Kina: kolbäddsmetan - teknik och produkter? 

När de pratar omkolbäddsmetani Kina tänker många omedelbart på Shanxi eller Inre Mongoliet, på stora reservantal. Men i praktiken är det ofta ett glapp mellan dessa siffror och verklig, stabil produktion. Den vanligaste frågan jag hör är: "Du har teknik, vad är problemet?" Och problemet är just att teknik är teknik, men varje bassäng, varje lager har sin egen historia. Det som fungerar på en plats kan vara slöseri med tid och pengar på en annan. Och det här handlar inte om de "dåliga". eller ?bra? teknik, utan om deras anpassning. Nu ska jag försöka förklara hur det ser ut från insidan, utan glans.

Det är inte bara "borra och pumpa": geologi är allt

Jag börjar med grunderna som många saknar.Utvinning av metan från kollag(CBM) är inte skiffergas som kräver massiv fracking. Nyckeln här är formationens permeabilitet och dess mättnad. Du kan borra en idealisk brunn enligt alla standarder, men om formationen är tät, som betong, och metanet är "låst in", kommer flödeshastigheten att vara liten. Det finns många sådana komplexa, lågpermeabilitetsformationer i Kina. Speciellt i södra landet. Därför tillvägagångssättet "brunn - hölje - hydraulisk frakturering"? fungerar ofta inte. Vi måste först studera i detalj strukturen, sprickbildningen och historien om den geologiska utvecklingen av platsen. Ibland är det mer lönsamt att inte ens borra nya brunnar, utan att arbeta igenom gamla, utmattade gruvdrift, men det här är en separat, mycket riskabel historia.

Jag minns ett projekt i Guizhou-provinsen. Värdepappersreserverna är mycket lovande. Vi började borra, allt var enligt läroboken. Men när testningen började var flödeshastigheten katastrofalt låg. De började komma på det. Det visade sig att huvudlagret, även om det är tjockt, skiljs åt av tunna lager av lera som helt isolerar gasfickorna. Standard hydraulisk sprickbildning kunde helt enkelt inte skapa ett enda system av sprickor. Vi var tvungna att ändra strategin, byta till den så kallade "riktad borrning med flerstegssprickning?" exakt i dessa fickor. Det är många gånger dyrare och tar längre tid. Men detta var det enda sättet att nå ett mer eller mindre industriellt flöde. Utan en så djupgående analys av geologi skulle projektet helt enkelt stängas.

Därav slutsatsen, som redan har blivit ett axiom i vår miljö: investeringar i prospektering och detaljerad geologisk modellering är inte en kostnadspost, utan den enda möjligheten att undvika miljontals förluster senare. Jag sparade på geologer och loggning, men tappade allt i produktionsstadiet.

Teknisk zoo: vad som verkligen fungerar på plats

Så geologin är lite tydlig. Nu om verktygen. Universal "trollspö" Nej. En kombination används ofta. Till exempel är teknologin avgörande för lågpermeabilitetsformationer i Kinahydraulisk sprickbildning(Hydraulisk sprickbildning), men inte vilken som helst, utan med rätt utvalda proppans och sprickvätskor. Tidigare användes ofta vanliga kvartsproppmedel, men i djupa eller högtemperaturformationer kollapsade de helt enkelt. Numera används sintrad bauxit eller till och med hartsbelagda sådana i allt större utsträckning - de tål ett större stängningstryck.

En annan punkt är vattenförvaltningen. Det finns ofta mycket av det i kollag, och om det inte aktivt pumpas ut skapar det mottryck och kväver gasflödet. Därför är stav eller dränkbara elektriska pumpsystem ett måste på de flesta platser. Men det finns också nyanser här: vatten från en kolsöm är inte rent, det innehåller suspenderat material, mineraliserat och aggressivt. Utrustning slits snabbt. På ett av fälten i Shanxi bytte vi kolvpar av pumpar nästan varannan månad tills vi valde speciella slitstarka legeringar och satte upp ett vattenförbehandlingssystem. Detta är ett typiskt praktiskt problem som det inte skrivs om i rapporter.

Riktad och horisontell borrning är värda att nämna separat. Detta är redan en standard för att öka kontakten med formationen. Men i Kinas komplexa tektonik (många förkastningar och veck) kan brunnsbanan vara mycket svår att upprätthålla. Det fanns fall då borren leddes in i ett improduktivt lager på grund av en kraftig förändring i formationens doppvinkel. Kräver högsta operatörskvalifikationer och konstant övervakning i realtid.

Produkter och avfallshantering: vad ska man göra med det man får?

Låt oss säga att gasen börjar rinna. Och här uppstår nästa praktiska fråga: vad ska man göra med det? Huvudgasledningen är inte tillgänglig överallt. Därför utvecklas lokal användning inom många CBM-fält i Kina. Det enklaste alternativet är att generera el för själva fältets och närliggande byars behov. Gaskolv- eller gasturbinkraftverk är installerade. Detta löser logistikproblemet och tillför ekonomi till projektet.

Men det finns också mer intressanta, tilläggsprodukter. Till exempel,flytande metan(LNG) låg effekt. Sådana installationer gör det möjligt att transportera gas med tankbilar över långa avstånd. För avlägsna fält är detta ibland den enda utvägen. Jag såg en mobil kondenseringsanläggning i drift på en av platserna i Henan-provinsen. Kraften är förstås inte gigantisk, men den gjorde det möjligt att starta projektet i kommersiell drift två år tidigare än vad rörledningen skulle ha byggts.

En annan riktning är att rena och föra gasen till huvudkvalitet (den så kallade "gasberedningen?"). Här är det nödvändigt att ta bort inte bara fukt, utan också koldioxid och kväve, om deras innehåll är högt. Dessa är hela tekniska linjer med absorbatorer, adsorbatorer och membranenheter. Valet av teknik beror återigen på sammansättningen av den speciella gasen. Ett fel i konstruktionen av denna enhet kan leda till att gas inte accepteras i nätverket.

Erfarenheter och misstag: fallet med projektet i Sichuan

Jag skulle vilja ge ett exempel på ett inte särskilt lyckat, men mycket illustrativt projekt. Vi pratar om bassängen i Sichuan, där kollagen ligger väldigt djupt och är starkt störd av tektonik. Den första bedömningen var optimistisk. Vi lockade investeringar och köpte modern borrutrustning. Vi började med vertikala brunnar med massiv hydraulisk sprickbildning. De första resultaten var uppmuntrande, men efter 3-4 månader sjönk flödeshastigheten för alla brunnar kraftigt, med en storleksordning.

Analysen visade att sprickorna som skapades genom hydraulisk sprickbildning under högt geostatiskt tryck helt enkelt "stängdes". Stoppmedlet var inte tillräckligt starkt. Men det största misstaget låg någon annanstans – i utvecklingsmodellen. Djupa formationer under höga spänningsförhållanden beter sig annorlunda än medeldjupa formationer. Det var nödvändigt att borra inte ett kluster av vertikala brunnar, utan att lägga grunden på horisontella stammar med en mindre, men mer fördelad inverkan på formationen. Projektet behövde ses över på allvar, vilket ledde till ekonomiska förluster. Denna erfarenhet har tydligt visat att blint kopiering av teknik från andra regioner utan att ta hänsyn till särdragen av in-situ stress är en väg till ingenstans.

Nu pågår arbetet på samma plats, men enligt ett annat upplägg. Och en detaljerad studie av massivets stressade tillstånd spelade en nyckelroll. Ibland verkar det som att sådan forskning är "vetenskapsintensivt överskott", men i själva verket räddar det projekt.

Ingenjörens roll: varför specialiserade institut är viktiga

Allt som jag beskrev ovan kommer ner till en fråga: vem designar och anpassar allt detta? Stora olje- och gasbolag har ofta egna forskningsinstitut, men för medelstora och små CBM-projekt är högspecialiserade designinstitut kritiska. Det är de som gör "landningen?" teknik för specifika förhållanden.

Här har t.ex.Chengdu Yizhi Technology Co.(webbplats:https://www.yzkjhx.ru). Det här är just ett sådant institut, skapat på basis av ett teknikföretag. Deras profil är inte bara försäljning av utrustning, utan heltäckande lösningar för gasproduktion och gasbehandling, inklusive självakolbäddsmetan. Varför är detta viktigt? Eftersom de kan ta sig an hela cykeln: från geologisk bedömning och modellering till val av borrteknik, hydraulisk sprickbildning och konstruktion av en minianläggning för gasbehandling eller kondensering. Det registrerade kapitalet på 120 miljoner yuan indikerar allvarliga möjligheter för genomförandet av sådana nyckelfärdiga projekt.

Genom att arbeta med sådana partners får kunden (ofta ett kolgruveföretag som vill utveckla tillhörande gas) inte en uppsättning olika tjänster, utan ansvaret för slutresultatet - ett stabilt gasflöde. För Kina, med sitt enorma antal små och komplexa fyndigheter, är detta tillvägagångssätt en av de mest rationella. Ett institut som Yizhi Technology samlar på sig erfarenhet från olika platser och kan erbjuda en lösning som redan har fungerat någonstans under liknande förhållanden, och undviker vanliga misstag.

Ser framåt: inte bara teknik, utan också ekonomi

Avslutningsvis skulle jag vilja säga att framtidenmetanutvinning från kollagi Kina beror inte bara på genombrott inom hydraulisk sprickbildning eller borrning. Det handlar allt mer om ekonomi. Produktionskostnaderna i svåra områden är fortfarande höga. Nyckelteknologierna kommer att vara de som minskar det: mer hållbara material, intelligenta brunnsövervaknings- och kontrollsystem för att optimera flödeshastigheter, energieffektiva lösningar för gasbehandling.

Dessutom är metan från nedlagda gruvor en enorm resurs. Dess utvinning är ofta ännu svårare på grund av säkerhetsfrågor och den komplexa strukturen i arbetet, men potentialen är enorm. Här behöver vi helt andra, nästan tunnelteknologier och robotsystem. Detta är nästa steg i arbetet.

Så, för att svara på den ursprungliga frågan? Teknik och produkter? – ja, de finns och utvecklas hela tiden. Men deras framgång kommer alltid att avgöras inte på kontoret, utan på fältet, vid brunnen, genom analys av specifika data, försök och misstag. Den huvudsakliga tekniken är förmågan att lyssna på lagret och ha modet att överge standardmetoden om det inte fungerar. Detta är kanske hela kärnan i detta arbete i Kina idag.