Kaip iš skalūnų uolienų išgaunamos gamtinės dujos?

Norint pasiekti skalūnų uolienas, kuriose kaupiasi gamtinės dujos, vertikaliai gręžiamas gręžinys, kurio gylis gali svyruoti nuo 3 iki 4 kilometrų — tai maždaug 10 kartų daugiau, nei siekia Eifelio bokštas.

Pasiekiami klodai, kurie yra gerokai giliau nei gruntiniai vandenys. Gręžinys išklojamas keliais apsauginiais sluoksniais iš tvirto plieno vamzdžio, apvalkalo ir cemento. Šis kiautas apsaugo gruntinius vandenis, neleisdamas iš gręžinio prasiskverbti skysčiams, kurie yra pumpuojami į vidų, bei dujoms, kurios ištraukiamos.

Grąžtui pasiekus reikiamą gylį, pradedama gręžti horizontaliai, kad būtų pasiekta daugiau skalūnų uolienų. Tokiu būdu dujoms išgauti reikia mažiau gręžinių, be to, prireikia ir mažesnio sklypo žemės paviršiuje.

Horizontaliai gręžiama maždaug 1 500 metrų. Baigus gręžti, į horizontaliąją gręžinio dalį įleidžiamas plieninis išgavimo vamzdis. Tuomet per visą plieninio apvalkalo ilgį pumpuojamas jį apgaubiantis cementas. Tai visam laikui apsaugo gręžinį ir neleidžia sunktis dujoms bei skysčiams, kai šie teka į paviršių.

Kad dujos iš uolienos srūtų į gręžinį, elektrinių perforatoriumi padaromos mažos skylutės plieniniame išgavimo vamzdyje ir cemente, įleistame į skalūnų uolieną. Dujos iš uolienų išgaunamos hidrauliniu plėšymu. Ši technologija naudojama nuo praėjusio amžiaus penktojo dešimtmečio: į gręžinį dideliu slėgiu pumpuojamas skystis, kuris per skylutes patenka į uolienas. Tai sukuria įtrūkimus, kurie nusidriekia uolienoje 50-300 metrų aplink gręžinį. Per šiuos įtrūkimus dujos pradeda tekėti į išgavimo vamzdį ir gręžiniu kyla į paviršių.

Plėšymui naudojamas skystis paprastai yra mišinys, kurio 99,5 proc. sudaro vanduo ir smėlis (arba dirbtinės smėlio smiltelių dydžio dalelės) ir 0,5 proc. – papildomi priedai. Smėlis neleidžia užsiverti įtrūkimams ir praleidžia dujas. Maži kiekiai cheminių priedų, panašių į įprastai naudojamas buityje priemones, padeda smėlį stumti į įtrūkimus, apsaugo nuo bakterijų ir valo sistemą. Hidraulinis plėšymas vyksta keliose sekcijose, išdėstytose per visą horizontaliosios gręžinio dalies ilgį. Paprastai tokių sekcijų būna nuo 6 iki 20, jas vieną nuo kitos skiria maždaug 100 metrų. Visam plėšymo procesui dažniausiai prireikia kelių dienų. Pabaigus plėšymą, plieninis išgavimo vamzdynas gali būti įleistas į gręžinį. Kai gamtinės dujos pradeda tekėti į paviršių, gręžinys yra užbaigtas.

Toje pačioje vietovėje aptikus kelis šaltinius, kiekvienas gręžinys gręžiamas ir užbaigiamas panašiu būdu. Žemės paviršiuje aplinka sutvarkoma taip, kaip buvo iki pradedant gręžti. Paprastai vėliau lieka tik gręžinio „galva“ ir kelios vandens cisternos mažesniame nei 1 hektaro plote.

Iš spaudos pranešimų