П’ятдесят років тому Україна була провідною газовидобувною країною Європи, у західному регіоні тоді розробляли 7 родовищ газу, частину з них — на Франківщині.
Прикарпаття було і є перспективною нафтогазовою територією, вважає Максим Карпаш, проректор Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, директор НДІ нафтогазової енергетики та екології ІФНТУНГ, з яким і розмовляємо про сьогоднішній видобуток і перспективи, а також про шлях газу з надр до споживачів.
Звідки газ: нові дані
Вчені отримали нові дані й переглядають теорію, звідки з’являється газ. Сьогодні на науковому рівні обговорюється абіотичне походження нафти й газу. На противагу класичному підходу, що це перетворений біологічний матеріал, частина науковців вважає, що вуглеводні не є результатом розкладу динозаврів, папороті та іншої органіки. Вони доводять, що це речовини мінерального, вулканічного, походження. Сукупність геологічних умов уможливлює перетворення речовин і появу ресурсів на глибинах від 2 км і більше.
Нову теорію підтверджують не тільки експериментальні дослідження, а й практика, зазначає Максим Карпаш: старі родовища, зокрема і в Івано-Франківській області, яким уже по 100 — 150 років і які вважалися виснаженими, мають притік флюїду. Це виявляється і тоді, коли люди жаліються на запах нафти від води в криницях чи нафтові кільця на воді там, де їх ніколи не було, чи коли раптово десь загораються газові факели. У Богородчанському районі час від часу горить ґрунт, відомі такі місця біля села Старуня.
Траплялися загорання і в Коломийському районі, де газові поклади дуже близькі до поверхні.
Супутній і природний: старі території
На Івано-Франківщині газ зустрічається переважно як супутній продукт із нафтою. Нафтогазові родовища є у Коломийському, Богородчанському, Надвірнянському та Долинському районах. Газові прояви відомі в регіоні з 19 ст. — тоді на газ наштовхувалися випадково, добуваючи воду, нафту чи сіль. Тривалий час газ вважали шкідливим побічним продуктом і випалювали.
У 1909 році, коли теперішнє українське Прикарпаття стало третім регіоном світу за видобутком нафти, тут уже виробляли зріджений нафтовий газ та прокладали перші газопроводи для використання супутнього газу.
Про природний газ як такий на Франківщині заговорили після «Калуського факела». У 1912 році поблизу Калуша розширювали шахту, з якої видобували сіль, і з глибини понад 500 м під тиском вирвався газ. Він загорівся — викид тривав кілька місяців. Після цього промисел згорнули, свердловину закрили. Хоч обговорювали можливість використання газу для опалення в Калуші та освітлення вулиць у Станіславові (теперішній Франківськ). Але Перша світова війна поховала проєкт.
Промисловий видобуток природного газу почали в 1924 році на Дашавському родовищі (теперішня Львівщина). Пізніше збудували локальну мережу газопроводів, і в середині 1930-х вона забезпечувала газом понад десяток населених пунктів, включаючи Львів.
У 1933 — 1934 роках на Прикарпатті взялися закладати перші розвідувальні бурові свердловини і серед іншого виявили газопрояви з глибини 300 м біля міста Косів. Ані калуські, ані косівські поклади наразі не актуалізовані.
«Ми — старий нафтогазовий регіон. На сьогодні в нас вже майже все розвідано. Тому фірми, які беруться за видобуток, ідуть шляхом перегляду та інтерпретації відомих даних. Сьогодні, щоб видобувати більше газу, потрібно взяти дані розвідки у Держгеокадастрі, у компаній «Укрнафта» та «Укргазвидобування», які працюють на Прикарпатті, і з допомогою новітніх методів їх інтерпретувати. Ця робота ведеться — оцифровують відомі карти, додатково проводять сейсморозвідку», — пояснює Максим Карпаш.
Розвідати і дістати
Видобутку газу передує георозвідка. Розвідують, де поклади, який їхній об’єм, на якій глибині залягає газ, де можна «увійти» у пласт, тобто його відкоркувати. Для цього використовують як перевірені практики (геофізичні методи, розвідувальне буріння), так і новітні (сейсморозвідку та 3-Д моделі).
Сейсморозвідка — зміщення пластів ґрунту, під час якого оцінюють, як вони поводяться. Корисні копалини мають певні фізичні властивості, якими «відгукуються» на струс. Уявімо торт, пропонує Карпаш: якщо його не різати, а порухати, то досвідчений кулінар зможе зрозуміти, чи всередині є крем, чи то суцільне тісто. Приблизно так само працює сейсморозвідка. Сучасна сейсміка, як її називають фахівці, автоматизована й тривимірна: на місцевості розкладають геомаркери, а потім, за мінімальними зрушеннями землі, оцінюють поклади і роблять карти.
Коли відомо, які поклади та на якій глибині, тоді беруться до розвідувального буріння. Зазвичай бурять кілька свердловин. З відібраних зразків ґрунту, які називають кернами, знімають багато різних геофізичних даних. Їх зіставляють із даними, отриманими під час сейсміки, дають аналізувати спеціальним програмам і на виході отримують 3-Д моделі, які показують ширину продуктивного пласту і те, як в нього потрапити. Узагальнення даних потрібне для проєктування процесу буріння. А поцілити буром в ділянку 2 м на глибині 2,5 км — це для видобувачів робоча ситуація.
На експлуатаційній свердловині, звідки будуть видобувати газ, встановлюють засувку, щоб забезпечити відбір певної кількості. У процесі метан (а це основний складник природного газу) рветься зі свердловини під тиском 100 атмосфер і на шляху прихоплює масу домішок. Зазвичай він є вологим, оскільки разом з газом з-під землі виходить вода. Значна частина рідини та всі механічні домішки видаляються за допомогою процесу сепарації — осідають під дією відцентрової сили на стінках спеціальних приладів. Воду, що залишилася, відокремлюють з допомогою хімічного реагенту, після чого цей реагент осушують і повертають у процес очищення газу. Щодня в процесі видобування накопичується значна маса води. Раніше її просто випарювали, однак це економічно не вигідно і екологічно дуже шкідливо, тож тепер воду очищують і закачують назад під землю.
За що на цьому етапі платять газовидобувні компанії? Вартість спеціального дозволу на користування надрами залежить від прогнозованих покладів і розмірів родовища, становить від 20 до 120 млн грн. На відведення землі компанія в середньому витрачає 0,5 млн грн, на будівництво майданчика та буріння — понад 200 млн грн. Проведення 3-Д сейсміки на ділянці в середньому коштує 60 млн грн. Вартість буріння пошукових свердловин становить 5 — 12 млн. дол. За статистикою, газ дають менше половини пробурених свердловин, решта виявляються «сухими». Вартість будівництва експлуатаційних свердловин — 2 — 10 млн. дол. На родовищі будують від 10 до 100 свердловин. Якщо буріння успішне, доведеться будувати інфраструктуру з транспортування та підготовки газу за 300 — 400 млн грн. Плюс платня за геолого-економічне оцінювання запасів — від 2 до 20 млн грн та за захист запасів — 0,4-2 млн. грн.
Читайте також: Як бурять газові свердловини на Прикарпатті: скільки вкладають і чим ризикують інвестори
Офіційні дані: для того, щоби почати з нуля видобуток, треба отримати в різних інстанціях і в різних формах понад 180 дозволів і документів. «Це відкриті дані, що підтверджує й ініціатива прозорості видобувних галузей, — додає Максим Карпаш. — Залежно від області, щоб почати роботи з буріння, компанія мусить мати від 150 до 180 різних документів, підтверджень, узгоджень».
Добути і сховати
Добувають газ в Україні три державні підприємства — «Укргазвидобування», «Укрнафта», «Чорноморнафтогаз» — та приватні компанії. У 2018 році в Україні видобули 21 млрд кубометрів газу. Збільшення видобутку порівняно з 2017 роком склало 0,5 млрд або близько 2%. Зростання видобутку газу фіксується з 2015 року, коли активізувалася розробка родовищ. За цей час наростили видобуток з 19,9 до 21,0 млрд кубометрів.
Споживає Україна 32 млрд кубометрів газу. У 2018 році, незважаючи на низку заходів зі зменшення споживання, воно зросло на 0,4%, за словами Максима Карпаша, за рахунок приватних споживачів. Аналіз дає підстави стверджувати, що збільшення споживання є результатом перевитрат на субсидії.
У зимовий період весь видобутий газ споживається. Улітку закачується в підземні сховища. Більшість сховищ розташовані в Західній Україні. Частина з них — старі родовища, в яких вже немає газу, своєрідні «підземні мішки». Відбирають зі сховищ газ за лічильниками. Якась частина ресурсу природно втрачається — це враховано у тарифах «на розподіл, транспортування і зберігання» газу. На Франківщині знаходиться одне з найпотужніших сховищ — Богородчанське, обслуговує його місцеве підприємство «Прикарпаттрансгаз».
На території України діють 13 підземних сховищ газу з обсягом зберігання 43 млрд кубометрів. Державний оператор «Укртрансгаз», 100% якого належить НАК «Нафтогаз України», експлуатує систему магістральних газопроводів і 12 підземних сховищ газу країни загальною ємністю 31 млрд кубометрів.
На початок вересня в підземних газосховищах «Укртрансгазу» вже накопичено 20,0 млрд кубометрів. Це на 26%, або на 4,1 млрд, більше, ніж торік. І ще цей показник — історичний максимум запасів газу в ПСГ за останні дев’ять років. Повнення запасів у газосховищах продовжується, зокрема природний газ закачується до Богородчанського ПСГ у режимі 65 млн кубометрів на добу.
Зараз вже більш як 288 компаній активно користуються послугами «Укртрансгазу» і зберігають газ у сховищах. Так, 32 трейдери зберігають 6,7 млрд кубометрів газу в режимі «митного складу». Такі запаси газу, а також обсяги власного видобутку та імпорту з країн Євросоюзу дозволяють стверджувати, що Україна готова до стабільного опалювального сезону 2019/2020.
Приготувати і подати
Зі сховищ до споживачів газ подається газотранспортною мережею. Вона виконує дві функції: постачання газу українським споживачам і транспортування газу через територію України. Українська ГТС тісно сполучена з подібними системами сусідніх європейських країн — Польщі, Білорусі, Росії, Румунії, Молдови, Угорщини, Словаччини, а через них інтегрована в загальноєвропейську газову мережу. ГТС України називають мостом між газовидобувними регіонами — Росією і Середньою Азією — та споживачами промислово розвиненої Європи.
Довжина газопроводів із відведеннями по території України складає понад 37 тис. км. Їх обслуговують 121 компресорна станція, мережа з понад півтори тисячі газорозподільних і газовимірювальних станцій. Оператори ГТС — «Нафтогаз» та «Укртрансгаз». Два роки тому була створена філія «Оператор ГТС України», щоби комерційно відокремити послуги з транспортування газу. Оператор займається плануванням та закупівлями, співпрацює з операторами ГТС інших країн.
Газ по системі передається операторам газорозподільчих мереж — в Облгази і перенаправляється на розподільчих станціях. Облгази формують планові замовлення газу відповідно до об’ємів споживання та постачають газ безпосередньо споживачам.
Весь газ, який іде до споживача, проходить спеціальний процес приготування. На газовимірювальних станціях є установки з підготовки газу до подачі в мережу. Його очищують та осушують, досягаючи відповідних фізико-хімічних показників. Від них залежить теплота згорання, енергетична цінність, простіше — якість газу.
Газ передається в єдину газову систему країни за сертифікатами. У документі вказують вміст метану, етану та інших домішок, відповідно до протоколу фізико-хімічного аналізу.
До кінцевого споживача на кухню газ приходить по трубах, долаючи тисячі кілометрів. Газ не тече, як вода, його необхідно час від часу підштовхувати. Для цього піднімають тиск і розганяють газ. Звичайний тиск газу в трубі, по якій він рухається, — 75 атмосфер, але в міру просування він падає. Тому через кожні 100 — 200 км є газокомпресорні станції, вони підтримують тиск на всьому шляху. На станціях газ подається в газоперекачувальний агрегат, де стискають метан. Як двигун в апараті використовують авіаційні турбіни. Паливом для турбін є сам газ. Турбіни розганяють газ у трубі до 20 м/с, що є швидкістю вітру за досить сильного урагану.
Коли газ доходить до місця призначення, його потік загальмовують. На газорозподільній станції послідовно, в кілька етапів, знижують тиск з 75 до 12, 5 та 0,005 атмосфер.
Перед тим, як подати, до газу додають спеціальну речовину — одорант. Завдяки одоранту він набуває характерного запаху і споживачі можуть відслідкувати витік газу.
Газовий коктейль: кубометри чи енергія?
Компанія «Нафтогаз» продає той газ населенню, що постачає система. Українська ГТС збудована таким чином, що весь газ в ній змішується. Об’єктивно видобувні компанії подають у систему різний газ: за допустимою вологістю, очищенням та теплотою згорання. Плюс експортований газ, плюс газ, що його піднімають з підземних сховищ. До споживача доходить «газовий коктейль». Наприклад, за даними «Укртрансгазу», в магістралях високого тиску змішується газ із різною теплотворністю: газ, видобутий в Україні, — 7800 – 9600 ккал/куб. м, російський газ для транзиту — 8000 – 8380, газ, імпортований з європейських країн, — 8190 – 8400.
Українські споживачі купують газ кубометрами, тобто платять за витрачену кількість, а не за теплоту згорання. Науковці ІФНТУНГ розробили прилад, здатний вимірювати теплоту згорання газу просто на трубі. Нині пристрій доробляють, відповідно до умов експертизи, та сертифікують. Наступного року, повідомив Максим Карпаш, прилад планують почати використовувати для комерційних розрахунків.
Читайте також: Революційні винаходи: у Франківську розробляють унікальні прилади для газової галузі
Споживач може судити про якість газу з огляду на «точку роси», зазначену в сертифікатах від видобувників, які є у відкритому доступі. Відомо, що газ має бути таким чином підготовлений до подачі в ГТС на промислі, щоб на шляху до споживача пароподібна волога не переходила в рідкий стан. Є нормативні вимоги до «точки роси» залежно від пори року. Та часто в систему подається газ із підвищеною вологістю. Як-от, у зимовий період, коли відбувається інтенсивне споживання газу і великі об’єми не завжди встигають достатньо осушувати. Відтак на виході знижується теплотворна здатність газу і підвищується ризик утворення конденсату, який виводить з ладу пальники у газових приладах, або може викликати замерзання двигуна машин, які заправляються газом.
Оскільки Україна впроваджує стандарти ЄС також і в газовій галузі, то постачальники паралельно з обрахунками спожитих кубометрів зазначають у квитанціях на оплату теплотворну здатність газу — кілокалорії на кубометр. Щоправда, йдеться не про фактичну енергію газу з конкретної труби на певній кухні чи певному будинку — дані перераховують за нормативами. До відома і щоби споживачі звикали.
Перспективи: фантастична і реалістична
Максим Карпаш зазначає, що нова теорія абіотичного походження газу дозволяє розглядати можливість природного відновлення родовищ.
«Ми ще не маємо даних, які би дозволяли вірогідно прогнозувати відновлення. Але з 1970 року, з часу першої нафтової кризи, постійно говорять про те, що покладів вистачить лише на 20 — 30 наступних років. Кожне десятиліття ця мантра повторюється з урахуванням того, що обсяги споживання нафти і газу відтоді зросли в 5 — 10 разів. Ми ще тільки на порозі досліджень, можливо, потрібний тривалий час для відновлення ресурсів», — каже науковець.
Професор належить до вчених, які підтримують і просувають ідею газової незалежності України. Він виходить з того, що Україна не бідна енергетично держава: за території, що дорівнює 0,4% світової, сировинні запаси надр України становлять 5% світових. Запаси не те саме, що ресурси, уточнює Карпаш. Державна комісія запасів облікує тільки те, що доведено на підставі розвідувального буріння чи інших методів підтвердження. Тобто це наявний ресурс, який із високою ймовірністю можна видобути.
Максим Карпаш вважає, що, враховуючи темпи нарощування обсягів буріння з 2014 року, коли видобували тільки 15 млрд кубометрів газу, відкриття нових родовищ та відповідно нарощування запасів, можна сміливо говорити: така тенденція збережеться й Україна через 10 років реально стане газонезалежною державою.
«Є два сценарії: фантастичний і реалістичний, — вимальовує перспективи Карпаш. — Перший — коли приходять іноземні інвестори з новими технологіями, вони різко можуть наростити видобуток. І для газової незалежності, коли видобуток буде дорівнювати споживанню, знадобиться приблизно п’ять років. Реалістичний сценарій — коли вітчизняні добувачі нарощують добування газу по мільярду-два в рік. Якщо ми будемо скорочувати споживання, а це тренд із системою державних заходів, то через років 10 цілком реалістично вийдемо на те саме. Ресурси є, розвіданих запасів достатньо. Тепер головне, щоби не змінився курс і, що найбільше болить, — припинилася бюрократія».
Наталія Кушніренко