Організаційно-економічний механізм освоєння ресурсів природного газу із сланцевих порід

Лебега О. В. Організаційно-економічний механізм освоєння ресурсів
природного газу із сланцевих порід. – Кваліфікаційна наукова праця на правах
рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук за
спеціальністю 08.00.06 «Економіка природокористування та охорони
навколишнього середовища» – ДВНЗ «Київський національний економічний
університет імені Вадима Гетьмана», Київ, 2018.
Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукового завдання по розвитку
теоретико-методичних засад і розробці практичних рекомендацій щодо формування
організаційно-економічного механізму управління освоєнням ресурсів природного
газу із сланцевих порід.
Проаналізовано світовий досвід освоєння ресурсів сланцевого газу, який
показав, що газ сланцевих формацій є нетрадиційним типом природного газу і
вирізняється тим, що залягаючи в замкненому поровому просторі або в сорбованому
стані у непроникних сланцевих уміщуючих породах, він видобувається внаслідок
притоку вуглеводневого флюїду до свердловин через тріщинно-поровий простір
штучного резервуара, що утворюється шляхом застосування технології гідророзриву
або інших технологій розущільнення сланцевих пластів. Основну роль у
накопиченні сланцевого газу відіграє неперервно діюче напомповування
природного газу у гідрофобні капілярні і субкапілярно-пористі сланцеві середовища,
а отже його поповнення із різних джерел (катагенетична генерація газу керогеном,
акумуляція водорозчинного метану підземних вод, міграція метану розломами з
великих глибин). Поклади природного газу у сланцевих породах привабливі ще й
тим, що у світі їх запаси у декілька разів перевищують запаси традиційного газу і
тому у найближчому тисячолітті сланцевий газ буде одним із основних і,
практично, невичерпних енергетичних ресурсів.
На сьогоднішній день чотири країни – США, Канада, Китай і Аргентина
активно займаються комерційним видобутком сланцевого газу. Проведений збір та
аналіз геолого-технічних і економічних характеристик основних сланцевих плеїв, на
яких вже здійснюється видобування сланцевого газу, дав змогу встановити критерії 3
для виділення найбільш перспективних зон сланцевих формацій, основними із яких
є такі: наявність бітумогазоносних літолого-стратиграфічних комплексів осадових
порід, представлених чорними сланцями та аргілітами; глибина залягання 1200-3500
м; підвищений вміст органічної речовини, понад 3%; достатня для генерації
вуглеводнів термальна зрілість порід, яка визначається за показниками відбиття
вітриніту – R o більше 0,5%; пористість більше 4%; проникливість більше 100
нанодарсі; ефективна товщина продуктивного горизонту більше 20 м; вміст
глинистих матеріалів не має перевищувати 35%; достатній вміст кварцевої
складової, що визначає крихкість порід тобто сприятливі умови для штучного
розущільнення; наявність аномально високих пластових тисків; приуроченість до
прирозломних зон, де спостерігається підвищена вертикальна міграція флюїдів;
підвищені значення теплового потоку із надр. Виявлення таких зон є на даний час
першочерговим завданням геологорозвідувальних робіт, які здійснюються з метою
пошуків, розвідки та видобутку сланцевого газу.
Встановлено, що газоносні сланці є складними природними утвореннями і їх
газогенеруюча цінність визначається впливом численних факторів. Розроблено
класифікацію факторів, які визначають інвестиційну привабливість газосланцевих
родовищ, які об’єднано у чотири групи: геолого-фізичні, фізико-хімічні,
технологічні та еколого-економічні. Запропоновано систему показників для
оцінювання ресурсів природного газу у сланцевих формаціях по кожній із цих груп
факторів. Досліджено і встановлено їх статистичні характеристики (характер
розподілу, найменше, найбільше і середнє значення, дисперсія, стандартне
відхилення, медіана, мода) для основних світових сланцевих формацій, де на
сьогодні здійснюється видобування сланцевого газу (США, Канада, Аргентина,
Китай, Польща).
Отримано кореляційні залежності між вмістом газу, продуктивністю
свердловин, ціною беззбиткового видобутку сланцевого газу і найважливішими
геологічними характеристиками світових сланцевих формацій: вмістом органічної
речовини, ступенем її катагенетичних перетворень, пористістю, ефективною
потужністю, проникливістю, глибиною залягання сланцевих порід. Встановлено
аналітичний вираз, тісноту зв’язку та здійснено інтерпретацію характеру цих 4
залежностей на відповідність геологічному та економічному змісту. Кореляційні
залежності мають важливе практичне значення, так як дають змогу прогнозувати у
будь-якому осадовому басейні світу, де є сланцеві формації, найважливіші геолого-
економічні характеристики сланцевих плеїв: вміст сланцевого газу, що є основою
для оцінки газогенераційного потенціалу та підрахунку запасів газу сланцевих
формацій; прогнозну продуктивність газовидобувних свердловин, що дає змогу
оцінити якість буріння та розкриття сланцевих пластів, а також здійснити оцінку
ефективності конкретного інвестиційного проекту та вартісну оцінку запасів у
надрах; граничну межу витрат, при яких видобування сланцевого газу може бути
рентабельним, що є основою для успішного управління процесами проведення
геологорозвідувальних робіт та розробки сланцевих родовищ.
З використанням кореляційних залежностей здійснено прогнозну оцінку
газогенераційного потенціалу та продуктивності сланцевих порід у основних
нафтогазоносних басейнах України – Східному, Західному, Південному. У Східному
регіоні за результатами проведеного прогнозування та аналізу найбільш
інвестиційно привабливими щодо видобування природного газу із сланцевих
формацій визначено Євгенівсько-Дружелюбівську, Миргород-Ливенську,
Борківсько-Великозагорівську та Зачипелівсько-Ливенську зони. У Західному
регіоні найбільш перспективними визначено Давидівську, Рава-Руську, Східно-
Ліщинську та Олеську ділянки. У Південному регіоні – це відклади середньої юри,
верхня частина візейського ярусу та нижня частина серпуховського ярусу карбону
Переддобрудзького прогину, що розташований у західній частині українського
Причорноморря.
Освоєння ресурсів природного газу сланцевих формацій потребує значних
інвестицій і характеризується значною тривалістю здійснення інвестиційних
проектів, що вимагає належного обгрунтування їх ефективності. У рамках методу
дисконтування грошових потоків запропонована модель, яка дає змогу максимально
врахувати особливості інвестиційного процесу освоєння ресурсів сланцевого газу як
на підготовчих етапах здійснення геологорозвідувальних робіт, буріння свердловин,
проведення гідророзривів, облаштування необхідної інфраструктури, так і в процесі
експлуатації при проведенні повторних гідророзривів, підтриманні обладнання у 5
належному стані, проведенні необхідних геофізичних і газодинамічних досліджень.
Для урахування фактора часу розроблено методичний підхід із визначення ставок
дисконту, що дає змогу враховувати основні ризики притаманні конкретному
сланцевому плею, де реалізується проект, а саме: величину видобувних запасів;
природно-географічні, екологічні та геолого-технологічні умови розташування та
розробки сланцевого плею; глибину залягання, продуктивність сланцевих
свердловин; вміст газу, органічної речовини у сланцевих породах, степінь її
катагенезу; ефективну товщину, проникливість, пористість сланцевих порід; вміст
глинистих, кварцевих і карбонатних мінералів; вміст азоту, двоокису вуглецю у
сланцевому газі, його теплотворну здатність.
Успішне освоєння ресурсів природного газу із сланцевих формацій багато в
чому залежить не тільки від природно-геологічних, технологічних, економічних і
соціальних чинників, але й функціонування системи інститутів, які формуватимуть
відповідне інституційне середовище та систему інституційного забезпечення цього
процесу. Визначено сукупність інститутів, що має забезпечувати освоєння ресурсів
сланцевого газу, які об’єднано у п’ять груп: 1) фундаментальні інститути; 2)
інститути технологій розвідки, видобування і транспортування сланцевого газу до
споживачів; 3) фінансово-економічні інститути; 4) екологічні інститути; 5) соціальні
інститути. В кожній із груп обґрунтовано відповідні складові, досліджено їх роль у
освоєнні ресурсів сланцевого газу, окреслено існуючі проблеми та напрями
можливого вдосконалення на основі імплементації апробованих у світовій практиці
моделей інституційних складових у природоресурсній сфері та механізмів
управління, які забезпечать активізацію процесів освоєння ресурсів сланцевого газу
в Україні і, як наслідок, підвищення бюджетної, економічної, соціальної та
екологічної ефективності функціонування її газовидобувної галузі.
Доведено, що базовою складовою інституційного забезпечення при освоєнні
ресурсів сланцевого газу є сукупність економічних інститутів, серед яких важливе
значення має інститут фінансизації видобування сланцевого газу. Розроблено
модель для капіталізації запасів сланцевого газу у надрах, яка дає змогу враховувати
початкові дебіти сланцевих свердловин, темпи їх падіння, кількість циклів у процесі
видобування сланцевого газу, величину інвестиційних і експлуатаційних витрат, 6
фактор часу при розробці сланцевих плеїв, можливості регенерації покладів
сланцевого газу. Дана модель матиме визначальне значення при застосуванні
концепції проектного управління щодо освоєння ресурсів сланцевих формацій.
Запропоновано організаційно-економічний механізм освоєння ресурсів
сланцевого газу та його структуру, де виділено п’ять функціональних блоків:
1) концептуальний блок (мета, об’єкт, суб’єкти, завдання, принципи реалізації);
2) інституціональний блок (інститути: нормативно-правові, організаційно-
управлінські, технологічні, фінансово-економічні, екологічні, соціальні); іституції
(органи державного управління, територіальних громад, інші організаційні
структури у сфері використання природних ресурсів); 3) блок науково-методичного
і матеріального забезпечення (науково-методичне, геолого-геофізичне, екологічне,
інформаційне, ресурсне, технологічне, інноваційне, проектне, інфраструктурне,
фінансове, кадрове забезпечення); 4) інформаційний блок (інформація: геолого-
геофізична, техніко-технологічна, економічна, екологічна); аналітичний блок
(аналізування, моделювання та прогнозування показників розробки сланцевих плеїв;
визначення потенціалу та інвестиційної привабливості сланцевих родовищ;
оцінювання ефективності інвестицій; оцінювання вартості ресурсів та запасів
сланцевого газу; оцінювання ефективності розробки сланцевих плеїв); 5)
функціонально-інструментальний блок (техніко-економічний моніторинг
експлуатації газовидобувних свердловин; впровадження технологій підвищення
продуктивності свердловин; реалізація інвестиційно-інноваційних проектів із
освоєння ресурсів сланцевого газу; залучення та мобілізація фінансових ресурсів;
контролінг і консалтинговий супровід процесів освоєння сланцевих плеїв;
застосування прогресивних технологій управління; розвиток системи мотивації
щодо найбільш ефективного освоєння ресурсів сланцевого газу.
Розроблено алгоритм реалізації цього організаційно-економічного механізму,
який передбачає певну послідовність заходів, які об’єднано в такі етапи, як
аналітичний, цільовий, розробки, реалізації, оцінки та контролю, що дасть змогу
забезпечити наукову основу обґрунтування доцільності та ефективності формування
цього механізму. Впровадження такого організаційно-економічного механізму
освоєння ресурсів сланцевого газу у практику господарювання вітчизняної 7
газовидобувної галузі сприятиме найбільш ефективному використанню
газогенераційного потенціалу сланцевих формацій і забезпеченню енергетичної
незалежності України.
Ключові слова: природний газ, сланцеві формації, ресурси, оцінювання,
показники, кореляція, моделювання, прогнозування, ефективність, інвестиції,
капіталізація, організаційно-економічний механізм.