Aussichten für die CBM-Produktion in Russland

Gas mit hohem Potenzial

Potenzielle und in Entwicklung befindliche Kohlebecken enthalten einen erheblichen Teil der globalen Kohlevorkommen, die von Methan begleitet werden. Die Methanvorkommen im Kohlebett entsprechen den konventionellen Gasvorkommen der Welt. Die Methankonzentration im Gemisch der Kohlenbett-Erdgas erreicht 80 bis 98 Prozent.

Die wissenschaftlich fundierte Bewertung der Rolle der kohlelagernden Formationen als Hauptquelle der Methanakkumulation in der Erdkruste eröffnet neue Horizonte beim Aufbau der Ressourcen von Kohlenwasserstoffgasen. Methan, ein höchst gefährliches Nebenprodukt der Kohle, wird zu einer wertvollen natürlichen Ressource, die als eigenständiges kommerzielles Produkt oder als Nebenprodukt im Zuge der umfassenden schrittweisen Erschließung gasförmiger Kohlefelder aus Kohleminen gewonnen werden kann.

Besonderheiten der Kohlebettmethan (CBM) -Entwicklung

Es gibt zwei im Wesentlichen verschiedene Arten der CBM-Gewinnung: aus Kohlebergwerken (bestehende Minenentnahmebereiche) und aus CBM-Bohrlöchern.

CBM-Rückgewinnung aus Kohlebergwerken ist ein integraler Bestandteil der Tiefbautechnik – Entgasung. Bei der Herstellung aus Kohlebergwerken ist die CBM-Menge gering und wird hauptsächlich für technologische Zwecke von Kohleproduzenten unmittelbar im Kohleproduktionsgebiet verwendet.

CBM-Bohrlöcher gewährleisten die kommerzielle Produktion von Methan, das in diesem Fall nicht als Nebenprodukt von Kohle, sondern als eigenständige Mineralressource angesehen wird. Die kommerzielle Entwicklung von CBM ist mit spezifischen Technologien zur Intensivierung der Gasrückgewinnung verbunden (die gebräuchlichsten Optionen sind hydraulisches Brechen, Luft- oder Luft-Luft-Gemischinjektion in ein Bohrloch, elektrothermische Bettstimulation).

Hydraulic Fracturing

Es ist zu beachten, dass nicht jede Kohlesorte für die Methanproduktion geeignet ist. So sind langflammende Braunkohlefelder mit niedrigem Methangehalt gekennzeichnet. Anthrazitkohle zeichnet sich durch einen hohen Gasgehalt aus, kann jedoch aufgrund der hohen Dichte und der sehr geringen Permeabilität der Lagerstätte nicht zurückgewonnen werden. Die Kohlen, die irgendwo zwischen die Braunkohlen und die Anthrazitkohle fallen, sind auf die günstigsten für die Methanproduktion zurückzuführen. Diese Art von Kohle wird in Kuzbass abgelagert, wo Gazprom gemäß den Anweisungen des russischen Präsidenten voll und ganz an dem innovativen Projekt zur Methanproduktion im Kohlebett beteiligt ist.

Prognostizierte russische CBM-Ressourcen

Die prognostizierten Methanressourcen der wichtigsten Kohlebecken in Russland enthalten schätzungsweise 83,7 Billionen Kubikmeter, was etwa einem Drittel der prognostizierten Erdgasressourcen des Landes entspricht. Kusbass unterscheidet sich vom Rest der russischen Kohlebecken und kann vernünftigerweise als das weltweit größte unter den erkundeten CBM-Becken angesehen werden. Die prognostizierten Methanressourcen des Beckens werden auf über 13 Billionen Kubikmeter geschätzt.

Diese Schätzungen beziehen sich auf die Kohle– und Methanressourcen, die in einer Tiefe von 1.800 bis 2.000 Metern abgelagert wurden. Tiefere Kohlevorkommen des Beckens halten die immense Menge an Methan, die auf 20 Billionen Kubikmeter geschätzt wird und auf lange Sicht ausreichend zu sein scheint. Die Ressourcenbasis von Kusbass gewährleistet die großflächige Produktion von Methan (jenseits der Minenfelder) als separate Mineralressource.

Internationale Praxis der CBM-Produktion

Die Notwendigkeit, Möglichkeit und Machbarkeit einer kommerziellen CBM-Produktion in großem Maßstab wird durch die Praxis der CBM-Feldentwicklung in den USA bestätigt, dem weltweit führenden Unternehmen in Bezug auf die Weiterentwicklung der ’neuen Gasindustrie‘. CBM wird auch kommerziell in Australien, Kanada und China hergestellt.

Aktueller Stand der CBM-Produktion in Russland

Bis vor kurzem wurde CBM in Russland als Nebenprodukt aus den bestehenden Minenentgasungsgebieten nur durch die Minenentgasungssysteme gewonnen, die die von der Oberfläche gebohrten Bohrlöcher enthalten. In den letzten Jahren haben diese Systeme in den Becken von Pechorsky und Kuznetsky etwa 0,5 Milliarden Kubikmeter Methan pro Jahr erzeugt.

Im Jahr 2003 startete Gazprom ein Projekt zur Schätzung der Möglichkeit einer kommerziellen CBM-Produktion in Kusbass. Gazprom Dobycha Kuznetsk ist der Lizenzinhaber, der berechtigt ist, CBM innerhalb der südlichen Kuzbass-Gruppe von Kohlefeldern zu prospektieren, zu erforschen und zu produzieren.

Die jährliche CBM-Produktion in Kusbass wird zur Plateauzeit 4 Milliarden Kubikmeter und langfristig 18 bis 21 Milliarden Kubikmeter betragen.

Auf dem Taldinskoye-Feld in Kuzbass

Taldinskoye field

Im Jahr 2005 wurde auf dem Taldinskoye Field ein Testgelände eingerichtet, um die CBM-Produktionstechnologie zu entwickeln. Die Forscher von Gazprom Promgaz erarbeiteten dort die CBM-Produktionstechnologie. 31 internationale und russische Patente wurden über den gesamten Prozesszyklus von der CBM-Exploration bis zur Verwertung erhalten. Darüber hinaus wurden zwei Drittel der während der Durchführung des Pilotprojekts verwendeten Ausrüstungsgegenstände in Russland hergestellt.

Zwischen 2008 und 2009 wurden im östlichen Teil des Taldinskoye-Feldes acht Bohrungen durchgeführt. Im Jahr 2010 wurde der Pilotbetrieb der Erkundungsbohrungen aufgenommen und das produzierte Gas an Gastankstellen geliefert. Der Pilotbetrieb führte zur Erlangung der Parameter, die erforderlich sind, um CBM-Reserven kommerziell zu machen, sowie zur Genehmigung der Bohrlochfertigstellung, der Gasförder- und Aufbereitungstechnologien, die für vorrangige Gebiete und die Erschließung von Perspektiven in Kuzbass erforderlich sind.

Erkundungsbohrung im Taldinskoye-Feld

Am 12.Februar 2010 eröffnete Gazprom Russlands erste CBM-Produktionsanlage auf dem Taldinskoye-Feld.

Dmitri Medwedew bestellt CBM-Produktionsanlage im Taldinskoye-Feld

2011 wurde die CBM-Entwicklung fortgesetzt. Die tägliche Gasproduktion aus dem Taldinskaya-Gebiet betrug 20 Tausend Kubikmeter.

Derzeit führt Gazprom geologische Erkundungen im Gebiet Naryksko-Ostashkinskaya der südlichen Kusbass-Feldgruppe durch.

Im Dezember 2010 und Februar 2011 wurden auf dem Taldinskoye-Feld zwei CBM-gefeuerte Hubkolbenmotorkraftwerke in Betrieb genommen. Die Kraftwerke ermöglichten die Stromversorgung des Umspannwerks Taldinsky Coal Strip Mine, der im Bau befindlichen Minen Zhernovskaya 1 und Zhernovskaya 3 sowie die Stromversorgung der Gasanlagen des Taldinskoye-Feldes und des Gebiets Naryksko-Ostashkinskaya.

Gasbefeuertes Hubkolbenmotorkraftwerk auf dem Taldinskoye-Feld

Im Februar 2012 genehmigte die Zentralkommission für die Entwicklung von Kohlenwasserstofffeldern im Rahmen der Federal Subsurface Use Agency den von Gazprom Promgaz ausgearbeiteten Entwicklungsplan für die kommerzielle Pilotentwicklung des südöstlichen Teils des Methanfeldes Taldinskoye Coalbed. Es ist der erste Entwurf eines Dokuments für die CBM-Feldentwicklung in Russland. Der Plan legt ein System für die kommerzielle Feldentwicklung auf der Grundlage von Explorations- und Testbetriebsdaten fest.

CBM Produktionsprofil in Kuzbass vorrangigen Bereichen, Milliarden Kubikmeter pro Jahr

Der Plan wurde aufgrund der Schätzung der Methanreserven als unabhängige Mineralressource und ihrer Aufnahme in den russischen Klassifikationsindex für natürliche Ressourcen und Grundwasser ausgearbeitet. Auf dem Taldinskoye-Feld werden derzeit Vorentwicklungs- und Bauarbeiten für 14 Produktionsbohrungen durchgeführt.

New kind of natural resource

Um die Investitionsattraktivität der CBM-Projekte mit hoher Kapitalintensität zu erhöhen, muss der regulatorische Rahmen verbessert werden. Im Mai 2010 legte Gazprom der Regierung der Russischen Föderation Vorschläge für Maßnahmen zur Steigerung der CBM-Produktion vor. Die vorrangige Maßnahme bestand darin, CBM als eine neue Art von natürlicher Ressource einzustufen, indem der Eintrag ‚Erdgas (Methan) aus Kohlebetten‘ in den russischen Klassifizierungsindex für natürliche Ressourcen und Grundwasser aufgenommen wurde.

Steueranreize in Form eines Nullsteuersatzes für diese Mineralressourcenproduktion könnten die nächste Stufe der Verbesserung des Rechtsrahmens und das grundlegende Mittel der staatlichen Unterstützung werden.

Die von Gazprom vorgeschlagenen Maßnahmen werden der Entwicklung der CBM-Produktion in Russland Impulse verleihen, die Rohstoffbasis der nationalen Gasindustrie erheblich erweitern und die Betriebssicherheit in Kohlebergwerken durch Senkung der CBM-Emissionen erheblich erhöhen.

Im November 2011 wurde Kohlebettmethan als unabhängige Mineralressource eingestuft und in den russischen Klassifikationsindex für natürliche Ressourcen und Grundwasser aufgenommen.

Objektive Gründe für die CBM-Produktion in Russland

Günstige geologische Merkmale und das Vorkommen von CBM in Russland schaffen angemessene Voraussetzungen für den Start einer groß angelegten Produktion von Methan als separate natürliche Ressource, vor allem in Kusbass und anschließend in anderen Kohlebecken.

Die Notwendigkeit, CBM-Produktionsstätten in Kusbass einzurichten, erklärt sich aus folgenden Faktoren:

• verfügbarkeit von CBM-Lagerstätten in großem Maßstab in Russland;
• Verfügbarkeit modernster Technologien für die kommerzielle CBM-Produktion, die in den letzten Jahren international weit verbreitet waren;
• Russlands Sci-Tech-Potenzial und die Fähigkeit, wissenschaftliche Forschung zu diesem Thema zu koordinieren und durchzuführen.

Unter den Regionen Russlands, die nicht ausreichend mit Gasbrennstoff versorgt sind, konnten eine Reihe von Kohleregionen ihren Gasbedarf aufgrund der großflächigen CBM-Produktion vollständig decken. Darüber hinaus wird die Gasproduktion und -nutzung die Umweltsituation in den Kohleregionen verbessern, die mit der Kohleproduktion aus zukünftigen Minen verbundene Gasexplosionsgefahr verringern und neue Arbeitsplätze in Gasproduktions- und -verarbeitungsanlagen schaffen.