Geolodzy PAN o łupkach

W dniu 11 marca 2014 Prezydium PAN, odpowiadając Ministrowi Środowiska, przyjęło i przesłało do Ministra „Stanowisko Prezydium Polskiej Akademii Nauk dotyczące gazu ziemnego znajdują­cego się w warstwach łupkowych (tzw. gazu łupkowe­go)”.

Komitet Nauk Geologicznych PAN, w nawiązaniu do tego stanowiska oraz do opinii Komitetu sprzed dwóch lat, uważa obecnie za konieczne podkreślenie, że wszelkie decyzje w sprawach gazu ziem­nego z łupków mogą być sensowne i uzasadnione tylko wtedy, kiedy znane będą zasoby tego gazu. Poznanie wielkości tych zasobów powinno stać się jednym z priorytetów strategii energetycznej Polski i jest zadaniem do wykonania w trybie pilnym, w ramach programu rządowego, przez polskich geologów – naukowców i praktyków. Wskazujemy na to w przedkła­danym obecnie dokumencie, który w skrócie ujmuje 10 najważniejszych aspektów problematyki gazu w skałach łupkowych w Polsce.

Stanowisko Komitetu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk

w sprawie problemów związanych z gazem ziemnym w skałach łupkowych
 

 Szerokie nagłośnienie w ostatnich latach potencjalnej obecności gazu ziemnego w łupkach dolnego paleozoiku skłonu platformy wschodnioeuropejskiej, występujących w Polsce na obszarze około 37000 km², w pasie między Słupskiem i Wejherowem a Hrubieszowem i To­maszowem Lubelskim, na głę­bo­­kości 1000–5000 m, wywołało społeczne nadzieje na zna­czące polepszenie niezależności energetycznej kraju w niezbyt odległym czasie.

Pełne rozu­mienie jednak ilości i jakoś­ci problemów oraz rozlicznych uwarunkowań, jakie się z tym ce­lem wiążą, nie jest jednak powszechne. Wnioski z raportu NIK-u czy ostatnie decyzje zagra­nicz­nych firm o wycofywaniu się z Polski w zestawieniu z sukcesami amerykań­skimi w wy­doby­waniu gazu łupkowego tworzą niezbyt jasny obraz sytuacji w naszym kraju, także przy naj­now­szej informacji o rządowym projekcie ustawy o wydobyciu gazu łupkowego w Polsce.

Działania wiążące się z poszukiwaniem, oceną zasobów i przyszłą eksploatacją gazu ze skał łupkowych obejmują szeroki zakres problemów natury geologicznej, złożowej, inżynier­s­kiej, technologicznej, ekono­micznej, ekologicznej, demograficznej i prawnej. Ilość szcze­gółowych zagadnień łączących się z każdym z tych obszarów wymaga zamówienia i wykona­nia osobnych ekspertyz naukowych, których zintegrowane wnioski mogłyby stać się podsta­wą bieżącej i długofalowej polityki rządu. Poniżej podano 10 najważniejszych aspektów problematyki gazu w skałach łupkowych w Polsce:

 1. Mimo oczywistych analogii geologicznych, zbyt daleko idące porównania sytuacji amery­kańskiej (USA, Kanada) z polską, podobnie jak różne ekstrapolacje liczbowe, nie są wystar­czająco upraw­nione i mogą być błędne. Amerykanie wiedzieli o swoim gazie już kilkadziesiąt lat temu, poznali (i nadal poznają) własności skał, rozpoznali złoża gazu, opanowali techno­logie (i nadal je doskonalą), przygotowali konieczne rozwiązania prawne i dopiero kilka­naś­cie lat temu przystąpili do prze­mysłowej eksploatacji zbadanych złóż w skałach łupkowych, które, co trzeba podkreślić, zalegają znacznie płycej niż w Polsce.

2. W Polsce, dzięki ponad 170 otworom badawczym wykonanym w latach 1950-90 na skłonie platformy od Bałtyku po Lubelszczyznę, geolodzy wiedzą o obecności skał łupko­wych, znają ich położenie, rozprzestrzenienie, miąższość, przebieg podstawowych procesów i warunków, w jakich powstawały. O ich możliwej gazonośności zaczęto jednak mówić kilka lat temu pod wpływem sugestii amerykańskich i wartości liczbowe amerykańskich sukcesów złożowych ekstrapolować, nie całkiem zasadnie, na grunt polski. Wtedy też nagłośniono wyniki, wyko­na­nych przez amerykańskie firmy, szacunków zasobów gazu w łupkach w Polsce na pozio­mie 5,3 bln m³ gazu. Opinie polskich geologów z PIG-PIB czy Komitetu Nauk Geologicz­nych PAN, ogłoszone w roku 2012 i później były znacznie bardziej umiarkowane. W zależ­ności od przyjętej metodologii obliczeń, szacunki zasobów wahają się między 34.6×10⁹ m³ a 3,9×10¹²m³.

3. Dla zmniejszenia olbrzymiego zakresu niepewności konieczna jest intensyfikacja zinte­growanych ba­dań geologiczno-geofizyczno-geochemiczno-petrofizycznych, podjęta w ra­mach rządowego projektu przez krajo­wych specjalistów – naukowców i praktyków –  i fi­nansowana z polskich źródeł, a nie prowa­dzo­na przez komercyjnych inwesto­rów zagra­nicz­nych. Dopiero po wykonaniu przez pol­skich specjalistów pierwszego etapu rozpo­zna­wania gazonośności skał łupkowych będzie można przystąpić do wyznaczania wielkości za­so­bów, kolejno: (1) geologicznych, (2) tech­nicznie wydoby­walnych, (3) nadających się do ekonomi­cz­nie uzasadnionej eksploatacji. I dopiero poznanie wielkości zasobów gazu w łup­kach poz­woli na podejmowanie racjonalnych decyzji zarówno w sprawie strategii energe­tycznej Polski, organizacji i pod­jęcia eksploatacji (lub nie) gazu z łupków jak i w stosunku do firm komercyjnych ubiegających się w Polsce o koncesje.

4. Wykonania powyższego zadania przez polskich specjalistów w każdym razie nie zastąpią koncesje obecnie udzielane przez Ministerstwo Środowiska firmom naftowym, które podej­mują lub podejmą dzia­łania z zamiarem przede wszystkim odniesienia korzy­ści z udostęp­nienia im po­tencjalnie zło­żowego obszaru, nie zaś dostarczania informacji o geologii kraju polskiej służ­bie geolo­gicz­nej. Tym niemniej, warunki udzielania koncesji powinny zabez­pie­czać prawnie bieżący dos­tęp do takich informacji przez służbę geologiczną, z należytym za­chowaniem interesów firm nafto­wych. Wymaga to podjęcia odpowiednich kroków legis­la­cyjnych.

5. Firmy naftowe, które otrzymały koncesje od Ministerstwa Środowiska, wykonały dotąd 56 odwiertów pionowych w perspektywicznym pasie na skłonie platformy wschodnioeuropej­skiej. Uzyskane dane geologiczne są jednak dla polskich jednostek badawczych niedostępne, a wycofywanie się firm zagranicznych z koncesji może oznaczać zarówno ich przekonanie o braku perspek­tywiczności dalszych badań, jak też zniechęcenie niepewną sytuacją legislacyj­ną, względnie obie przyczyny razem.

6. Potrzebujemy przynajmniej 200 otworów dla określenia przestrzennej struktury warstw(y) gazonośnej w formacji łupkowej i ich cech wspomnianych powyżej, ustalenia trzech rodza­jów zasobów gazu w formacji łupkowej skłonu platformy. Przynajmniej w 1/3 –1/2 tych ot­worów będzie trzeba dokonać oceny tzw. współczynnika sczerpania zasobów w  strefie za­sięgu pozio­mych odwiertów i oceny ekonomicznie wydobywanej ilości gazu. Dopiero wtedy bę­dzie można wiarygodnie mówić o zasobach rozpoznanych złóż i na tej podstawie podej­mo­wać decyzje o sposobach eksploatacji. Należy podkreślić, że przystąpienie do eksploatacji zna­­nych złóż może nastąpić natychmiast lub zostać odsunięte w czasie o 10 czy 50 lat, a więc, po odpowiednim rozpoznaniu, pozostawione przyszłym pokoleniom – odpowiednio do dłu­go­falowej strategii energetycznej państwa i przygotowania logistyki wydobycia.

7. Z pionowymi i poziomymi odwiertami łączą się zabiegi szczelinowania – one decydują o uwolnieniu gazu z łupków. Ich prowadzenie wymaga czasowego zajęcia stosunkowo dużej powierzchni terenu wokół otworu naziemnego (agregaty, pompy, itd.), użycia dużych ilości wody (10–20 tys. m³/odwiert), z której część w postaci zawiesiny pozostanie w górotworze, a część (~15% do 40%) po­wróci wraz z gazem na powierzchnię do specjalnie przygotowanych sta­wów i będzie musiała przejść spec­jalne zabiegi utylizacyjne.

8. W związku z powyższym, ważnym elementem poszukiwań, a potem eksploatacji złóż gazu ze skał łupkowych, jest bezpieczeństwo i konieczność szeroko pojętej ochrony  środowiska.
Dzia­łania w tym za­kre­sie zapewnić muszą:

(1) poprzez zabiegi cementowania właściwą izo­lację otworu poszukiwawczo-eksploatacyjnego od warstw/poziomów wodonoś­nych, zwłasz­cza od zbiorni­ków wód podziemnych wody pitnej,

(2) stosowanie do płynów szcze­linujących substancji chemicznych z minimalizacją zagrożenia dla ludzi i środowiska,

(3) optymalizo­wa­nie ilości wody koniecznej do przygotowania tych płynów,

(4) monitoringu jakości wód pod­ziemnych;

(5) wyczerpującą i rzetelną infor­mację ludności zamieszkującej przyszłe obszary górnicze. Regulacje istniejące w Polsce i Europie w zakresie ochrony  środowiska są skutecznie restrykcyjne i będą wyma­gały pro­wadzenia monitoringu  warunków wodnych oraz jakości wód w rejonach eksploatacji gazu.

9. Wielość aspektów ekonomicznych  związanych z przygotowaniem i podjęciem opłacalnej eksploatacji złóż gazu ziemnego z łupków wpływać będzie na podejmowane decyzje przez inwestorów krajowych i zagranicznych. Podstawowym parametrem zawsze będzie średni koszt uzyskania 1000 Nm³ gazu w odniesieniu do wielkości złoża i nakładów na jego udostępnienie.

10. Adaptacja w Polsce rozwiązań technologicznych przyjętych w USA i Kanadzie jest moż­liwa, ale z przemyślanym uwzględnieniem lokalnych uwarunkowań. Inne doświadczenia pół­nocno­amerykańskie oraz cenniki nie mogą być bezpośrednio przenoszo­ne do Polski ze wzglę­du na specyfikę warunków geo­logicznych, środowiskowych, demogra­ficz­nych i logis­tycz­nych.

Orientacyjnie, dla najdawniej eksploatowanego złoża Barnett w Teksasie, leżącego na głębo­kości kilkuset metrów, koszt wiercenia otworu pionowego wynosi  0,8–1,0 mln USD, a od­cho­dzącej od niego wiązki wierceń hory­zon­talnych ~3−4 mln USD.
W Polsce koszty te mo­gą być nawet 3-krotnie większe (mniejsza ilość sprzętu wiertniczego, większa głębokość, itp.), dalej podwyższone o dzierżawę gruntów i ochronę środowiska, a koszt jednostkowy wy­do­bycia 1000 Nm³ gazu z łupków sięgać kwoty 150–350 USD. Powyższa kwota porów­ny­wal­­­na jest z ceną gazu obecnie importowanego z Rosji lub potencjalnie z USA, po wlicze­niu w nią kosztów skraplania, transportu i powtórnej gazyfikacji.

              Wnioski

W obecnych warunkach rosnące wydobycie gazu ze skał łupkowych w Ameryce Północnej zapewniło USA niezależność od importu, doprowadziło do znacznej obniżki cen paliw gazo­wych i szerszego wykorzystania gazu w energetyce.

Mimo nieznanych jeszcze wielkości zasobów złóż gazu w skałach łupkowych, stra­tegia ener­getyczna Polski powinna koniecznie uwzględniać w przyszłości to źródło paliw gazowych, podobnie zresztą jak i innych węglowodorów (metan, ropa).

Obecnie należy dążyć jak najszybciej do wiarygodnego ustalenia zasobów gazu łup­kowego w Polsce poprzez odpowiednią intensyfikację prac poszukiwawczych w ścisłej współpracy z krajowymi placówkami naukowymi (punkt 2). Konieczne jest ujęcie tego celu w priorytetach bieżących działań rządu.

 Równocześnie należy:

- wzmóc prace naukowo-badawcze w zakresie inżynierii wydobycia gazu (i in­nych węglowodorów) ze złóż niekonwencjonalnych;
 

- właściwie uregulować wszystkie istotne kwestie prawne wiążące się z poszu­kiwaniem i przyszłą eksploatacją gazu ze skał łupkowych, w tym - odstępo­wa­niem koncesji firmom trzecim poza kontrolą rządu polskiego.

 Źródło - http://www.kngpan.agh.edu.pl/