コンテンツ
- シェールガスとは何ですか、なぜ重要なのですか？
- 水平掘削と水圧破砕
- 米国には豊富なシェールガス資源があります
- 110年間の使用に十分
- シェール「プレイ」とは何ですか？
- 水平掘削
- 水圧破砕
- シェールガスと従来のガス
- 天然ガス：きれいに燃える燃料
- 環境への懸念
主要なシェールガスのマップは、それらを含む堆積盆地を含む、米国本土48州で再生されます。クリックすると拡大表示されます。
シェールガスとは何ですか、なぜ重要なのですか？
シェールガスとは、シェール層内に閉じ込められた天然ガスを指します。頁岩は、石油や天然ガスの豊富な供給源になり得る細粒堆積岩です。
水平掘削と水圧破砕
過去10年間、水平掘削と水圧破砕の組み合わせにより、以前は生産が不経済であった大量のシェールガスにアクセスできるようになりました。シェール層からの天然ガスの生産は、米国の天然ガス産業を活性化しました。
このビデオでは、1821年にニューヨークのフレドニア近くにある最初のガス井から2010年1月までのシェールガスの概要と、主要なシェールガスの再生について説明しています。講演者は、地球化学の教授であり、コロラドスクールオブマインズのポテンシャルガスエージェンシーのディレクターであるジョンカーティスです。
米国には豊富なシェールガス資源があります
2009年に米国で消費された天然ガスのうち、87％は国内で生産されました。したがって、天然ガスの供給は、原油の供給ほど外国の生産者に依存しておらず、配送システムは中断を受けにくい。大量のシェールガスが入手できることにより、米国はさらに国内のガスの大半を消費することができます。
EIA Annual Energy Outlook 2011によると、米国は2,552兆立方フィート（Tcf）の潜在的な天然ガス資源を所有しています。ほんの数年前に非経済的であると考えられていたシェール資源からの天然ガスは、この資源見積もりの827 Tcfを占め、昨年公表された見積もりの2倍以上です。
このビデオでは、1821年にニューヨークのフレドニア近くにある最初のガス井から2010年1月までのシェールガスの概要と、主要なシェールガスの再生について説明しています。講演者は、地球化学の教授であり、コロラドスクールオブマインズのポテンシャルガスエージェンシーのディレクターであるジョンカーティスです。
110年間の使用に十分
2009年の米国の消費率（年間約22.8 Tcf）では、2,552 Tcfの天然ガスで約110年間の使用に十分です。シェールガスの資源と生産の見積もりは、2010年と2011年のOutlookレポートの間で大幅に増加し、今後さらに増加する可能性があります。
従来型および非従来型の天然ガス資源の形状を示す図。 EIAによる画像。クリックすると拡大表示されます。
シェール「プレイ」とは何ですか？
シェールガスは、シェール「プレイ」に見られます。シェールは、天然ガスのかなりの蓄積を含むシェール層であり、同様の地質学的および地理的特性を共有しています。テキサスでのバーネットシェールプレイから10年の生産が始まりました。 Barnett Shaleの開発から得た経験と情報により、全国のシェールガス開発の効率が向上しました。
その他の重要な演劇は、米国東部のマルセラス頁岩とウティカ頁岩です。そして、ルイジアナ州とアーカンソー州のヘインズビル頁岩とフェイエットビル頁岩。測量士と地質学者は、地表レベルの観測技術と地下のコンピューター生成マップの両方を使用して、経済的なガス生産の可能性がある地域の適切な井戸の位置を特定します。
水平掘削
シェールガスの生産には、2つの主要な掘削技術が使用されます。水平掘削は、生成層の深部に閉じ込められたガスへのアクセスを向上させるために使用されます。まず、対象となる岩層に垂直井を掘削します。所望の深さで、ドリルビットを回して井戸を掘り、井戸を水平方向に伸ばし、井戸を生産シェールの多くにさらします。
水圧破砕ゾーンを持つ水平井の概念を示す図。画像の著作権。
水圧破砕
水圧破砕（一般に「フラッキング」または「ハイドロフラッキング」と呼ばれます）は、水、化学物質、および砂を井戸に送り込み、岩石の亀裂（割れ目）を開いて天然ガスを流すことにより、頁岩層に閉じ込められた炭化水素のロックを解除する技術です頁岩から井戸に流れます。水平掘削と組み合わせて使用すると、水圧破砕により、ガス生産者は手頃なコストでシェールガスを抽出できます。これらの技術がなければ、天然ガスは井戸に急速に流れず、シェールから商業的な量を生産することはできません。
従来のガス貯留層は、天然ガスが有機物に富む供給源から地球表面に向かって透過性の高い貯留岩に移動し、そこで不浸透性の岩の重層に閉じ込められるときに生成されます。
シェールガスと従来のガス
従来のガス貯留層は、天然ガスが有機物に富む供給源から地球表面に向かって透過性の高い貯留岩に移動し、そこで不浸透性の岩の重層に閉じ込められるときに生成されます。対照的に、シェールガス資源は、有機物に富むシェールソース岩の中に形成されます。頁岩の低い透過性は、ガスがより透過性の高い貯留岩に移動するのを大きく阻害します。水平掘削と水圧破砕がなければ、天然ガスは掘削コストを正当化するのに十分な速度で地層から流れ出ないため、シェールガスの生産は経済的に実現できません。
EIAのシェールガス予測を示すグラフ、2011年の年間エネルギー見通し。EIAによる画像。
天然ガス：きれいに燃える燃料
天然ガスは、石炭や石油よりもきれいに燃焼します。天然ガスの燃焼により、二酸化炭素（CO2）、窒素酸化物、および二酸化硫黄、石炭や石油の燃焼よりも。効率的なコンバインドサイクル発電所で使用すると、天然ガスの燃焼で排出されるCOは半分以下になります2 放出されるエネルギーの単位あたりの石炭燃焼として。
環境への懸念
しかし、シェールガスの生産にも関連する潜在的な環境問題がいくつかあります。シェールガス掘削には重大な給水問題があります。井戸の掘削と破砕には大量の水が必要です。国内の一部の地域では、シェールガスの生産に大量の水を使用すると、他の用途の水の入手可能性に影響を与え、水生生息地に影響を与える可能性があります。
また、掘削と破砕により大量の廃水が生成されます。これには、廃棄または再利用の前に処理が必要な溶解化学物質やその他の汚染物質が含まれる場合があります。使用される水の量、および使用される化学物質の一部の処理に内在する複雑さのために、廃水処理および廃棄は重要かつ挑戦的な問題です。
誤って管理されている場合、水圧破砕流体は、流出、漏れ、またはその他のさまざまな暴露経路によって放出される可能性があります。破砕流体に潜在的に有害な化学物質を使用すると、この流体が放出されると、飲料水を含む周辺地域が汚染され、自然の生息地に悪影響が及ぶ可能性があります。