ГРП: экологические риски и экономическая выгода
Гидроразрыв пласта (ГРП) — технология, позволяющая извлекать нефть из труднодоступных месторождений, — становится всё более актуальной в условиях истощения легкодоступных запасов. Данный метод, как известно, позволяет увеличить нефте- и газоотдачу пластов. В США, например, ГРП сыграл решающую роль в так называемой «сланцевой революции», позволив освоить огромные запасы углеводородов.
Впрочем, несмотря на свою эффективность, ГРП вызывает значительные споры и неоднократно подвергался запретам в разных странах. Франция, Нидерланды, Великобритания, Болгария, ЮАР и некоторые штаты США в разные периоды вводили ограничения или полный запрет на применение ГРП, мотивируя это заботой об окружающей среде и здоровье населения. Так, например, в 2025 году власти Колумбии приняли аналогичное решение.
Идёт ли речь о глобальном тренде и стоит ли России задуматься о приобщении к нему? Разбираемся в новой статье!
Традиционные методы добычи нефти теряют актуальность?
Россия, занимающая пятое место в мире по запасам нефти, всё больше зависит от разработки трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ). Уже сейчас доля ТРИЗ в общей добыче составляет две трети и к 2030 году может превысить 80%. Эксперты отрасли подчёркивают, что в таких условиях традиционные методы добычи несколько теряют свою прежнюю эффективность, и для поддержания объёмов производства отраслевикам необходимы современные технологии, такие как ГРП.
ГРП был впервые успешно применён в США ещё в 1947 году. В Советском Союзе он появился на несколько лет позже. Однако растущую, казалось бы, популярность нового метода вскоре «охладило» открытие гигантских месторождений в Западной Сибири в 1960-х годах. К моменту, когда необходимость в ГРП снова стала очевидной, Россия уже отставала от мировых лидеров в этой области, а рынок был занят иностранными сервисными компаниями.
Санкции, введённые против нашей страны, привели к уходу с российского рынка западных производителей оборудования для ГРП. Это создало серьёзную проблему, особенно учитывая необходимость разработки сложных месторождений, таких как Баженовская свита. Ответом России стала масштабная программа импортозамещения. В 2021 году «Газпром нефть» и «Московский институт теплотехники» (Корпорация МИТ) совместно с партнёрами приступили к разработке собственного флота оборудования для ГРП.
В начале 2024 года правительство России объявило об успешном завершении испытаний отечественного флота ГРП и готовности к его серийному производству.
Российский рынок ГРП и вопросы импортозамещения
Рынок гидроразрыва пласта в России в 2025 году, как сообщает консалтинговая компания Kasatkin Consulting, демонстрирует устойчивость: объёмы работ с ГРП пока остаются на прошлогоднем уровне, с прогнозируемым ростом на 5% к концу года. Негативная рыночная конъюнктура, включающая в себя колебания курса валют, цены на нефть и ключевую ставку Центрального банка, неизменно влияет на стратегическое планирование нефтегазовых компаний. Проявляется это в пересмотре программ освоения новых месторождений — многие проекты по бурению новых скважин откладываются или вовсе отменяются. Приоритет же отдаётся поддержанию добычи на уже существующих зрелых месторождениях.
Стоит также упомянуть и существенное удорожание услуг по ГРП примерно на 20%. Это связано с ростом цен на химические реагенты, используемые в процессе гидроразрыва, а также с усложнением и удорожанием логистических цепочек. Ситуация усугубляется высокой загрузкой флота ГРП — до 90% его мощности используется постоянно. Нефтесервисные компании работают практически на пределе своих возможностей, сталкиваясь с ограниченным доступом к новым установкам.
По данным ФНПЦ «Титан-Баррикады», в России сегодня эксплуатируется около 170 комплексов ГРП. При этом доля отечественного оборудования составляет лишь 5-10%. Для полного обеспечения потребностей отрасли, по оценкам центра, необходимо производить 10-15 комплексов ГРП ежегодно.
На практике уровень импортозамещения в сфере ГРП остаётся низким. По словам Дмитрия Касаткина из Kasatkin Consulting, в России пока нет ни одного комплекса ГРП, который хоть наполовину состоял бы из отечественного оборудования. Замена импортных компонентов пока ограничивается базовыми элементами, такими как шасси и некоторые простые узлы. Ключевые компоненты, такие как электрооборудование, специальные химические реагенты и программное обеспечение, по-прежнему ввозятся в страну из-за рубежа.
Экологически небезопасно?
В то время как необходимость ГРП для добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов не вызывает сомнений, вопросы безопасности и экологической ответственности остаются актуальными. Экологические организации выражают обеспокоенность по поводу загрязнения воды и почвы химическими реагентами, используемыми в процессе гидроразрыва. В некоторых странах, как мы упоминали выше, ГРП даже запрещён из-за риска индуцированных землетрясений.
Впрочем, Дмитрий Касаткин отмечает, что сами по себе операции ГРП не являются источником опасности. Ключевым фактором остаётся соблюдение всех необходимых мер безопасности и использование современных технологий, минимизирующих негативное воздействие на окружающую среду.
Евгений Жаров, управляющий партнёр Zharov Group, адвокат и кандидат наук, считает, что опасения, связанные с применением технологии ГРП, всё же не являются необоснованными.
— Как адвокат, специализирующийся на экологических вопросах, я считаю решение правительства Колумбии о запрете гидроразрыва пласта (ГРП) закономерным и обоснованным шагом.
ГРП, безусловно, является технологией, которая позволяет значительно увеличить добычу углеводородов, особенно из трудноизвлекаемых запасов, что подтверждается опытом США, где эта методика сыграла ключевую роль в «сланцевой революции». Однако экологические риски, связанные с ГРП, настолько значительны, что игнорировать их невозможно.
Во-первых, существует серьёзная угроза загрязнения подземных вод. При ГРП используется большое количество химических реагентов, включая токсичные вещества, такие как соляная кислота, формальдегид и соли тяжёлых металлов, которые могут проникать в водоносные горизонты через неисправные скважины или естественные трещины в породе. Эти вещества сохраняют токсичность десятилетиями и представляют опасность для здоровья людей и экосистем.
Во-вторых, процесс ГРП требует огромных объёмов воды — до 50 тысяч кубометров на одну скважину в США, что создаёт дополнительную нагрузку на водные ресурсы, особенно в засушливых регионах. Кроме того, при ГРП происходят неконтролируемые выбросы метана — мощного парникового газа, который усугубляет изменение климата. Также нельзя игнорировать риски индуцированной сейсмичности: введение жидкости под высоким давлением может дестабилизировать геологические пласты, приводя к микроземлетрясениям, как это произошло, например, в Великобритании в 2011 году.
В-третьих, ГРП оказывает комплексное негативное воздействие на экосистемы: загрязнение почвы, нарушение ландшафта и гибель биоразнообразия. При этом даже современные меры безопасности, такие как использование многоколонных конструкций скважин и мониторинг, не всегда могут полностью исключить утечки.
Именно поэтому многие страны, включая Францию, Болгарию и отдельные штаты США, ввели запрет или мораторий на ГРП. Для России, которая активно использует ГРП на месторождениях в Ханты-Мансийске и Ямало-Ненецком округе, эти риски особенно актуальны из-за потенциального воздействия на хрупкие арктические экосистемы и водные ресурсы.
Таким образом, пока не будут разработаны более безопасные альтернативы, такие как использование сжиженного CO₂ или биоразлагаемых химикатов, запрет ГРП представляется оправданным с точки зрения защиты окружающей среды и здоровья населения.
Боязнь последствий ГРП нагнетается искусственно?
Алексей Гула, директор Департамента научно-технологического сопровождения строительства, заканчивания и стимуляции скважин в ООО «Физгео», в свою очередь, отмечает, что экологические риски при применении данного метода добычи, безусловно, присутствуют. При этом ГРП остаётся одним из самых эффективных способов разработки месторождении. А любые последствия можно свести к минимуму, если соблюдать технологию процесса.
— Метод ГРП представляет собой один из наиболее эффективных способов интенсификации притока к скважине. Зачастую используется при условиях низких фильтрационно-ёмкостных свойств (ФЕС) коллектора нефти и газа для формирования трещин, которые позволяют ФЕС улучшить. Метод отличается от остальных способов интенсификации тем, что даёт наибольшую зону дренирования — контур питания к скважине, которая ограничивается механикой пласта и технологическими параметрами ГРП. Значит, бурить можно меньше, а добывать больше.
При этом есть ряд экологических рисков при операциях ГРП:
- индуцированная сейсмичность: реактивация разломной тектоники, проседание дневной поверхности и движение земной коры;
- прорыв трещины в вышележащие горизонты и, как следствие, загрязнение окружающей среды: утечки углеводородов, загрязнение воды и атмосферы.
Для того, чтобы свести их к минимуму, необходимо понимание поведения месторождения под внешними воздействиями. При бурении и ГРП нарушается целостность горной породы и происходит перераспределение напряжений.
Спрогнозировать поведение горных пород возможно с помощью геомеханического моделирования месторождения. Для проектирования ГРП строятся детализированные геомеханические модели для оценки геометрии трещин, и уже на стадии проектирования можно получить понимание, как трещина будет развиваться и к каким последствиям это может привести. После этого необходимо осуществить подбор технологических параметров ГРП для получения желаемых эффектов и минимизации нежелательных.
Для добычи трудноизвлекаемых углеводородов ГРП — отличный инструмент, но на данный момент на нефтегазовый рынок оказывается давление как геополитическое, так и со стороны стран ОПЕК. При этом, за счёт развития технологий, себестоимость проводимых операций снижается, а надёжность — повышается.
Людям внушается страх катастрофических последствий ГРП, который под собой не имеет оснований. Сейсмическая активность находится под мониторингом и нет на данный момент никаких подтверждений, что гидроразрыв пласта может быть причиной катастроф. Одной из причин, почему такой тренд в Западном полушарии сложился — это отказ США от инжиниринга и моделирования, и тенденция на увеличение количества операций с целью максимизации отборов.
Из-за большого количества низкопроницаемых запасов, которые требуют ГРП, России не следует полностью поддерживать тенденцию запрета данного метода. Но с точки зрения повышения управляемости рисками при ГРП стоит и дальше повышать компетентность в моделировании и в проектировании. Отказ обернётся значительным снижением добычи и, как следствие, потерей рынков сбыта.
Ставка на современные технологии выигрывает
Наталия Горб, директор ООО «АЗССнабСервис», также придерживается мнения, что запрет ГРП или отказ от него принесёт российской экономике больше вреда, чем пользы.
— Главная причина внедрения гидроразрыва пласта (ГРП) в нефтегазовой отрасли связана с тем, что традиционные методы бурения не всегда дают нужный результат при разработке пластов с низкой проницаемостью. К таким относятся, например, сланцевые залежи или плотные песчаники. Применение технологии позволяет значительно увеличить отдачу скважин, в ряде случаев сделать рентабельной добычу там, где без ГРП она невозможна, а также продлить срок эксплуатации месторождений.
В итоге экономика выигрывает: страны с большими сланцевыми ресурсами могут резко поднять объёмы собственной добычи, снизить внутренние цены на газ и создать тысячи новых рабочих мест. Яркий пример — «сланцевая революция» в США.
Однако у данного метода есть и обратная сторона.
Экологические риски:
- загрязнение подземных горизонтов и поверхности за счёт закачиваемых жидкостей;
- выбросы в атмосферу;
- вероятность техногенных колебаний и локальной сейсмичности;
- высокое потребление воды (5–60 тыс. м³ на одну операцию);
- образование отходов, содержащих токсичные компоненты.
Полностью исключить эти угрозы невозможно, но современные технологии позволяют их снижать. Разрабатываются «экологичные» жидкости, внедряются замкнутые циклы водооборота, микросейсмический мониторинг и цифровые модели месторождений. США, Россия и Китай делают ставку на развитие этих подходов. В то же время ряд стран выбрал жёсткие ограничения: Франция, Болгария и Ирландия ввели запреты, а Великобритания остановила проекты из-за роста сейсмической активности. В засушливых регионах, например, в Техасе, использование больших объёмов воды вызывает споры между промышленностью и населением.
Критики технологии указывают и на её краткосрочный эффект. В сланцевых скважинах добыча резко возрастает сразу после проведения ГРП, но уже через 1–2 года падает в разы. Чтобы удерживать объёмы, приходится бурить новые стволы и повторять операции.
Стоит ли России отказываться от ГРП?
В России ГРП давно занимает стратегическое место в развитии ресурсной базы. По отраслевым оценкам, ежегодно выполняется порядка 5–6 тысяч операций, преимущественно в Западной Сибири, Татарстане, Восточной Сибири, Якутии, Арктике и на Ямале. В связи с чем отказ от технологии невозможен: до 65% запасов нефти и газа относятся к категории трудноизвлекаемых, без гидроразрыва их добыча сократится многократно, что приведёт к снижению налоговых поступлений регионов, росту себестоимости добычи и сокращению занятости в отрасли. Кроме того, нефтегазовый сектор формирует около 30% федерального бюджета и падение добычи напрямую отразится на доходах государства и валютной выручке.
Поэтому вопрос «нужен ли России ГРП?» в отраслевой среде не стоит. Без этой технологии добыча и экономика понесут серьёзные потери. Поэтому я считаю, что России отказываться от ГРП нельзя. Это ключевой инструмент для разработки трудноизвлекаемых запасов, поддержания объёмов добычи и стабильности бюджетных поступлений.
