Gaz o wysokim potencjale
potencjalne Zagłębia węglowe i te w fazie rozwoju zawierają znaczną część światowych zasobów węgla wraz z metanem. Zasoby metanu z pokładów węgla są współmierne do światowych konwencjonalnych zasobów gazu. Stężenie metanu w mieszaninie węglowych gazów naturalnych sięga 80-98%.
naukowo udowodniona ocena roli formacji węglonośnych jako głównych źródeł akumulacji metanu w skorupie ziemskiej otwiera nowe szerokie horyzonty w budowaniu zasobów gazów węglowodorowych. Metan, będący najbardziej niebezpiecznym produktem ubocznym węgla, staje się cennym zasobem naturalnym, który ma być wytwarzany z kopalń węgla jako niezależny produkt handlowy lub jako produkt uboczny, w procesie kompleksowego stopniowego rozwoju gazowych złóż węgla.
osobliwości rozwoju metanu z pokładów węgla (CBM)
istnieją dwa zasadniczo różne sposoby odzyskiwania CBM: z kopalń węgla (istniejące obszary kopalni) i ze studni CBM.
odzysk CBM z kopalń węgla jest integralną częścią głębokiej techniki górniczej – odgazowywania. W przypadku produkcji z kopalń, ilość CBM jest niewielka i jest wykorzystywana głównie do celów technologicznych producentów węgla bezpośrednio w obszarze produkcji węgla.
studnie CBM zapewniają komercyjną produkcję metanu, który w tym przypadku nie jest uważany za produkt uboczny węgla, ale za niezależny zasób mineralny. Komercyjny rozwój CBM wiąże się ze specyficznymi technologiami intensyfikacji odzysku gazu (najczęściej spotykane opcje to szczelinowanie hydrauliczne, wtrysk powietrza lub mieszanki powietrze-powietrze do studni, elektrotermiczna stymulacja złoża).
szczelinowanie hydrauliczne
należy zauważyć, że nie każdy rodzaj węgla nadaje się do produkcji metanu. W związku z tym występują długopalne złoża węgla brunatnego o niskiej zawartości metanu. Węgiel antracytowy charakteryzuje się wysoką zawartością gazu, jednak nie może być odzyskany ze względu na dużą gęstość i bardzo niską przepuszczalność złoża. Węgle, które mieszczą się gdzieś pomiędzy węglami brązowymi a węglami antracytowymi, można przypisać najkorzystniejszym do produkcji metanu. Ten rodzaj węgla jest zdeponowany w Kuzbass, gdzie Gazprom jest w pełni zaangażowany w innowacyjny projekt produkcji metanu z pokładów węgla zgodnie z instrukcjami rosyjskiego prezydenta.
Rosyjskie prognozowane zasoby CBM
prognozowane zasoby metanu w głównych zagłębiach węglowych w Rosji szacowane są na 83,7 biliona metrów sześciennych, co stanowi około jedną trzecią prognozowanych zasobów gazu ziemnego w kraju. Kuzbass wyróżnia się na tle pozostałych Rosyjskich zagłębi węglowych i można go uznać za największy na świecie wśród zbadanych zagłębi CBM. Prognozowane zasoby metanu w dorzeczu szacowane są na ponad 13 bilionów metrów sześciennych.
szacunki te są podane dla zasobów węgla i metanu zdeponowanych na głębokości 1800-2000 metrów. Głębsze złoża węgla w Zagłębiu utrzymują ogromną ilość metanu szacowaną na 20 bilionów metrów sześciennych, która wydaje się być wystarczająca na dłuższą metę. Baza zasobów Kuzbass zapewnia produkcję metanu na dużą skalę (poza polami górniczymi) jako osobnego zasobu mineralnego.
Międzynarodowa Praktyka produkcji CBM
konieczność, możliwość i wykonalność komercyjnej produkcji CBM na dużą skalę potwierdza praktyka rozwoju pól CBM w USA, światowym liderem w zakresie rozwoju „nowego przemysłu gazowego”. CBM jest również produkowany komercyjnie w Australii, Kanadzie i Chinach.
aktualny stan produkcji CBM w Rosji
do niedawna CBM był wydobywany w Rosji jako produkt uboczny z istniejących obszarów kopalni tylko poprzez systemy odgazowywania kopalni obejmujące odwierty z powierzchni. W ostatnich latach systemy te przyniosły około 0,5 miliarda metrów sześciennych metanu rocznie w basenach Pechorsky i Kuznetsky.
w 2003 r. Gazprom rozpoczął projekt oszacowania możliwości komercyjnej produkcji CBM w Kuzbass. Gazprom Dobycha Kuźnieck jest właścicielem licencji uprawnionej do prospektowania, odkrywania i produkcji CBM w ramach Południowej grupy pól węglowych Kuzbass.
roczna produkcja CBM w Kuzbass wyniesie 4 miliardy metrów sześciennych w okresie plateau i 18 do 21 miliardów metrów sześciennych w dłuższej perspektywie.
na polu Tałdinskoje w Kuzbass
pole Taldinskoye
w 2005 r. na polu Taldinskoye utworzono miejsce testowe w celu opracowania technologii produkcji CBM. Naukowcy Gazprom Promgaz opracowali tam technologię produkcji CBM. Otrzymano 31 międzynarodowych i rosyjskich patentów w całym cyklu procesu od eksploracji CBM do wykorzystania. Ponadto dwie trzecie elementów wyposażenia wykorzystanych podczas realizacji projektu pilotażowego wyprodukowano w Rosji.
w latach 2008-2009 we wschodniej części pola Tałdinskoje wiercono osiem studni. W 2010 roku rozpoczęto pilotażową eksploatację studni rozpoznawczych oraz dostarczono wytworzony gaz do stacji benzynowych. Efektem pilotażowej operacji było uzyskanie parametrów wymaganych do komercjalizacji zasobów CBM oraz zatwierdzenie technologii budowy odwiertu, wydobycia i oczyszczania gazu niezbędnych dla obszarów o najwyższym priorytecie i rozwoju perspektyw w Kuzbass.
Studnia rozpoznawcza na polu Tałdinskoje
12 lutego 2010 Gazprom uruchomił pierwszy w Rosji zakład produkcyjny CBM na polu Tałdinskoje.
Dmitrij Miedwiediew zleca uruchomienie zakładu produkcyjnego CBM na polu Tałdinskoje
w 2011 roku kontynuowano działalność rozwojową CBM. Dzienna produkcja gazu z rejonu Tałdinskaja wynosiła 20 tysięcy metrów sześciennych.
obecnie Gazprom prowadzi badania geologiczne na obszarze Naryksko-Ostaszkinskaja w Południowej grupie pól Kuzbass.
w grudniu 2010 i lutym 2011 na polu Tałdinskoje oddano do użytku dwie elektrownie tłokowe opalane CBM. Elektrownie umożliwiły dostarczanie energii elektrycznej do podstacji kopalni Tałdinski węgiel, budowanych kopalń Żernovskaya 1 i Żernovskaya 3, a także dostarczanie energii elektrycznej do instalacji gazowych pola Tałdinskoje i Rejonu Naryksko-Ostaszkinskiego.
gazowa elektrownia tłokowo-silnikowa na polu Tałdinskoje
w lutym 2012 r. Centralna Komisja Rozwoju złóż węglowodorów pod Federalną Agencją użytkowania podziemnego zatwierdziła plan rozwoju opracowany przez Gazprom Promgaz dla pilotażowego komercyjnego rozwoju południowo-wschodniej części złoża metanu złożowego Tałdinskoje. Jest to pierwszy projekt dokumentu dla rozwoju pola CBM w Rosji. Plan określa system komercyjnego zagospodarowania terenu w oparciu o dane eksploatacyjne poszukiwawcze i testowe.
profil produkcji CBM w najważniejszych obszarach Kuzbass, miliardy metrów sześciennych rocznie
Plan został opracowany ze względu na oszacowanie zasobów metanu jako niezależnego zasobu mineralnego i włączenie go do rosyjskiego tajnego indeksu Zasobów Naturalnych i wód podziemnych. Obecnie trwają prace przygotowawcze i budowlane dla 14 odwiertów produkcyjnych na polu Tałdinskoje.
nowy rodzaj zasobów naturalnych
w celu zwiększenia atrakcyjności inwestycyjnej projektów w zakresie CBM charakteryzujących się wysoką kapitałochłonnością należy poprawić ramy regulacyjne. W maju 2010 r. Gazprom przedstawił rządowi Federacji Rosyjskiej propozycje dotyczące środków mających na celu zwiększenie produkcji CBM. Najważniejszym środkiem było sklasyfikowanie CBM jako nowego rodzaju zasobów naturalnych poprzez dodanie wpisu „gaz ziemny (metan) z pokładów węgla” do rosyjskiego klasyfikowanego indeksu Zasobów Naturalnych i wód podziemnych.
zachęty podatkowe w postaci zerowej stawki podatku dla tej produkcji surowców mineralnych mogą stać się kolejnym etapem poprawy ram regulacyjnych i podstawowymi środkami wsparcia państwa.
środki zaproponowane przez Gazprom dadzą impuls do rozwoju produkcji CBM w Rosji, znacznie poszerzą bazę surowców krajowego przemysłu gazowniczego i znacznie zwiększą bezpieczeństwo eksploatacji w kopalniach węgla poprzez obniżenie emisji CBM.
w listopadzie 2011 r.metan z pokładu węgla został sklasyfikowany jako niezależny zasób mineralny i włączony do rosyjskiego klasyfikowanego indeksu Zasobów Naturalnych i wód podziemnych.
obiektywne przyczyny produkcji CBM w Rosji
korzystne cechy geologiczne i występowanie CBM w Rosji stwarzają rozsądne warunki wstępne do uruchomienia, przede wszystkim w Kuzbass, a następnie w innych zagłębiach węglowych, produkcji metanu na dużą skalę jako osobnego zasobu naturalnego.
konieczność utworzenia zakładu produkcyjnego CBM w Kuzbass wynika z następujących czynników:
- dostępność dużych złóż CBM w Rosji;
- dostępność najnowocześniejszych technologii do komercyjnej produkcji CBM, które były szeroko stosowane na arenie międzynarodowej w ostatnich latach;
- potencjał naukowy i zdolność Rosji do koordynowania i prowadzenia badań naukowych w tej dziedzinie.
wśród regionów Rosji niewystarczająco zaopatrzonych w paliwo gazowe, wiele regionów produkujących węgiel może w pełni zaspokoić swoje zapotrzebowanie na gaz dzięki produkcji CBM na dużą skalę. Ponadto produkcja i wykorzystanie gazu poprawi sytuację środowiskową w regionach górniczych, zmniejszy zagrożenie wybuchem gazu związane z wydobyciem węgla z przyszłych kopalń oraz stworzy nowe miejsca pracy w zakładach Produkcyjno-przetwórczych gazu.