Деловой, научно-технический журнал

Метан при свете будущего

Интервью с первым заместителем председателя Комитета Совета Федерации по промышленной политике, сенатором от Кемеровской области Сергеем Владимировичем Шатировым примечательно тем, что об угольном метане мы говорим уже как о самостоятельном полезном ископаемом. Свершилось! Угольный метан теперь отражается отдельной строкой в государственном балансе.

Беседовала Маргарита Востокова

— Сергей Владимирович, в конце 2008 года в Кузбассе с успехом прошла 1-я международная конференция «инновационные технологии переработки угля и дегазации угольных пластов», о которой уже сообщал наш журнал. Сейчас уже можно говорить о том, что проект состоялся?

— По инициативе губернатора Амана Тулеева в Кузбассе несколько лет развивается важнейший для региона комплексный проект - условно мы его называем «Метан Кузбасса». Его цель - наладить и обеспечить промышленную добычу метана из угольных пластов. Проведенная конференция позволила собрать вместе крупнейших представителей науки и бизнеса, занимающихся метаном, - на такой продуктивной и перспективной площадке как Кузбасс.
Кузбасс и сейчас продолжает работу по метановому проекту - в том числе через осмысление и подведение итогов Конференции.

— Что остается в проекте главным? Поиск нового энергетического ресурса? Безопасность добычи угля? Экологический фактор?

— Важны все три направления. Шахтная добыча угля - одно из наиболее опасных промышленных производств. И главная причина - наличие метана в угленосных пластах. Не менее 40% случаев гибели горняков связано со взрывами метана и угольной пыли, соединение которых дает сильный детонирующий эффект. Сегодня в мире, несмотря на внедрение лучших наукоемких технологий, на каждые добытые 4 млн. т. угля приходится не менее одного погибшего горняка.

Заблаговременная и попутная добыча метана из разрабатываемого пласта значительно снижает объем поступления метана в шахту и его внезапных выбросов.
Добыча метана решает и другую важнейшую проблему — уменьшение выброса метана в атмосферу. Благодаря ратификации Россией Киотского протокола улавливание шахтного метана может дать и неожиданный косвенный эффект — финансовые выгоды за счет сбережения квот на выбросы до $50 за 1 тыс. куб. м.

— По-прежнему слышны возражения оппонентов: у россии достаточно энергоресурсов - нефть, газ, уголь, гидро- и атомная энергетика. Зачем метан? Ведь его сложнее добывать, транспортировать и хранить? Следовательно, он и стоить должен дороже?

— Этот вопрос можно отнести уже к прошлому. Время дискуссий прошло: то, что метан важен и интересен как энергоресурс - доказывать уже не надо. Достаточно увидеть, как развивается эта тема в мировом масштабе. Прагматичные, рациональные, жесткие американцы, европейцы и китайцы достигли здесь серьезных успехов.

  Промышленная добыча шахтного метана была начата в США еще в 1983 году. Тогда из 165 скважин удалось добыть 170 млн. куб. м газа. Это стало революцией! В начале 1980-х вообще мало кто верил в возможность рентабельной добычи метана. А сейчас ежегодные объемы добычи угольного метана в США достигают уже 50 млрд. куб. м или 9,1% от суммарной внутренней добычи газа! Всего газ добывается из более чем 10 тыс. скважин. Добычей угольного метана в США занимается более 100 компаний, у них более 10 тыс. скважин в крупнейших газо-угольных бассейнах — Сан Хуан, Блэк Вэрриор, Ратон, Паудер Ри-вер, Центральные Аппалачи и другие.

Справка:Переработка угля — одна из первых промышленных технологий. Старейший королевский патент на подобные разработки был выдан в Британии еще в 1788 году. А уже в 1807 году улицы Лондона освещались горючим газом, полученным из каменного угля в аппаратах-газификаторах. А во время Второй мировой войны тысячи танковых и автомобильных двигателей в армии Третьего рейха работали на синтетическом бензине, полученном из бурого угля. К 1950-м годам прошлого века технологии переработки угля в газообразное и жидкое топливо достигли расцвета — в США и СССР десятки миллионов тонн угля перерабатывали в миллиарды кубометров горючего газа. Однако с началом масштабной разработки месторождений западносибирской и аравийской нефти исследования по переработке угля перешли в разряд второстепеннъх или развивались в странах, «выключенных» из мировой торговли — таких, как ЮАР.

Китай также осуществляет настоящий прорыв, у него вообще наибольший потенциал роста добычи угольного метана. В Китае к 2011 году производство угольного метана должно достигнуть 10 млрд. куб. м. И уже с 1 января 2007 года Китай проводит новую налоговую политику, направленную на стимулирование добычи шахтного метана.
  Программа включает в себя три части: - полное возмещение НДС с шахтного метана; — исключение из налогооблагаемой корпоративной прибыли средств, полученных от роста добычи метана за счет внедрения инновационных технологий; — разрешение на форсированную амортизацию производственных мощностей. Следует отметить, что в США также использовались налоговые льготы при добыче шахтного метана вплоть до 1994 года!

В Китае еще в 1996 году была учреждена специализированная Китайская объединенная корпорация по метану из угольных пластов (CUCBM)! По геологическим оценкам, в недрах Китая содержится 36 трлн. куб. м шахтного метана. И правительство страны уже к 2010 году планирует увеличить достоверные запасы шахтного метана с 100 млрд. куб. м до 300 млрд. куб. м. Добыча угольного метана в Китае осуществляется совместно китайскими компаниями, министерствами угольной промышленности, геологии и минеральных ресурсов, рядом иностранных компаний.
  Ясно, что США и Китай здесь - абсолютные лидеры. Однако за ними идут и другие страны: добыча угольного метана уже ведется в Канаде, Мексике, Чили, Японии, Австралии, Новой Зеландии, Индонезии, Малайзии, Республики Бангладеш, Индии, Зимбабве, ЮАР, Германии, Великобритании, Франции, Бельгии, Голландии, Испании, Венгрии, Польше и Украине.

 

— А каковы позиции России? Ведь известно, что в Кузбассе ведется огромная работа по добыче метана...

— Давайте по порядку. Что касается Кузбасса - и А.Г. Тулеев, и Первый заместитель Губернатора В.П. Мазикин, другие наши коллеги подробно говорят об этой проблеме в СМИ - в том числе, в предыдущих номерах Вашего журнала.
Несмотря на прорыв Кузбасса (во многом благодаря личной колоссальной энергии губернатора), в масштабе страны следует говорить о том, что в России промышленное использование шахтного метана только начинается. В основном до последнего времени этот газ извлекался из угольных слоев с целью обеспечения безопасности добычи угля. Всего в процессе дегазации добывалось до 20-30% шахтного метана. При этом большая часть газа не улавливалась, а растворялась в атмосфере, что еще более осложняет крайне негативную экологическую обстановку в угледобывающих районах.
В Кузбассе объем ежегодной добычи метана, по предварительным оценкам, может составить около 20 млрд. м3. Важно отметить, что регион обладает двумя важными преимуществами: - наличием развитой инфраструктуры; - расположением вблизи месторождений крупных промышленных центров.

Приобретенная «Газпромом» ГПК «Кузнецк» (в настоящее время - ООО «Газпром добыча «Кузнецк». Прим. ред.) ведет работы в четырех районах Кемеровской области. Новокузнецком, Прокопьевском, Беловском и Междуреченском, в рамках которых компания имеет лицензию на разработку шести крупных угольных месторождений: Ерунаковского, Ка-раканского, Кушеяковского, Распадского, Томского и Абышевского. Концентрация метана в шахтах Кузбасса в среднем составляет 25 куб. м на 1 т. угля.
Добычу угольного метана осуществляют обычно на трех разных этапах: — за 3-12 лет до начала добычи угля из пласта (совпадает с периодом проектирования и строительства шахты).
Ресурс извлечения газа из одной скважины за этот период достигает 5 млн. м3.
  Заблаговременная добыча рудничного газа является наиболее эффективным способом снижения газообильности пласта, а соответственно и безопасности угольной добычи.
В закрытых шахтах остается в среднем от 50% до 75% изначальных запасов газа. Так, на австралийской шахте Бэлмайн, закрытой в 1942 году, в течение последующих 25 лет было добыто еще 365 млн. м3 газа.
  Значительной трудностью при добыче шахтного метана является его тесная сорбционная связь с углем. Фактически большая часть метана угольных пластов содержится в виде твердого углегазового раствора. В этой связи необходимо сильное искусственное воздействие на пласт. На сегодняшний день для этого используется, преимущественно, способ гидрорасчленения или пневмогидродинамическое воздействие. Альтернативные технологии связаны с вытеснением метана другими газами, в частности, углекислым газом или азотом. Всего в процессе добычи возможно извлечь до 60-80% первоначальных запасов газа. При этом суточный дебит может достигать 50-80 тыс. куб. м, а срок газоотдачи — вплоть до 20 лет.

— Себестоимость - это повод для ускорения или свертывания проектов?

— Безусловно! Себестоимость - это ключевой вопрос при анализе будущего угольного метана в России. Посмотрите, какой разброс в оценках - причем предлагаемых самыми авторитетными структурами. По оценке Московского государственного горного университета, при квалифицированной дегазации себестоимость добычи шахтного метана должна составлять не более 9 долл. за 1 тыс. м3. Подчеркну: эти расчеты делались на основе данных заполярных месторождений Воркуты! То есть - в особо сложных природно-климатических условиях.

Справка: Согласно имеющимся на сегодняшний день подсчетам, ориентировочное количество метана, содержащегося в виде кристаллогидрата в донных отложениях Мирового океана и вечной мерзлоте, составляет, по крайней мере, 250 триллионов кубических метров, что в пересчете на традиционные виды топлива более чем в 2 раза превышает количество имеющихся на планете запасов нефти, угля и газа вместе взятых. Первые предположения относительно колоссальных запасов данного вещества на планете быши выдвинуты еще в XIX столетии. Поначалу предполагалось, что основные запасы гидрата метана сосредоточены в зонах вечной мерзлоты Сибири и Аляски. Однако тогда вопрос об их разработке всерьез не рассматривался. Отчасти причина заключалась в том, что основное внимание уделялось вполне традиционным видам горючих ископаемых, а главное - из-за потенциальной сложности, если вообще практической осуществимости разработки запасов метана, поскольку первые залежи гидрата быши обнаружены в вечной мерзлоте и в осадочных океанических породах на значительной глубине. Сейчас значительные количества гидратов обнаружены в Тихом океане, в особенности в его части, прилежащей к средине Японского архипелага.

А вот по оценке не менее авторитетного Института горного дела им. А.А. Скочинского - минимальная стоимость добычи 1 тыс. м3 шахтного метана в России составит 290 долл.! Ученые исходят из того, что для извлечения из пласта 3 млрд. м3 газа понадобится бурение более чем 18 тыс. скважин.

Данные ВНИГРИуголь (г. Ростов-на-Дону) определяют, что себестоимость шахтного метана приблизилась к себестоимости добычи природного газа в Западной Сибири еще в 2000 году, то есть на сегодняшний день может составлять около $15-20 за 1 тыс.. м3.
  Представляете амплитуду колебания?

Однако можно утверждать, что конечная цена угольного газа окажется в любом случае выше природного. В том числе, потому, что его транспортировка предполагает более высокие затраты на компримирование в связи с низким устьевым давлением при выходе из скважины.

— Насколько я знаю, Вы внимательно изучаете информационно-аналитическую базу по метану. А что, на Ваш взгляд, нового и интересного можно рассказать нашим читателям?

— Метан - это очень широкая тема. Она выходит за пределы нашей планеты! Несколько последних лет исследователи говорят о присутствии метана на планетах Титан и Марс.
  Интересующимся я посоветовал бы ознакомиться с публикациями в СМИ и для первого знакомства просмотреть статью «Метан на Титане и Марсе». Ее автор Сушил Атрея (Sushil K. Atreya) и переводчик В.Г. Сурдин дают информацию на самом доступном, научно-популярном уровне.

Безусловно, впечатляют успехи американцев. Они работают над новым ракетным двигателем и используют метан в интересах космонавтики.

В начале 2007 года в пустыне Мохаве (Mojave) прошло испытание нового ракетного двигателя. В то время как в большинстве ракет NASA применяются жидкий кислород и водород или твердые химические реактивы, в новом двигателе используется метан.
  Основной двигатель разработан специалистами компании XCOR Aerospace, и он пока не готов к использованию в космических полетах, но если технология себя оправдает, ракетные двигатели такого типа смогут стать ключом к межпланетным полетам и освоению дальнего космоса.

Что подвигло американцев на эти испытания? Большое количество метана (CH4), главного элемента природного газа, можно найти за пределами Земли! Мы уже говорили о Титане. Ракетам, покидающим Землю, не придется нести с собой большое количество топлива: подзаправиться можно будет и по прибытии.

Группы ученых и инженеров из различных исследовательских центров разрабатывают жидко-кислородно-метановые двигатели будущего, чтобы облегчить процесс освоения космоса и сделать возможным межпланетные полеты.

Наши партнёры

        

 

     

          

      

 

      

 

      

     

User login