию и к 2015 г. станут первым производителем нефти в мире, а к 2035 г. будут полностью удовлетворять собственные потребности в электроэнергии.

Крупнейшим препятствием для максимально масштабного поиска месторождений как в Северной Америке, так и во всем мире стало отрицательное воздействие на окружающую среду. Некачественное строительство скважин и цементирование, управление сточными водами и другие наземные риски будут по-прежнему приводить к авариям. Увеличение сейсмической активности в зоне разрабатываемых месторождений привлекло внимание общественности к возможным рискам. Она может заметно сказываться на целостности скважин и других конструкций, увеличивая риск загрязнения запасов питьевой воды метаном. Многих проблем для окружающей среды можно избежать, если следовать существующим технологиям управления и отвода сточных вод. Более жесткая законодательная база, которая сейчас начинает складываться в некоторых штатах, могла бы залатать дыры и помочь восстановить утраченное общественное доверие. Еще большее количество аварий на сланцевых месторождениях может привести к крайне негативной реакции общества и в результате – приостановлению использования фрекинговой технологии в ключевых зонах.