Kildagaasi ehk uue nafta lätetel
Energiakriis lükkus just vähemalt 100 aasta võrra edasi, nii pakuvad sajad kildagaasi tootjad USAs, kes nimetavad toimuvat selliste kõlavate nimetustega nagu Game changer – mängumuutja – ja Paradigm change – paradigma muutus energeetikas. Jutt käib fossiilkütuse ammutamisel naftaallika läteteni tungimisest ehk 2–3 km sügavuselt kildagaasi ammutamisest. Kildagaas asendab juba USA senist maagaasi tarbimist ja varu suurus kasvab kogu maailmas.
Kildagaas on kiltkivi (kilda) pooridesse kogunenud gaas. Kilt on gaasi ja nafta lähtekivim. Kildagaas tekib, kui kilta on geoloogiliste protsesside mõjul piisavalt kuumutatud ja kildast on eraldunud gaasi ja/või naftat. Kildagaasi kutsutakse nn mittekonventsionaalseks maavaraks. Kuni praeguse ajani ei arvestatud maailma mastaabis kiltkivi kui gaasi allikaga. Alates horisontaalpuuraukudes hüdrofrakkimise edukast tööstuslikust kasutamisest viimase kolme aasta jooksul loetakse kildagaasi ja selle lähtekivimit – kiltkivi – tavapäratuks maavaraks. Ilma frakkimata on kiltkivi väga madala vee- ja gaasijuhtivusega kivim, seetõttu selle poorides asuv gaas ei eraldu. Kui meetod levib üle maailma, siis muutub ka kildagaas tavaliseks, harjumuspäraseks maavaraks, kirjutab TTÜ Mäeinstituudi direktor Ingo Valgma ajakirjas Inseneeria.
Seoses kullapalavikuga võrreldava kildagaasipalavikuga on USA katkestanud gaasi impordi Kanadast ja on muutumas nii gaasi kui kildagaasi ammutamise tehnoloogia eksportijaks. Samas kui nafta hind tõuseb, on gaasi hind USAs kolme aastaga langenud viis korda.
Kildagaasi otsimine
Kildagaasi otsitakse kolmes etapis. 1. Puuritakse puurauke ja puursüdamikke. Vaadatakse nende mineraloogilist koostist jt omadusi, mis kildagaasi seisukohalt on olulised, ja tehakse esialgne geoloogiline mudel “sweetspoti” otsimiseks. 2. Tehakse sweetspoti oletatavas piirkonnas seismoloogiline uuring ja seismiliste lainete leviku 3D-mudel. 3. Puuritakse sweetspotis puurauk, mille kaudu uuritakse logeritega kivimite omadusi ja alustatakse sobivate asjaolude koosmõjul kilta frakkima ja kui gaas hakkab eralduma, siis on kindel, et selles kohas on kildagaasi.
Seismoloogiline uurimine kujutab endast helilöögi tekitamist kas maa peal või puuraugus ja selle laine tagasipeegeldumise kiiruse mõõtmist. Kuna mõõdetakse mitmes kohas ja ka lööke tekitatakse mitmes erinevas kohas, siis saadakse maapõue ruumiline mudel, mille alusel määratakse kildakihi asukoht. Logeri e salvestava anduriga puuraugu sondeerimisel salvestatakse igal kõrgusel soovitud näitajad ja selle ning puursüdamiku uurimistulemuste ning seismomudeli alusel kalibreeritakse kildamaardla parameetrid. Väga hea kilda indikaator on uraanisisaldust näitav gammakiirguse ulatus.
Kerogeeni lagunemise lõhed
Puursüdamikus ja puuraugus määratakse savi-, mineraalide ja gaasisisaldus poorides. Mida vähem on kildas savimineraale, seda hõlpsam on seda puurida ja hüdrauliliselt frakkida, kuna sel juhul on kivim rabedam ega paisu veega kokkupuutel. Vastasel juhul võib puurvarras auku kinni jääda ja poorid savi plastsuse tõttu sulguda. Sel juhul ei hakka gaas kildast eralduma. Ultraheli abil uuritakse puuraugu kivimite pingeolukorda ja lõhelisust. Selle järgi paigutatakse horisontaalsed puuraugud eesmärgiga tekitada võimalikult suur vaba pind gaasi eraldamiseks kilda pooridest.
Pooride osa kivimist, milles võib gaasi olla, on 4–10%. Kilda poorid tekivad kildas sisaldunud kerogeeni e orgaanilise aine lagunemisel kuumuse ja rõhu mõjul pika aja jooksul. Kerogeenist eraldub lagunedes metaan ja jääb osaliselt pooridesse ja lõhedesse püsima. Püstpuuraugu puurimine kestab umbes seitse päeva, horisontaalaugu puurimine aga 3–4 nädalat.