Под гидроразрывом пласта (ГРП) поднимают метод добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов посредством закачки в скважину под высоким давлением специальной смеси из жидкостей. В результате в пласте образуется разветвлённая сеть трещин, через которую углеводороды начинают быстрее поступать в скважину, увеличивая её дебет. Мобильный комплекс для ГРП из 10—12 различных установок на собственных шасси принято называть флотом ГРП. В России сегодня работает 135 таких комплексов, но доля отечественного оборудования в них составляет менее 1%, а целиком флот не производит никто.

Московский институт теплотехники («Корпорация МИТ», входит в Госкорпорацию «Роскосмос») со смежниками в сжатые сроки изготовили опытный образец флота ГРП из 12 агрегатов. Отраслевым партнёром проекта стал «Газпром». В проекте приняло участие 30 предприятий России, включая смежников по основной оборонной тематике — «Ижевский мотозавод «Аксион-холдинг», «Воткинский завод», Машиностроительный завод «Бецема», «Р-Фактор» и другие. Основным соисполнителем стал АО «ФНПЦ «Титан-Баррикады» в Волгограде (также входит в периметр Роскосмоса), на его мощностях интегрируют весь комплекс. Сейчас для проведения испытаний флота ГРП там создаётся комплексный стенд.

Комплекс позволяет проводить все виды ГРП, в том числе большеобъёмного, высокоскоростного гидроразрыва нефтяных и газовых пластов за одну операцию одним флотом. Это работы на большой глубине (5—8 км), в сложных условиях. При этом производится не только вертикальное, но и горизонтальное бурение (3—5 км), для чего на устье скважины создаётся давление более 1000 атмосфер. Появилась возможность полного автоматического управления процессом ГРП, комплексного контроля и отображения параметров с помощью скважинной телеметрии.

Создание опытного образца — первая фаза работ. В 2022 г. МИТ со смежниками приступает к его наземной экспериментальной отработке на комплексном стенде. В 2023 г. начнётся заключительная фаза проекта — полевые испытания с реальной добычей на месторождениях «Газпрома» и «Газпром Нефти». В 2024–2026 гг. МИТ должен изготовить как минимум четыре флота ГРП. Новикомбанк обеспечит финансирование проекта по производству комплексов ГРП на сумму 3,3 млрд рублей — соглашение как раз было подписано на форуме «Армия-2022». А в целом, в случае большого спроса — производственные мощности позволяют производить до 10 флотов в год.

Новая карта. Энергия, климат и столкновение наций.

Все части сложены здесь.

Наш автор - продукт старой школы: все свои книги он пишет от руки. Что не помешало ему получить в своё время Пулитцеровскую премию. Это далеко не первый его опус, были уже и бестселлеры. Автор известен и российскому читателю. Вот и эту недавнюю книжку уже успели перевести.

Коротко для ЛЛ: Фрекинг стал плодом многолетних проб и ошибок энтузиастов отрасли. Сланцевые углеводороды сделали из США энергетическую сверхдержаву. Геополитика меняется на глазах.

Жил на заре двадцатого века молодой неграмотный парень, пас стада на просторах Пелопоннеса. Звали его Саввас Параскевопулос. Жизнь была не сахар. Чтобы выбраться из беспросветной бедности, он придумал план. Нет, не выиграть в лотерею. Лучше: эмигрировать в США. Что он и сделал. В стране безграничных возможностей ему улыбнулась удача, и он стал миллионером. Ему удавалось свести концы с концами в своём маленьком бизнесе - прачечной и мастерской по чистке обуви. В 1919 году в семье Митчеллов родился сын, которого назвали Джордж. Да, Митчеллов. Вскоре после приезда Саввас устроился работать на железную дорогу, и тамошний бухгалтер, устав писать его фамилию, пригрозил уволить. Так на свет "появился" Майк Митчелл. Маленький Джордж родился в стране безграничных возможностей. Когда он вырос, он стал президентом. Он был любознательным, учился прилежно и в конце концов закончил университет Техаса, став геологом. Приходилось вертеться, как белка в колесе: продавать сладости одноклассникам, приносить им еду в кафе и перешивать им одежду.

Со временем Джорджу удалось организовать неплохой бизнес по добыче газа. Да, ему больше нефти нравился газ, а не модная нефть. Он чище. Когда в 1972 году вышел знаменитый доклад Пределы роста, он озаботился проблемами окружающей среды. И даже построил экологическое поселение. Но газовый бизнес не давал дремать: месторождения истощались, а город Чикаго нуждался в снабжении. В 1981 году ему попалась на глаза научная статья малоизвестного геолога, который предполагал, что из глубоких пластов твёрдой породы можно доставать заключённый в них газ. Большинство считало иначе, но у Джорджа не было выбора, и он решил попробовать.

Его идеей был гидроразрыв пласта - вещь не новая, которую, однако, использовали для улучшения добычи нефти, а не газа. При гидроразрыве в скважину закачивают специальную жидкость, которая порождает трещины в породе. А с газом... С газом у Джорджа не получалось. В середине девяностых его компания встала на грань банкротства. К 1998 году в скалы техасского Барнетта было вбухано четверть миллиарда, а результата всё не было. А тут ещё цена на газ свалилась в погреб. Пришлось продать экологическое поселение, но Джордж не сдавался. Его инженер Ник Стейнбергер стоял перед серьёзной задачей: необходимо было удешевить жидкость разрыва, закачиваемую в скважину, которая содержала дорогой гуар. Недолго думая, он стал разбавлять раствор водой. Не помогло. В последней попытке он решил уменьшить темп закачки жидкости - и, наконец-то, ему улыбнулась удача! Скважина стала давать больше газа, чем какая-либо другая у Митчелла. Денег для внедрения технологии не было, и Джордж, скрепя сердце, решил продать компанию. Покупателей, однако, не нашлось. Пришлось уже в который раз засучить рукава. За два следующих года производство газа удвоилось. Это не прошло мимо внимания шефа Devon Energy Ларри Николса, который первым поверил в гидроразрыв газовых пластов. В 2002 году его компания купила Mitchell Energy за 3,5 миллиарда долларов. Джордж Митчелл ушёл из жизни миллиардером.

Отец фрекинга Джордж Митчелл.

Devon добавил в гидроразрыв ещё одну инновацию, позволившую технологии перевернуть газовый рынок: горизонтальное бурение. По достижении газоносного сланца на глубине в пару миль, включаются специальные двигатели, и бур поворачивает и идёт в земной толще параллельно поверхности. Нетрудно убедиться, что при этом гидроразрыву подвергается гораздо больший объём пласта.

Горизонтальный фрекинг

Пришлось годик прилежно потрудиться, но оно того стоило. "Остальное было историей," - сказал потом Николс. Как будто был дан стартовый выстрел. За Техасом последовали другие газоносные сланцы - Луизиана, Арканзас, Оклахома... Оценка извлекаемого газа для страны выросла втрое. В итоге сланцевый газ заместил значительную часть угля в электрогенерации. Это позволило США уменьшить эмиссию углекислого газа до уровня начала девяностых при вдвое большей экономике. Страхи о зависимости страны от импорта СПГ ушли. Наоборот, нужно было куда-то пристроить "лишний" газ.

За газом последовала нефть. Директор EOG Марк Папа одним из первых понял, что революционная технология приведёт к скачкообразному росту добычи и, соответственно, падению цены. На что были хорошие цены в нулевых - так это на нефть. Марк озаботился вопросом: достаточно ли мала молекула нефти, чтобы пройти через микротрещины, через которые проходит при гидроразрыве газ? Оказалось, что более, чем достаточно. После успеха бурений на юге Техаса EOG захапала столько земли под добычу, сколько только могла. Через пару лет, когда сланцевая нефть произвела переворот на мировом рынке нефти, земля в тех местах подорожала в сотни раз. Нефтяной бум пережила Северная Дакота, чьи нефтяные запасы считались долгое время неизвлекаемыми. Позднее дошла очередь до пермского бассейна в Техасе. В результате США из "хромой утки" снова превратились в глобального игрока в мировой нефтедобыче.

Не обошлось без оппозиции со стороны активистов по защите окружающей среде. Боялись загрязнения грунтовых вод и землетрясений. Страхи эти оказались малообоснованны: сланцевый газ залегает на глубине в несколько километров. Нужно только как следует изолировать вертикальную скважину. Сегодня главную заботу представляет улавливание попутного метана, который является ценным продуктом.

Сланцевая революция серьёзно улучшила конкурентное положение экономики США в мире. Стала расти химическая индустрия, которая до того валила из страны. Потянулся иностранный инвестор, в том числе из Китая. Новые крупные заказы стали получать американские металлурги. Недорогая энергия оказалась благословением для многих компаний страны.

С "лишним" газом была проблема: чтобы экспортировать его в сжиженном виде, требовались миллиардные инвестиции: нужно найти и перекачать газ, построить терминалы для сжижения и регазификации плюс танкерный флот. Вокруг рынка СПГ была образована взаимозависимая бизнес-модель с разными инвесторами вдоль цепи добавленной стоимости.

Исторически ведущим континентом на рынке была Азия с её недостатком трубопроводов. Первопроходцем стал Катар, вложившись в бизнес для разработки своего гигантского Северного месторождения. В Штатах уже строились заводы по регазификации покупного СПГ, как произошла сланцевая революция. Пришлось их переоборудовать в сжижающие терминалы. Большую проблему представлял запрет на экспорт газа из страны без особого разрешения, датированный 1938 годом. И если первая компания "проскочила" быстро, выдача дальнейших разрешений застопорилась на долгие годы. Строительство новых терминалов возобновилось лишь несколько лет спустя - в 2014 году.

Бурный рост глобального СПГ-рынка изменил торговлю, которая стала краткосрочной. Танкер может выйти в одном направлении, а затем изменить свой курс, к новому покупателю. А потом снова изменить. В 2019 году новые СПГ-терминалы в Штатах начали отгрузку. При этом строительство продолжается. Как результат, США стали ведущим мировым экспортёром наряду с Катаром и Австралией. Президент Трамп не гнушался продвижением продукта во время своих зарубежных турне. Покупайте американское.

Разумеется, Штаты - не единственное место, где есть сланцевые углеводороды. Но в других странах не скажешь, что всё на мази. В Мексике госмонополия Pemex не имеет ни денег, ни технологий, чтобы разрабатывать месторождения даже на морском шельфе. Конституционные поправки 2013 года положили конец монополии Pemex, и конкуренты не заставили себя долго ждать. Инвестиции полились рекой. Были построены трубопроводы из Техаса, а также новые электростанции, работающие на дешёвом техасском газе. Кто окажется против дешёвой электроэнергии? Как оказалось, кое-кто влиятельный, а именно новый президент страны Андрес Мануэль Лопес Обрадор aka АМЛО. Он ставит на самодостаточность и выступает против интеграции экономики страны в глобальную. Последовали закрытия крупных проектов, а затем и желание восстановить монополию Pemex. Но до этого пока что не дошло. Да и в целом трудно идти против реальности: семнадцать труб из Штатов, наполненных недорогим газом - серьёзный аргумент.

Болсонару в Бразилии идёт другим путём. Этот правый политик начал с повышения пенсионного возраста (в отдельных случаях можно было уйти на пенсию в 53-56 лет). В целом его политика дружественна крупному бизнесу и поощряет иностранные инвестиции. Турбулентная мировая обстановка и пандемия, однако, создают неблагоприятные условия для реализации его намерений. И всё же результат налицо - в то время, как нефтедобыча в Мексике упала до уровня 1979 года, бразильская превысила её на 80%.

Казалось бы, чего не хватает Штатам - живи да богатей! Но нет. Углеводородное изобилие не пришлось по душе местным активистам сохранения климата. Строительство нового сегмента нефтепровода из Канады под названием Keystone XL зашло в тупик по причине множества судебных и регуляторных трудностей. Обама остановил строительство, пришёл Трамп - и возобновил его. А теперь Байден опять остановил.

Настоящая драма развернулась в Северной Дакоте по поводу трубы Dakota Access. Осталось "добить" маленький кусочек в несколько сот метров под Миссури - и ни в какую! Местные индейцы сиу стали возражать, говоря о священности для них этой земли и об опасности для качества питьевой воды. Никакие оправдания не помогли - индейцы начали штурм cтроительных ограждений. Медиа-спектакль, к которому присоединились Гринпис и другие участники, длился свыше двухсот дней. Протестующие приводили в действие самодельные взрывные устройства и бросались коктейлями Молотова. Обама остановил строительство. Однако пришедший ему на смену Трамп отменил его решение. Лагерь протестующих был убран. Последние 1320 футов трубы, длиной в 1172 мили, были проложены. В конце мая 2017 года по трубе потекла первая нефть.

Протесты августа 2016 года

Несмотря на все эти трудности, сегодня можно сказать: в американской геополитике началась новая, сланцевая эра. Нефтяные кризисы, зависимость от ОПЕК, шоки от проблем со снабжением - всё осталось в прошлом. Отменён запрет на экспорт нефти родом из семидесятых. Снятие запрета было обусловлено тем, что существующие НПЗ ориентированы на нефть сравнительно низкого качества, и если перерабатывать на них лёгкую сланцевую нефть, то результат будет не оптимальный. Начиная с 2015 года, Штаты "меняют" своё сырьё на чужое.

Эпоха сырьевого суперцикла, который подпитывался ростом стран БРИКС, подошла к концу. Сегодня определяющим фактором на мировом рынке нефти служит не их спрос, а сланцевые углеводороды из США. Штаты, составив компанию РФ и  Саудовской Аравии в Большой Тройке мировых производителей, стали энергетической сверхдержавой.

Не сказать, что это прошло незамеченным в мире. На Петербуржском Форуме в 2013 году Путин на упоминание сланцев в заданном ему вопросе отреагировал достаточно резко. Формально из заботы о планете, а фактически - из понимания, что появился серьёзный конкурент. Сланцевая революция позволила Вашингтону достичь недостающей десятилетиями гибкости в международных делах. Больше не надо оглядываться на Ближний Восток с его резервами, хоть он остаётся "центробанком" мировой нефти, балансирующим спрос и предложение. Сегодня ближневосточная нефть уходит преимущественно азиатским потребителям.

Сланцевая нефть позволяет закрывать провалы в снабжении. Именно она сделала эффективными санкции против Ирана, когда цены не выросли, несмотря на выпадение иранской нефти из торговли. Возможность Путина использовать газовый кран в европейской политике тоже оказалась подорвана. Сланцевый газ позволил США отказаться от импорта СПГ и  войти на европейский рынок, обеспечив диверсификацию для тамошнего потребителя. Новые рынки появились и в Азии, где не надо больше конкурировать с китайцами за углеводороды, а наоборот, поставлять необходимое им сырьё.

Осенью 2018 года произошло историческое событие: США добыли больше всех нефти в мире. Открытых запасов хватит надолго, и главный сдерживающий фактор для роста - это инфраструктура, капитал и политика государства. Особенно это касается Нового зелёного курса демократов. В то же время недавняя пандемия продемонстрировала неожиданный источник падения спроса.

Случившийся рост добычи оказался беспрецедентным. Он привёл к необходимости ещё одной революции - на этот раз экономической. В отличие от обычных скважин, дебет сланцевых быстро падает в течение первого года. Приходится постоянно бурить новые, а это дорогое удовольствие не по душе инвестору. Результатом стала гонка за снижением издержек и консолидация в отрасли. Независимые компании частично ушли, зато пришли ведущие мировые производители, до поры до времени относившиеся к сланцевым углеводородам со скептицизмом. Глядя на всё это, следует заключить о возможном замедлении роста добычи. И всё равно этого хватило, чтобы обогнать всех.

Драматический 2020-й год тяжело отразился на отрасли. В результате сокращения финансирования добыча неизбежно тоже сократится, и если рост вернётся, он будет невелик. Но, тем не менее, потенциал сланцев остаётся внушительным.

---------------------------------

Долгие годы Миллер сотоварищи морочили всем голову "сланцевым мифом". Как видим, никакой это не миф, а геймчейнджер в мировой политике. Единственное слабое место сланцевиков - относительно высокая себестоимость газа. Это ставит их в не лучшее положение при ценовых войнах. Но не ставит крест на отрасли, а, скорее, привносит колебания на мировой рынок. Сегодня мы являемся свидетелями борьбы между Россией и США за европейский рынок газа. Потребители российского газа норовят соскочить, даже в ущерб себе. Если это случится, то миллиардные инвестиции в европейские трубопроводы окажутся непродуктивными. Нужен поворот на Восток. О нём - в следующей части.