Дегазации угольных пластов

ДОБЫЧА ГАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ

Извлечение метана из угольных пластов призвано стать одним из основных направлений стратегии расширения ресурсной базы ОАО «Газпром» и, по сути, приведет к созданию в России новой отрасли по добыче метана в угольных бассейнах. Кроме того, промышленное внедрение российских технологий добычи метана из угольных пластов поможет свести к минимуму аварийность на угольных шахтах, значительно улучшит экологическую обстановку.

Россия обладает гигантскими прогнозными ресурсами угольного газа – около 84 трлн м³, что сопоставимо с третью прогнозных ресурсов природного газа в стране. Наиболее подходящим для организации промышленной добычи в настоящее время является район Кузбасса, в котором прогнозные ресурсы метана составляют 13 трлн м³ (рис. 4.5).

В феврале 2010 г. в Кемеровской области «Газпром» запустил первый в России промысел по добыче угольного газа, который открыт на Талдинском месторождении. По предварительным оценкам, в долгосрочной перспективе прогнозные годовые объемы добычи газа в Кузбасском бассейне могут составить около 20 млрд м³.

Сибирская угольная энергетическая компания (СУЭК) планирует внедрить технологию дегазации угольных пластов на одной из шахт г. Ленинска-Кузнецкого Кемеровской области. Для внедрения технологии дегазации в Кузбассе будет закуплен комплект оборудования для бурения дегазационных скважин у компании «Joy Mining Mashinery». Стоимость одного комплекта составляет 15 млн рублей.

Известны три основных способа дегазации шахт:

1) предварительная дегазация разрабатываемых угольных пластов;

2) дегазация смежных угольных пластов;

3) отсос концентрированных метано-воздушных смесей из выработанных пространств.

Предварительная дегазации шахт проводится до начала разработки угольного пласта и заключается в бурении параллельных скважин глубиной по 100-250 м и диаметром 80-120 мм через 10-25 м. Каждая дегазационная скважина через водоотделитель подсоединяется к шахтной сети газопроводов. Отсос газа из угольного пласта производится под разрежением до 13,5-27 кн/м² (100-200 мм pm. cm.) в течение длительного периода времени (свыше 100-150 суток).

Необходимость, возможность и экономическая целесообразность круп-

номасштабной промысловой добычи метана из угольных пластов подтверждается опытом освоения метано-угольных промыслов в США, которые занимают лидирующее положение в мире по уровню развития «новой газовой отрасли». В США добыча метана резко возросла от 5 млрд м³ в 1990 г. до 27,6 млрд м³ в 1995 г., а в 2009 г. достигла 56 млрд м³, что составило около 10 % от добычи традиционного газа в США.

Рис. 4.5. Освоение ресурсов метана угольных бассейнов России  

При дегазации смежных угольных пластов используется эффект частичной их разгрузки от горного давления, способствующий переходу сорбированного этими пластами метана в свободное состояние. При этом способе дегазации скважины бурят из горных выработок до смежных пластов, залегающих выше и ниже разрабатываемого пласта на различных расстояниях, не превышающих радиус эффективной дегазации шахт. Скважины подсоединяются к газопроводной системе.

При отсосе газа из выработанных пространств они тщательно изолируются перемычками и воздухонепроницаемыми (например, из породы с различными уплотнителями) полосами от действующих горных выработок и при помощи шахтных газопроводов производится отвод газа с высоким содержанием метана, скопившегося в пустотах, образованных между обрушившимися кусками пород.

4.1.5. СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ: ПОЛУЧЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВКА

Сжиженный природный газ (СПГ) представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в два раза меньше плотности воды. На 75-99 % состоит из метана. Температура кипения составляет −158…−163 °C. В жидком состоянии - не горюч, не токсичен, не агрессивен. Для использования подвергается испарению до исходного состояния. При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.

СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз. Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия. Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии - до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

СПГ рассматривается как важная технология импорта природного газа целым рядом стран, включая Францию, Бельгию, Испанию, Южную Корею и США. Самый крупный потребитель СПГ - Япония, где практически 100 % потребностей газа покрывается импортом СПГ.

Доставка СПГ - процесс, включающий в себя несколько стадий. Сначала происходит трансформация природного газа в СПГ на заводах по сжижению газа, которые обычно располагаются рядом с районами добычи природного газа.

СПГ хранится в специальных криоцистернах, устроенных по принципу сосуда Дюара. Транспортируется СПГ на специализированных морских судах - танкерах, оборудованных криоцистернами. Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по трубопроводам.

В 2009 г. странами - лидерами по поставкам сжиженного газа были: 1. Катар (49,4 млрд м³); 2. Малайзия (29,5 млрд м³); 3. Индонезия (26,0 млрд м³); 4. Австралия (24,2 млрд м³); 5. Алжир (20,9 млрд м³); 6. Тринидад и Тобаго (19,7 млрд м³).

Основными импортерами СПГ в 2009 г. были: 1. Япония (85,9 млрд м³); 2. Республика Корея (34,3 млрд м³); 3. Испания (27,0 млрд м³); 4. Франция (13,1 млрд м³); 5. США (12,8 млрд м³); 6. Индия (12,6 млрд м³).

В России в 2006 г. построен первый завод СПГ. Завод построен в рамках проекта «Сахалин - 2» в поселке Пригородное на юге Сахалина. Завод был запущен 18 февраля 2009 года. В торжественной церемонии приняли участие представители Японии, Великобритании и Нидерландов, страны-участницы проекта «Сахалин - 2». По результатам работы в 2010 г. завод по производству СПГ вышел на проектную производственную мощность - 9,6 млн т СПГ (что эквивалентно 13 млрд м³ газообразного природного газа).

Также для транспортировки газа со Штокмановского месторождения потребителям в Атлантическом регионе (США, страны южной Европы) «Газпром» планирует построить завод в деревне Териберка в Мурманской области; предполагается привлечение иностранных партнеров (например, компании «GDF Suez») к строительству завода СПГ на Ямале; в Приморье будет построен второй завод по производству сжиженного природного газа.

Дата добавления: 2014-11-16