Boom gazu łupkowego
David Brooks w zakończeniu swojego niezwykle obiektywnego i rzeczowego artykułu pt. „Rewolucja gazu łupkowego w Ameryce” („New York Times”, 3 listopada 2011) twierdzi, że byłoby przestępstwem, gdyby Stany Zjednoczone, które otrzymały wiele bogactw, zmarnowały szansę, jaką daje gaz łupkowy.
Autor robi to zastrzeżenie, ponieważ sam stwierdza, że „obecnie kraj jest podzielony i zablokowany przez różne indywidualne interesy”, niemal podobnie jak Polska. Mimo wszystko ogromne korzyści innowacyjnej technologii poszukiwań i produkcji gazu łupkowego są niewyobrażalne.
Skały roponośne
Spośród wielu różnych odmian łupków geologów naftowych interesują te należące do grupy skał osadowych. W szczególności takie, które są zbudowane z minerałów ilastych, bardzo drobnego pyłu krzemionkowego, często ze znaczną zawartością węglanu wapnia, przede wszystkim ze znaczną zawartością substancji organicznej – bitumicznej. Ta ostatnia powoduje ich ciemnoszary lub czarny kolor. W tym przypadku skały te są uważane za łupki bitumiczne albo roponośne (oil shale). W Polsce odpowiednie fizykochemiczne właściwości występują w łupkach dolnego paleozoiku, szczególnie wieku górnego kambru, ordowiku oraz syluru. Łupki dwóch ostatnich są również nazywane łupkami graptolitowymi.
Na tropie
Fascynujących odkryć gazu łupkowego w basenie Barnett Shale w północno-centralnym Teksasie dokonano na początku XXI wieku. Zainspirowało mnie to do zgłębienia tego tematu.
We wrześniu 2006 roku zaproponowałem rozpoczęcie poszukiwania gazu łupkowego w pokładach dolnego paleozoiku w Polsce. Profesor Mariusz-Orion Jędrysek, ówczesny podsekretarz stanu w Ministerstwie Środowiska oraz główny geolog kraju, otrzymał kopię propozycji (nb. w języku angielskim) pt. „Exploration and Production Criteria of Shale Gas Deposits”. Między innymi EurEnergy Poland zleciła (bez żadnych zastrzeżeń poufności) dr. Pawłowi Poprawie z Państwowego Instytutu Geologicznego (PIG) opracowanie dolnego paleozoiku w Polsce.
Rewolucja gazu łupkowego
Pod koniec lat 90. amerykański geniusz biznesu George P. Mitchell, który opracował i wdrożył technologię wydobycia gazu łupkowego w Teksasie, musiał zmierzyć się z oporem przeciwników nowej metody pozyskiwania paliw kopalnych. Ów sceptycyzm wynikał z nieznajomości czarnych łupków, również bogatych w substancję organiczną w wielu obszarach (basenach sedymentacyjnych różnego wieku). Łupki te badano także w Polsce. Często podczas wierceń poszukiwawczych napotykano znaczne ilości gazu, jednak w żadnym otworze nie stwierdzono takiej wydajności, która by pozwalała na produkcję przemysłową. Mimo głosów wątpiących innowacyjna technologia, szczególnie wielofazowe hydrauliczne szczelinowanie łupków, opłaciła się niezmiernie. Oczywiście, najwcześniej skorzystały i korzystają z tego małe i średnie firmy, skłonne podjąć ryzyko inwestycyjne w Ameryce. Dopiero po 10 latach rewolucja łupkowa ogarnęła cały świat.
Upór poszukiwaczy
Obok wielu innych korzyści najbardziej zachęcająca do poszukiwania złóż gazu łupkowego jest szybkość uruchomienia produkcji na skalę przemysłową. W 2005 roku tylko Barnett Shale produkował prawie pół tryliona stóp sześciennych (tj. 17,7 mld m3) gazu łupkowego rocznie. Wydobycie gazu łupkowego na skalę przemysłową rozpoczęto w północnym stanie Arkansas, a także w innych formacjach łupkowych, m.in. w Haynesville, Marcellus, Woodford i Eagle Ford.
Raptowny wzrost działalności poszukiwawczej na wymienionych terenach łupkowych zwiększył produkcję gazu w USA z 0,39 tryliona stóp sześciennych (tj. 13,78 mld m3) w 2000 roku do 4,87 tryliona stóp sześciennych (tj. 172,08 mld m3) w 2010 roku. Doktor Robert Peltier przewiduje, że produkcja gazu łupkowego w USA z dzisiejszych 23 proc. w ogólnym bilansie energetycznym w 2035 roku wzrośnie do 49 procent.
Współspadkobiercy
Beneficjentami technologii produkcji gazu łupkowego będą przede wszystkim te kraje, których służby geologiczne i pracownicy naukowi nauk o ziemi opublikowali i nadal publikują wyniki ich badań, w tym również mapy geologiczne i surowcowe. Ponadto służby geologiczne, instytuty naukowe i specjalistyczne o działalności także międzynarodowej niektórych krajów gromadzą, studiują, oceniają i zestawiają odpowiednie materiały, w niektórych przypadkach uzupełniają je własnymi badaniami i również je publikują. Odnośnie do surowców mineralnych i energetycznych najłatwiej dostępne są publikacje U.S. Geological Survey (USGS). Amerykańska Agencja ds. Energii (EIA), korzystając z ich publikacji i uzupełniając je własnymi informacjami, łącznie z materiałami amerykańskiego Departamentu Energii oraz niektórych instytutów i specjalistycznych korporacji, oceniła i w 2009 roku opublikowała swój raport na temat występowania potencjalnych zasobów gazu łupkowego w 32 krajach, łącznie z Polską.
Według EIA, w Polsce potencjalnych zasobów gazu łupkowego może być 5,3 biliona m3. Uwzględniając obecną wielkość zużycia gazu, Agencja przewiduje również, że gazu łupkowego Polsce może wystarczyć na 300 lat.
Łupkowy boom
Przewidywane zasoby gazu łupkowego w Polsce, poza sprzyjającym klimatem politycznym, warunkami inwestycyjnymi oraz stosunkowo łatwo dostępnymi publikacjami, z uwzględnieniem dobrych map geologicznych przedstawiających budowę geologiczną Polski, mocno zachęciły niewielkich i wielkich inwestorów, m.in. takie korporacje naftowe, jak: Exxon, Chevron, Conoco-Phillips, Marathon, Shell, Total, ENI, do zdobycia koncesji poszukiwawczych w Polsce.
Konkurencja spowodowała boom gazu łupkowego. Ministerstwo Środowiska ułatwiało rozpatrywanie, zatwierdzanie wniosków koncesyjnych i wydawanie koncesji. W rezultacie od końca 2007 roku do tej pory zostało wydanych 107 koncesji. Spoglądając z międzynarodowego i patriotycznego „podwórka”, należy się cieszyć, że praktycznie prawie cały perspektywiczny region Polski został pokryty koncesjami poszukiwawczymi gazu łupkowego.
Zasoby
Jakkolwiek szacowane przez EIA zasoby gazu łupkowego w Polsce i pozostałych 31 krajach należy wciąż uważać za potencjalne, niemniej na etapie poszukiwania kapitału inwestycyjnego oraz korporacji, które mogą sobie pozwolić na kosztowne badania, w interesie żadnego państwa nie leży kwestionowanie tych prognoz. Oczywiście można je kontestować, jeśli w innych, równie kompetentnych ocenach przewidywane zasoby byłyby dużo mniejsze, oraz w przypadku gdy rząd albo państwowa firma zamierza być również inwestorem poszukiwań gazu łupkowego, albo gdy koncesyjna wysokość podatku oraz inne kwestie nie są jeszcze zdefiniowane.
W przypadku Polski koncesje poszukiwawcze gazu łupkowego zostały już wydane. Ponadto logika i zasady, szczególnie biznesu naftowego, pokazują, że właściciel koncesji w przypadku wykonania odwiertu i udowodnienia przemysłowej wydajności gazu lub ropy ma wiarygodny dokument określający warunki otrzymania koncesji eksploatacyjnej, wysokość podatku i innych opłat oraz wszystkie inne warunki odnoszące się do przedmiotowego przedsięwzięcia. Ponadto przewidywane przez EIA potencjalne zasoby są niewątpliwie dodatkową zachętą do inwestowania w poszukiwanie gazu łupkowego między innymi w Polsce. Mimo że najważniejsze korporacje naftowe na każdym etapie prac poszukiwawczych dokonują własnych ocen zasobów, rewizja zasobów gazu łupkowego w Polsce i ich prawie ośmiokrotne zmniejszenie przez Państwowy Instytut Geologiczny może mieć znaczący negatywny wpływ (www.pig.gov.pl), szczególnie na etapie nadal wstępnej fazy poszukiwań gazu łupkowego w Polsce. W przypadku negatywnych wyników wstępnych odwiertów poszukiwawczych przywołany raport PIG niewątpliwie nie będzie zachętą do kontynuowania poszukiwań.
Ryzyko
Ponieważ poszukiwania złóż ropy i gazu wymagają wielkiego kapitału inwestycyjnego, zawsze są obarczone ryzykiem poszukiwawczym, w tym szczególnie gazu łupkowego w „krajach dziewiczych”. A za taki, niemal do tej pory, należy uważać Polskę. Szczególnie dlatego należy cenić i ułatwiać prace firmom, które uzyskały koncesje na poszukiwania gazu łupkowego. Niewątpliwie pierwszoplanowym motywem ich działalności jest pomnożenie kapitału inwestycyjnego. Ale nie będzie w tym nic złego, jeśli skorzysta z tego również Polska i polskie społeczeństwo.
Korzyści
Korzyści dla Polski i dla polskiego społeczeństwa z gazu łupkowego nadal można przewidywać tylko w kontekście profitów, jakie stały się udziałem państw, które już korzystają z zasobów tego gazu. Pracując na początku lat 70. w północno-centralnym Teksasie, gdzie poszukiwałem potencjalnych złóż miedzi, dobrze poznałem tamtejsze tereny. Najbardziej depresyjne było wyludnienie tych obszarów, wielu młodych ludzi pracę znajdowało gdzie indziej. Tymczasem podczas kilkakrotnych wizyt w latach 2008-2010 w tych samych miejscach mogłem zobaczyć, jak wielkie zmiany, szczególnie w budownictwie indywidualnym, komercyjnym oraz w infrastrukturze spowodowały odkrycie i produkcja gazu łupkowego. Obecnie mieszka tam dużo młodych ludzi, mają pracę i bardzo dobrze zarabiają.
Z wiadomości agencji Bloomberg (12 grudnia 2011) dowiadujemy się, że produkcja gazu łupkowego w USA generuje 870 tys. miejsc pracy, w następnych czterech latach przysporzy gospodarce 118 mld dolarów. Podatki federalne, stanowe i lokalne uzyskane z wydobycia i produkcji gazu łupkowego w roku 2035 wyniosą 57 mld dolarów, a w ciągu następnych 25 lat – 933 mld dolarów.
Ponadto, prócz niebagatelnych korzyści ekologicznych, między innymi braku emisji dwutlenku węgla do atmosfery, istotne znaczenie ma uniezależnienie się od importu gazu. Bardzo szybki wzrost produkcji gazu łupkowego spowodował, że już od dłuższego czasu jego cena waha się od 2 do 3 dolarów za 1000 stóp sześciennych, tj. 7 do 11 centów za m3. Bloomberg prognozuje, że niskie ceny gazu spowodują wzrost produkcji przemysłowej o 2,9 proc. do roku 2017 i 4,7 proc. do roku 2035.
Oczywiście USA to nie Polska, ale zakładając podobne warunki dla biznesu, wielkość obszarów potencjalnie gazonośnych, liczbę ludności oraz przede wszystkim korzystne warunki geologiczne i wydajność gazu, można wnioskować, że korzyści ekonomiczne i społeczne z gazu łupkowego mogą być ogromne również dla Polski.
Konkurenci
Odkrycie wielkich zasobów, rozwinięcie produkcji oraz imponujące korzyści z gazu łupkowego, do tej pory w USA, a w niedalekiej przyszłości niewątpliwie także w innych krajach, zaalarmowały konkurentów. Zaniepokoiły producentów i propagatorów innych źródeł energii, szczególnie wiatrowej i słonecznej. Pozyskiwanie w ten sposób energii jest nieekonomiczne, dlatego te źródła praktycznie nie mają znaczenia bez dofinansowania rządowego. Mimo to od wielu lat wciąż są propagowane przez wielu polityków oraz ekologów.
W Polsce boomu gazu łupkowego najbardziej wystraszył się Gazprom – główny eksporter gazu do Polski i innych krajów europejskich. Do Gazpromu przyłączyli się także współinwestorzy oraz importerzy rosyjskiego gazu rurociągiem bałtyckim.
Podobne obawy Izby Gmin Wielkiej Brytanii niewątpliwie zneutralizuje ostatnio ogłoszone (Business & Financial News, Breaking US & International News/Rut, 17 kwietnia 2012) odkrycie potencjalnie wielkich zasobów złóż gazu łupkowego, prawdopodobnie w obrębie Morza Północnego. Szacuje się, że nowe zasoby mogą przewyższać 35 bilionów m3. Plasowałoby to Wielką Brytanię na szczycie listy 20 krajów z największymi zasobami gazu łupkowego, równolegle z Brazylią, a w tej samej lidze z Chinami, USA i Argentyną, światowymi liderami potencjalnych zasobów gazu łupkowego. Nigel Smith, geolog i geofizyk Brytyjskiej Służby Geologicznej, przewiduje, że brytyjskie zasoby gazu łupkowego z dna morza mogą być od pięciu do dziesięciu razy większe niż na lądzie.
Również w powyższym kontekście Sejm i polski rząd, władze lokalne, PIG, a szczególnie minister skarbu powinni mieć na uwadze, że w świecie wolnorynkowej konkurencji inwestorzy podejmą ryzyko w tych krajach, w których klimat inwestycyjny jest bardziej stabilny i konkurencyjny niż w Polsce.
Niebezpieczeństwa?
Poza konkurentami gazu łupkowego najbardziej obawiają się przesadni i nie zawsze właściwie poinformowani ekolodzy. Na skutek ich nachalnej propagandy, kreowania faktów medialnych, przynajmniej niektórzy politycy, urzędnicy oraz przede wszystkim większość społeczeństwa są nastawieni negatywnie, często wrogo, do poszukiwań gazu łupkowego. Najbardziej straszy się odwiertami, w których do wydobycia gazu stosowana jest wielofazowa technologia szczelinowania hydraulicznego (hydraulic fracking), powodująca otwieranie i powstawanie nowych spękań skał łupkowych. Na ten temat jest bardzo dużo informacji, także w języku polskim, dlatego nie ma potrzeby ich tutaj powtarzać.
Należy jednak zauważyć, że w odwiertach naftowych w celu produkcji ropy lub gazu szczelinowanie jest stosowane już od ponad 65 lat, do tej pory wykonano je w blisko 1,2 mln otworach wiertniczych. W latach 80., po zastosowaniu odwiertów poziomych w poszukiwaniach gazu łupkowego, standardowe szczelinowanie zostało udoskonalone wielofazowym hydraulicznym szczelinowaniem. Jest to spowodowane wielkim ciśnieniem płuczki wiertniczej. Płuczka ta zawiera głównie wodę i kilka do kilkunastu procent drobnoziarnistego piasku z bardzo małym (0,5 do 1,5 proc.) dodatkiem różnych składników chemicznych – dobieranych odpowiednio do fizykomineralogicznej charakterystyki nawiercanych łupków.
Przeciwnicy straszeni szczelinowaniem hydraulicznym powinni również zauważyć, że tylko w Pensylwanii pracuje 4 tys. otworów wiertniczych, w których wykonywano szczelinowanie hydrauliczne, a według szacunków (www.controlglobal.com, styczeń 2012) w następnych kilku dekadach ich liczba wzrośnie do 100 tysięcy.
Ponieważ szczelinowanie hydrauliczne łupków jest wykonywane na większych głębokościach niż wgłębny zasięg wód gruntowych oraz wód nadających się do ujęć wody pitnej, jest bardzo mało prawdopodobne, by mogły zostać skażone wody gruntowe. W Polsce serie łupkowe z gazem łupkowym występują na większych głębokościach niż 2000 metrów. Natomiast wgłębny zasięg wód gruntowych nadających się do ujęć konsumpcyjnych nie przekracza kilkuset metrów. Dlatego straszenie polskich telewidzów chemikaliami i gazem zatruwającymi wody gruntowe i pitne oraz palącą się wodą z kranu kuchennego jest całkowicie bezpodstawne.
Niemniej w uzupełnieniu powyższego należy również zauważyć, że z niektórych złóż, mimo ich naturalnego zamknięcia warstwami nieprzepuszczalnymi, następuje naturalna ucieczka gazu, czasami również ropy naftowej. Są to zazwyczaj bardzo małe ilości, wykrywalne w próbkach gleb i w analizach geochemicznych. Ostatnio taki przypadek sygnalizowała firma Aurelian Oil & Gas Poland sp. z o.o. z jej koncesji w okolicy Cybinki – Torzyma w centralno-zachodniej Polsce (zob. Oil & Gas Journal, 30 kwietnia 2012). Podobne przypadki mogą występować również w Pensylwanii, w innych stanach USA oraz w innych krajach.
Straszenie trzęsieniami ziemi wywoływanymi szczelinowaniem hydraulicznym również nie ma podstaw. Ale by to stwierdzenie udowodnić, szczególnie w odniesieniu do obaw niebezpieczeństwa trzęsień ziemi mogących być skutkiem szczelinowania hydraulicznego, potrzebne są wiarygodne i bezstronne źródła informacji. Dopiero na tej podstawie można podejmować decyzje odnoszące się do poszukiwań, ujęć i korzystania z gazu łupkowego.
W związku z powyższym dla zebrania wiarygodnych informacji i ich udostępnienia niektóre stany USA oraz lokalne administracje, a w Kanadzie prowincja Nowa Szkocja, okresowo wstrzymały wydawanie koncesji, pozwoleń na odwierty poszukiwawcze i produkcyjne, żądając również publicznego udostępnienia szczegółów technologii hydraulicznego szczelinowania.
Ponadto mimo wieloletnich bezproblemowych (szczególnie odnośnie do destabilizacji podłoża) szczelinowań w otworach naftowych i gazowych, w tym również szczelinowań hydraulicznych, amerykańska służba geologiczna (USGS) podjęła specjalne (niewątpliwie wieloletnie) badania deformacji podłoża gruntów oraz trzęsień ziemi powodowanych szczelinowaniem, a zwłaszcza szczelinowaniem hydraulicznym.
W przypadku Polski Państwowy Instytut Geologiczny informuje (www.pig.gov.pl), że na zlecenie Ministerstwa Środowiska w sierpniu 2011 roku w otworze poszukiwawczym LE-2H należącym do grupy 3Legs Resources i zależnej od niej spółki Lane Energy Poland przeprowadził monitorowanie sejsmiczne, pomiar emisji gazowych, pomiar hałasu, badanie powietrza głębinowego, płynu szczelinującego oraz wód powierzchniowych i podziemnych. W wyniku badań stwierdzono, że „Szczelinowanie nie wpłynęło na stan czystości atmosfery. Zaobserwowano podwyższony poziom hałasu podczas szczelinowania. Nie zaobserwowano wpływu prac związanych ze szczelinowaniem na jakość wód powierzchniowych i podziemnych, a sam pobór wody nie wpłynął na zmniejszenie zasobów wód podziemnych w rejonie wiertni. Zabieg szczelinowania nie wywołał na powierzchni żadnych drgań lub wstrząsów mogących stwarzać zagrożenie dla budynków czy infrastruktury”.
Wypadki
Mimo wszelkich zabezpieczeń wypadki, niekiedy katastrofy, zdarzają się w każdym przemyśle, także w biznesie naftowym. Zazwyczaj częstotliwość wypadków jest proporcjonalna do ilości urządzeń i kompleksu aparatury. Wobec tego należy zauważyć, że według informacji „Oil and Gas Journal” (23 kwietnia 2012), 6 kwietnia br. w USA pracowało 1979 urządzeń wiertniczych, 44 jednostki wierciły na morzach, głównie w Zatoce Meksykańskiej. Urządzeń poszukujących złóż gazu było 647, przy wierceniach poziomych pracowało 1165. Jednak ze względu na niskie ceny gazu niektóre korporacje zmniejszają, nawet o połowę, liczbę wierceń.
W kontekście tak szeroko zakrojonej działalności poszukiwawczej nie należy się dziwić, że wypadki mogą się zdarzać i powodować również zanieczyszczenia środowiska. Jednak w stosunku do ogromu prac ich liczba jest znikoma.
Wnioski
Reasumując, jakkolwiek są wielkie różnice między USA i Polską, można wnioskować, że z błogosławieństwa gazu łupkowego może skorzystać nie tylko Ameryka, ale również nasz kraj. Z jednym zastrzeżeniem: prócz sprzyjających warunków geologicznych nieodzowna jest przychylna polityka rządu, w tym również lokalnej administracji, oraz obiektywne, bez uprzedzeń, informowanie wszystkich zainteresowanych.
Zachowanie środowiska naturalnego i walorów ekologicznych jest niezwykle ważne i cenne również dla tych, którzy poszukują złóż gazu łupkowego, bo wszyscy będą korzystać z jego dobrodziejstw.
Autor jest geologiem, od 37 lat prowadzi firmę Geoexplorers International, Inc. w Denver, Kolorado, które jest prężnym ośrodkiem poszukiwania złóż metali i gazu.