Exploatarea gazului de șist

CAP.1 GAZELE DE ȘIST

1.1. Ce sunt gazele de șist?

Gazele de sist (neconventionale) sunt gaze captive (in principal metan) in straturile sedimentare (sisturi) depuse in mările preistorice si care au o putere calorica asemanatoare celor de sonda.

Formaţiunile de hidrocarburi geologice se creează, în anumite condiţii, din compuși organic de sedimente marine. Petrolul și gazele convenţionale provin din fractura termochimică a materiilor organice din rocile sedimentare, așa-numitele roci-mamă. Odată cu scufundările succesive sub alte roci, aceste formaţiuni s-au încălzit cu circa 300 C la fiecare 1 km de adâncime; odată atinsă temperatura de aproximativ 600 C, materiile organice s-au descompus în petrol, iar apoi în gaze. Adâncimea, temperatura și durata de expunere au determinat gradul de descompunere.

Figura nr. 1.1. Straturi sistoase

Sursa: http://www.ueb.ro

Temperatura și durata de expunere au permis o fracţionare tot mai avansată a moleculelor organice complexe, acestea ajungând să se descompună până la componenta cea mai simplă, metanul, alcătuit dintr-un atom de carbon și patru atomi de hidrogen.

În funcţie de formaţiunea geologică, hidrocarburile lichide sau gazoase rezultate s-au desprins de roca-mamă și au migrat, de regulă în sus, înspre straturile poroase și permeabile. Pentru a antrena o acumulare de hidrocarburi, aceste straturi trebuie ca ele însele să fie acoperite de o rocă impermeabilă denumită rocă „protectoare”. Aceste acumulări de hidrocarburi formează zăcămintele de petrol și gaz convenţionale. Conţinutul lor de petrol relativ ridicat, poziţia lor la câţiva kilometri de suprafaţă și facilitatea accesului de pe pământ permit extracţia cu ușurinţă prin forarea de puţuri.

Figura nr. 1.2. Zacamintele traditionale si neconvetionale

Sursa: http://adevarul.ro/economie/business-international/gazele-sist-urmatorul-mare-pariu-companiei-exxon-1_5162999600f5182b85973620/index.html

Unele acumulări de hidrocarburi se găsesc în rocile-rezervor foarte puţin poroase și permeabile. Aceste acumulări poartă denumirea de petrol sau gaz din formaţiuni compacte. În mod normal, permeabilitatea acestora este de 10-100 de ori mai mică decât cea a zăcămintelor convenţionale.

Hidrocarburile mai pot fi stocate în cantităţi mari în roci care, în principiu, nu sunt rocirezervor, ci șisturi și alte roci cu granulaţie foarte fină, în care volumul necesar stocării este asigurat de fisurile subţiri și de spaţiile poroase foarte mici. Aceste roci au o permeabilitate extrem de scăzută. Hidrocarburile prezente aici poartă denumirea de gaze de șist sau uleiuri de șist. Acestea din urmă nu conţin hidrocarburi aflate la maturitate, ci numai un precursor denumit kerogen, pe care instalaţiile chimice îl pot transforma în ţiţei sintetic.

Un al treilea tip de gaz neconvenţional este metanul din zăcăminte de cărbuni, care se află izolat în pungile depozitelor de cărbune.

In funcţie de caracteristicile depozitelor, gazul conţine diferite componente, în proporţii variabile, printre care metan, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, radon radioactiv etc. Comparativ cu zăcămintele convenţionale, toate depozitele neconvenţionale au în comun un conţinut scăzut de petrol și gaz în raport cu volumul de rocă. De asemenea, ele sunt la fel de dispersate pe o suprafaţă considerabilă de ordinul a zeci de mii de kilometri pătraţi și au o permeabilitate foarte scăzută. De aceea, pentru a extrage acest tip de petrol sau gaz, sunt necesare metode speciale. În plus, având în vedere faptul că rocile-mamă au un conţinut scăzut de hidrocarburi, volumul de extracţie pe sondă/puţ este net inferior în raport cu depozitele convenţionale, ceea ce le face mai puţin rentabile. Nu gazul în sine este neconvenţional, ci metodele de extracţie. Aceste metode necesită tehnologii sofisticate, cantităţi mari de apă și injecţie de aditivi, care pot fi dăunătoare pentru mediu.