Świat oszalał na punkcie gazu łupkowego. Mówi się, że mamy do czynienia z gorączką złota XXI wieku – powiedział Henryk Jacek Jezierski, podsekretarz stanu w Ministerstwie Środowiska – Główny Geolog Kraju.

Zgodnie z najbardziej ogólnym kryterium podziału gazu ziemnego, można wyróżnić gaz znajdujący się w złożach konwencjonalnych oraz niekonwencjonalnych. Eksploatacja złóż konwencjonalnych jest procesem znanym od XIX wieku i od długiego czasu nie nastręcza problemów technologicznych. Gaz niekonwencjonalny jest z ekonomicznego punktu widzenia trudniejszy i mniej opłacalny w eksploatacji. Do źródeł gazu niekonwencjonalnego zaliczane są: gaz w łupkach (shale gas), gaz uwięziony w izolowanych porach skalnych (tight gas) oraz gaz z pokładów węgla (coalbed methane) i hydraty gazowe.

Gaz z łupków – geneza powstania

Geneza powstawania paliw kopalnych, w tym ropy naftowej i gazu ziemnego, jest niezwykle skomplikowana. Upraszczając – gaz w łupkach sylurskich powstał na drodze przeobrażenia substancji organicznej pochodzenia roślinno-zwierzęcego. Szczątki te gromadziły się wraz z drobnymi okruchami mineralnymi na dnie basenów morskich przez setki milionów lat. Przykryta warstwą mułu materia organiczna w warunkach beztlenowych stopniowo rozkładała się i zmieniała w gaz ziemny lub ropę naftową. Pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia ił i muł zmienił się w łupek.

Gaz z łupków – technologie wydobycia

Rozwój wydobycia gazu z łupków był możliwy dzięki innowacjom w technologiach eksploatacyjnych. Dopiero zastosowanie na szeroką skalę odwiertów poziomych oraz udoskonalenie technologii szczelinowania hydraulicznego umożliwiły udostępnienie na skalę przemysłową złóż surowca uwięzionego w skałach macierzystych.

W 1981 roku teksański inżynier George T. Mitchell jako pierwszy postanowił zastosować metodę szczelinowania hydraulicznego, czyli wtłoczenia pod bardzo dużym ciśnieniem płynu szczelinującego do zdefiniowanych odcinków otworów wiertniczych w celu tworzenia i powiększania istniejących szczelin w strukturach skał łupkowych.

Nowoczesne szczelinowanie hydrauliczne to w pełni kontrolowany proces, oparty o wiedzę naukowców i praktyków, często opatentowany. Jest to jednak stosunkowo kosztowny zabieg – może stanowić nawet 25 proc. kosztów wykonywania odwiertu. W podstawowej wersji do otworu tłoczy się tzw. płyn szczelinujący (głównie wodę z dodatkami) pod ciśnieniem sięgającym nawet powyżej 600 barów. Gdy w strefie poddanej obróbce wytworzy się odpowiednia ilość szczelin, tłoczony jest wraz z wodą piasek, który wciska się w wytworzone szczeliny i uniemożliwia ich zamknięcie, tworząc jednocześnie drogi komunikacji dla gazu dopływającego do otworu.

Do jednego otworu – średnio – należy podczas szczelinowania wtłoczyć od 7,5 mln do 11,3 mln litrów wody oraz od 450 do 680 ton piasku. Dla porównania: jeden basen o rozmiarach olimpijskich mieści około 2,25 mln litrów wody…

Gaz z łupków – wpływ na środowisko naturalne

Dzięki rozwojowi technologii odwiertów poziomych – wpływ pozyskiwania gazu łupkowego na środowisko lądowe w regionie wydobycia jest o wiele mniejszy niż w przypadku pozyskiwania gazu konwencjonalnego. Wykorzystanie technologii odwiertów poziomych pozwala na zastąpienie 3-4 otworów pionowych jednym poziomym.

Jednak w USA podnoszą się głosy części organizacji ekologicznych, że z kolei technologia szczelinowania hydraulicznego może nieść ze sobą zagrożenie dla środowiska naturalnego. Postulują one, aby rząd zajął się regulacją całego procesu.

Warto zaznaczyć, że otwory wiertnicze do pozyskiwania gazu z łupków są odpowiednio zabezpieczane, uniemożliwiając tym samym przedostawanie się stosowanych w nich związków chemicznych do wód gruntowych. Z drugiej strony jednak należy pamiętać, że w przypadku źle wykonanej konstrukcji zarurowania otworu może istnieć takie ryzyko.

Dodatkowo, w chwili obecnej, nie ma żadnych regulacji prawnych nakazujących korporacjom wydobywczym ujawnienia, jakie dokładnie substancje chemiczne wtłaczają do otworów, aby tworzyć szczeliny w skałach. Natomiast praktyka pokazuje, że w zasadzie wszystkie firmy wydobywające gaz łupkowy w USA nie ukrywają składu chemicznego cieczy wykorzystywanych w procesie szczelinowania hydraulicznego.

Gaz z łupków – korzyści dla Polski

– Szansa na samowystarczalność gazową przez lata oraz – potencjalnie – na eksport tego surowca.
– Szansa dla polskich firm związanych z sektorem naftowym na rozwój i ekspansję na arenie międzynarodowej.
– Pozyskanie najnowocześniejszych technologii poszukiwawczych i eksploatacyjnych oraz rozwój kadry menedżerskiej i inżynierskiej.
– Rozwój infrastruktury transportowej i przesyłowej, niezbędny do zagospodarowania wydobywanego surowca.
– Obniżenie krajowej emisji CO2 w przypadku wzrostu udziału gazu ziemnego w krajowym bilansie produkcji energii.


Temat gazu łupkowego i jego wydobycia w Polsce, we wszystkich swoich aspektach: gospodarczym, społecznym i politycznym długo jeszcze będzie sprawą otwartą i kontrowersyjną. Na pewno wrócimy do niego w kolejnych wydaniach „Ekologii”