Çin: kömür yatağı metan - teknolojiler ve ürünler? 

Onlar hakkında konuştuklarındakömür yatağı metanÇin'de birçok insan hemen Şanksi veya İç Moğolistan'ı, büyük rezerv sayılarını düşünüyor. Ancak uygulamada çoğu zaman bu rakamlarla gerçek, istikrarlı üretim arasında bir boşluk vardır. En sık duyduğum soru şu: "Teknolojiniz var, sorun nedir?" Ve sorun tam da şu ki, teknoloji teknolojidir ama her havzanın, her katmanın kendi hikayesi vardır. Bir yerde işe yarayan şey, başka bir yerde zaman ve para kaybı olabilir. Ve bu "kötü" olanlarla ilgili değil. veya ?iyi? teknolojiler, ancak bunların uyarlanmasıyla ilgili. Şimdi parlaklık olmadan içeriden nasıl göründüğünü açıklamaya çalışacağım.

Bu sadece “delme ve pompalama” değil: jeoloji her şeydir

Birçok insanın kaçırdığı temel bilgilerle başlayacağım.Kömür damarlarından metanın çıkarılması(CBM), büyük miktarda kırma işlemi gerektiren kaya gazı değildir. Burada önemli olan formasyonun geçirgenliği ve doygunluğudur. İdeal bir kuyuyu tüm standartlara göre açabilirsiniz, ancak oluşum beton gibi yoğunsa ve metan "kilitlenmişse" akış hızı yetersiz olacaktır. Çin'de buna benzer çok sayıda karmaşık, geçirgenliği düşük oluşumlar var. Özellikle ülkenin güneyinde. Bu nedenle “kuyu muhafazası – hidrolik kırma” yaklaşımı? çoğu zaman işe yaramıyor. Öncelikle bölgenin yapısını, kırılmasını ve jeolojik gelişiminin tarihini ayrıntılı olarak incelememiz gerekiyor. Bazen yeni kuyular açmak bile değil, eski, tükenmiş maden işletmeleri üzerinde çalışmak daha karlı olabilir, ancak bu ayrı, çok riskli bir hikaye.

Guizhou eyaletindeki bir projeyi hatırlıyorum. Menkul kıymet rezervleri oldukça umut verici. Sondaj yapmaya başladık, her şey ders kitabına göreydi. Ancak testler başladığında akış hızı felaket derecede düşüktü. Bunu çözmeye başladılar. Ana katmanın, kalın olmasına rağmen, gaz ceplerini tamamen izole eden ince kil katmanlarıyla ayrıldığı ortaya çıktı. Standart hidrolik kırma tek bir kırılma sistemi oluşturamazdı. Stratejiyi değiştirmek, "çok aşamalı kırılma ile yönlü sondaj" denilen yönteme geçmek zorunda kaldık. tam olarak bu ceplerde. Birçok kez daha pahalıdır ve daha uzun sürer. Ancak az çok endüstriyel bir akışa ulaşmanın tek yolu buydu. Bu kadar derin bir jeoloji analizi olmasaydı proje basitçe kapatılırdı.

Dolayısıyla çevremizde zaten bir aksiyom haline gelen sonuç: Arama ve ayrıntılı jeolojik modellemeye yapılan yatırımlar bir gider kalemi değil, daha sonra milyonlarca kaybı önlemenin tek fırsatıdır. Jeologlardan ve tomrukçuluktan tasarruf ettim ama üretim aşamasında her şeyi kaybettim.

Teknolojik hayvanat bahçesi: sahada gerçekten işe yarayan şeyler

Yani jeoloji biraz açık. Şimdi araçlar hakkında. Evrensel "sihirli değnek" Hayır. Genellikle bir kombinasyon kullanılır. Örneğin Çin'deki düşük geçirgenliğe sahip oluşumlar için teknoloji kritik önem taşıyorhidrolik kırma(Hidrolik kırma), ancak herhangi biri değil, uygun şekilde seçilmiş propantlar ve kırma sıvıları ile. Daha önce standart kuvars propantlar sıklıkla kullanılıyordu, ancak derin veya yüksek sıcaklıktaki oluşumlarda basitçe çöktüler. Günümüzde sinterlenmiş boksit ve hatta reçine kaplı olanlar giderek daha fazla kullanılmaktadır - daha yüksek kapatma basıncına dayanabilirler.

Bir diğer nokta ise su yönetimidir. Kömür damarlarında genellikle çok miktarda bulunur ve aktif olarak dışarı pompalanmazsa karşı basınç oluşturur ve gaz akışını boğar. Bu nedenle çubuklu veya dalgıç elektrikli pompa sistemleri çoğu tesiste mutlaka bulunması gereken bir sistemdir. Ancak burada da nüanslar var: Kömür damarından gelen su saf değil, askıda kalmış madde içeriyor, mineralize ve agresif. Ekipman çabuk aşınır. Shanxi'deki sahalardan birinde, aşınmaya dayanıklı özel alaşımlar seçip bir su ön arıtma sistemi kurana kadar pompaların piston çiftlerini neredeyse her iki ayda bir değiştirdik. Bu, raporlarda yazılmayan tipik bir pratik sorundur.

Yönlü ve yatay sondajdan ayrı ayrı bahsetmeye değer. Bu zaten formasyonla temasın arttırılması için bir standarttır. Ancak Çin'in karmaşık tektoniğinde (birçok fay ve kıvrım) kuyunun yörüngesini korumak çok zor olabilir. Formasyonun eğim açısındaki keskin bir değişiklik nedeniyle matkabın verimsiz bir katmana yönlendirildiği durumlar vardı. En yüksek operatör niteliklerini ve sürekli gerçek zamanlı izlemeyi gerektirir.

Ürünler ve elden çıkarma: Elde ettiğiniz şeylerle ne yapacaksınız?

Diyelim ki gaz akmaya başladı. Ve burada bir sonraki pratik soru ortaya çıkıyor: Bununla ne yapmalı? Ana gaz boru hattı her yerde mevcut değildir. Bu nedenle Çin'deki birçok CBM alanında yerel kullanım geliştirilmektedir. En basit seçenek, sahanın ve yakındaki köylerin ihtiyaçları için elektrik üretmektir. Gaz pistonlu veya gaz türbinli enerji santralleri kurulur. Bu, lojistik sorununu çözer ve projeye ekonomi katar.

Ancak daha ilginç, ek ürünler de var. Örneğin,sıvılaştırılmış metan(LNG) düşük güç. Bu tür kurulumlar, gazın tanker kamyonlarla uzun mesafelere taşınmasını mümkün kılmaktadır. Uzak alanlar için bu bazen tek çıkış yoludur. Henan Eyaletindeki sahalardan birinde mobil bir sıvılaştırma tesisinin çalışır durumda olduğunu gördüm. Güç elbette devasa değil, ancak boru hattının inşa edilmesinden iki yıl önce projenin ticari işletmeye alınmasını mümkün kıldı.

Diğer bir yön ise gazı temizlemek ve ana kaliteye getirmektir (“gaz hazırlama” olarak adlandırılır). Burada sadece nemin değil aynı zamanda içeriği yüksekse karbondioksit ve nitrojenin de uzaklaştırılması gerekir. Bunlar emiciler, adsorberler ve membran ünitelerinden oluşan tüm teknolojik hatlardır. Teknoloji seçimi yine belirli gazın bileşimine bağlıdır. Bu ünitenin tasarımındaki bir hata, gazın şebekeye kabul edilmemesine neden olabilir.

Deneyimler ve hatalar: Siçuan'daki proje örneği

Çok başarılı olmasa da çok açıklayıcı bir projeye örnek vermek istiyorum. Kömür damarlarının çok derin olduğu ve tektonik nedeniyle güçlü bir şekilde bozulduğu Sichuan'daki havzadan bahsediyoruz. İlk değerlendirme iyimserdi. Yatırımları çektik, modern sondaj ekipmanları aldık. Büyük hidrolik kırılmalara sahip dikey kuyularla başladık. İlk sonuçlar cesaret vericiydi, ancak 3-4 ay sonra tüm kuyuların akış hızı, büyüklük sırasına göre keskin bir şekilde düştü.

Analiz, yüksek jeostatik basınç altında hidrolik kırılmanın yarattığı çatlakların basitçe "kapandığını" gösterdi. Propant yeterince güçlü değildi. Ancak asıl hata başka bir yerdeydi: kalkınma modelinde. Yüksek stres koşulları altındaki derin formasyonlar, orta derinlikteki formasyonlardan farklı davranır. Bir grup dikey kuyuyu delmek değil, formasyon üzerinde daha küçük ama daha dağıtılmış bir etki ile temeli yatay gövdelere döşemek gerekliydi. Projenin ciddi şekilde revize edilmesi gerekti ve bu da mali kayıplara yol açtı. Bu deneyim, yerinde stresin özelliklerini dikkate almadan diğer bölgelerdeki teknolojileri körü körüne kopyalamanın hiçbir yere varmayan bir yol olduğunu açıkça göstermiştir.

Şimdi aynı sitede ancak farklı bir şemaya göre çalışmalar sürüyor. Masifin stresli durumuna ilişkin ayrıntılı bir çalışma da önemli bir rol oynadı. Bazen bu tür araştırmalar “bilim yoğun aşırılık” gibi görünse de aslında projeleri kurtarır.

Mühendisliğin rolü: uzmanlaşmış enstitüler neden önemlidir?

Yukarıda anlattığım her şey tek bir soruya geliyor: Bütün bunları kim tasarlıyor ve uyarlıyor? Büyük petrol ve gaz şirketlerinin genellikle kendi araştırma enstitüleri vardır, ancak orta ve küçük CBM projeleri için son derece uzmanlaşmış tasarım enstitüleri kritik öneme sahiptir. “İnişi” yapanlar onlar mı? Belirli koşullar için teknolojiler.

Örneğin burada,Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(web sitesi:https://www.yzkjhx.ru). Bu tam da bir teknoloji şirketi temelinde oluşturulmuş böyle bir enstitü. Profilleri sadece ekipman satışı değil aynı zamanda gaz üretimi ve arıtımı için kapsamlı çözümlerdir.kömür yatağı metan. Bu neden önemli? Çünkü jeolojik değerlendirme ve modellemeden sondaj teknolojisinin seçimine, hidrolik kırmaya ve gaz arıtma veya sıvılaştırma için bir mini tesisin inşasına kadar tüm döngüyü üstlenebilirler. 120 milyon yuan'lık kayıtlı sermaye, bu tür anahtar teslimi projelerin uygulanması için ciddi fırsatlara işaret ediyor.

Bu tür ortaklarla çalışan müşteri (çoğunlukla ilgili gazı geliştirmek isteyen bir kömür madenciliği şirketi) bir dizi farklı hizmet almaz, ancak nihai sonucun sorumluluğunu alır - istikrarlı bir gaz akışı. Çok sayıda küçük ve karmaşık mevduatı olan Çin için bu yaklaşım en rasyonel yaklaşımlardan biridir. Yizhi Technology gibi bir enstitü, farklı sitelerden deneyim biriktirir ve benzer koşullar altında bir yerde zaten çalışmış bir çözüm sunarak yaygın hatalardan kaçınabilir.

İleriye bakmak: sadece teknoloji değil, aynı zamanda ekonomi

Sonuç olarak şunu söylemek isterim ki gelecekkömür damarlarından metan ekstraksiyonuÇin'deki gelişmeler yalnızca hidrolik kırma veya sondaj alanındaki gelişmelere bağlı değil. Konu giderek daha fazla ekonomiye geliyor. Zor alanlarda üretimin maliyeti hâlâ yüksek. Anahtar teknolojiler bunu azaltan teknolojiler olacaktır: daha dayanıklı malzemeler, akış hızlarını optimize etmek için akıllı kuyu izleme ve kontrol sistemleri, gaz arıtımı için enerji açısından verimli çözümler.

Ayrıca kapalı madenlerden çıkan metan da büyük bir kaynaktır. Güvenlik sorunları ve çalışmaların karmaşık yapısı nedeniyle çıkarılması genellikle daha da zordur, ancak potansiyel çok büyüktür. Burada tamamen farklı, neredeyse tünel teknolojilerine ve robotik sistemlere ihtiyacımız var. Bu işin bir sonraki aşamasıdır.

Peki, asıl soruyu cevaplamak için ?teknolojiler ve ürünler?? - evet varlar ve sürekli gelişiyorlar. Ancak başarıları her zaman ofiste değil, sahada, kuyu başında, belirli verilerin analizi, deneme yanılma yoluyla belirlenecektir. Ana teknoloji, katmanı dinleme yeteneği ve işe yaramazsa standart yaklaşımı terk etme cesaretine sahip olmaktır. Belki de bugün Çin'de yapılan bu çalışmanın özü budur.