Геологічні особливості покладів сланцевого газу

Сланцевий газ – тип нетрадиційного газу, що видобувається із сланцевих порід з використанням технології гідравлічного розриву пласта та горизонтального буріння.

Горючі сланці є породою змішаного уламкового й органогенного походження. Вони утворюються на дні морів, лагун та озер при одночасному осадженні глинистих частинок, карбонатів та сапропелевого мулу з органічними залишками (планктон, рослини) в умовах обмеженої циркуляції води та повітря. Накопичена органічно-мінеральна маса поступово перетворилась  у щільну осадову породу, яка на 15-40% складається з органічних сполук.

Перші родовища горючих сланців утворились більше 1 млрд років тому, в докембрії. Близько 40% усіх сланців утворились в палеозойську еру, 30% – в мезозойську та 25% – в кайнозойську. Поклади горючих сланців звичайно являють собою пласти товщиною в кілька метрів. Однак, зустрічаються сланцеві поклади загальною товщиною до 600 м із частим перешаруванням пластів горючих сланців і різних осадових порід.

Потенціал покладу горючих сланців характеризується кількістю і якістю органічних сполук, а також рівнем їх термічної зрілості.

Якісним показником газової ефективності горючого сланцю є вміст керогена, тобто вуглецевмісної органіки. До найбільш термічно зрілих сланців відносять родовища «сухого газу» (вміст метану складає не менше 90%) з керогеном типу III. Менш термічно зрілі родовища з керогеном типу II даватимуть газ з домішками конденсату. Ще менш термічно зрілі сланці з керогеном типу І є нафтоносними. Термічна зрілість залежить від ступеня нагрівання материнської породи в процесі перетворення керогену у вуглеводні.

Обсяг доступного газу в сланцевому пласті прямо пропорційний товщині сланцевого шару. Отже, найбільш вигідними є потужні і термічно-зрілі сланці. Як правило, вони відносяться до палеозойської і мезозойської ери, зокрема, до пермського, девонського, ордовицького і силурійського періодів.

Існує цілий набір геохімічних параметрів, які зумовлюють умови видобутку сланцевого газу а, відповідно, визначають собівартість продукту. Перш за все, істотно впливає на собівартість видобутку вміст глини в жорстких пісках, яка поглинає енергію гідророзриву, що вимагає збільшення обсягу необхідних хімікатів. Найбільш вигідними вважаються «хрупкі» сланці з великим вмістом двоокису кремнію, оскільки такі родовища містять природні переломи і тріщини та потребують меншої потужності гідророзриву.

На території України знаходяться два основних родовища горючих сланців, з яких можливе видобування природного газу, а саме: Львівсько-Люблінський басейн на заході країни (видобувні запаси сланцевого газу оцінюють на рівні 1,47 трильйона метрів кубічних) та Дніпровсько-Донецький басейн – на сході (видобувні запаси сланцевого газу оцінюють на рівні 2,15 трильйонів метрів кубічних).

Формацією, яка домінує в генеруванні газу сланцевих товщ Дніпрово-Донецького басейну, є чорні сланці візейського ярусу нижнього карбону, а основні поклади сланцевого газу в межах Львівського палеозойського прогину зосереджені в сланцях силурійсько-ордовицьких відкладів.