сравнительный анализ коммерческих месторождений сланцевого газа сша
(измененное от Curtis 2002)
Пласт
Месторождение
сланцевого газа
Мощность
пласта, м
Содержание газа,
куб.фут/тонну
k*h
мд*м
Пластовое
давление, атм
Плотность
скв, гектар
Дебит газа,
м3/сут/скв
Дебит воды,
м3/сут/скв
Коэф.
газоотдачи,%
Запасы на
скв. тыс. м
3
Антрим
Мичиган
19-42
40-100
0.3-1520 27
12-64
600-15600
0.7-238
20-60
5663-51000
Огайо
Аппалачиан
9-41
60-100
0.06-15
34-136
16-64
900-14200
0
10-20
4300-1700
Нью
Албани
Иллиноис
15-45
40-80
0.3-548
20-48
32
900-3000
0.7-159
10-20
4300-1700
Барнетт
Форт Ворт
15-61
150-350
0.003-0.6 204-272
32-64
3000-85000 2
5-20
14200-85000
Льюис
Сан Хуан
61-92
14-45
1.8-122
68-102
32-130
3000-14200
5-15
17000-57000
horizontal wells
На данный момент ведется много переговоров
по
созданию совместных предприятий в сфере
нефтесервиса и создания новых производств
KazService
81
Фокус на регион
буровая отрасль
Инновации
международный
опыт
аудит и право
аналитика
новости
спорт
пример теста изотерма лангемура:
помимо анализов керна на сегодняш-
ний день существует множество мето-
дов каротажа, которые могут опреде-
лить содержание сорбированного газа
на тонну угля. к этим методам отно-
сится лазерная спектрометрия. также
определить наличие природной тре-
щиноватости и ее азимута можно с по-
мощью каротажа CMI или fMI.
Угли можно подразделять по клас-
су (процентное отношение органиче-
ской составляющей к минеральному),
по типу (по содержанию органическо-
го материала), а также по ранжиров-
ке (по уровню достигнутого созревания
- от торфа до антрацита). коммерче-
ская добыча в мире ведется из суб-
битумных до низко-волатильных би-
тумных углей. данное отношение ис-
ходит от глубины залегания (количе-
ства открытых кливажей, природной
трещиноватости) и содержания метана
в данных ранжировках типа угля. в за-
падной литературе ранжировка углей
ведется в соответствии со стандар-
тами ASTM (American Society of Testing
and Materials), что отличается от оте-
чественного стандарта (гОст 25543-
88). приблизительное сопоставление
российских угольных марок, выделен-
ных согласно гОсту 25543-88, и ма-
рок, выделенных согласно стандартной
классификации углей ASTM d388-98a
американского общества по тестиро-
ванию и материалам (ASTM) (American
Society for Testing and Materials, 1999;
таблица 1, стр.188), проведено рос-
сийскими специалистами следующим
образом:
1. Уголь группы 1б соответствует
«лигниту A и B» (lignite A and B);
2. уголь группы 2б соответству-
ет
«суббитуминозному
с
углю»
(subbituminous C coal);
3. уголь группы 3б соответству-
ет
«суббитуминозному
B
углю»
(subbituminous B coal);
4. уголь марки д соответствует «суб-
битуминозному а углю» (subbituminous
A coal);
5. угли марок дг, г, гжО, гж и ча-
стично марки ж соответствуют «биту-
минозным углям с высоким содержа-
нием летучих» (high volatile bituminous
coals);
6. угли марок кж, к, кО, ксн, кс и
остальной части марки ж соответству-
ют «битуминозным углям со средним
содержанием летучих» (medium volatile
bituminous coals);
7. угли марок Ос, тс соответствуют
«битуминозным углям с низким содер-
жанием летучих» (low volatile bituminous
coals);
8. уголь марки T соответствует, глав-
ным образом, «полуантрациту» (semi-
anthracite);
9. угли групп PA, 1A и 2A соответству-
ют «полуантрациту» (semi- anthracite) и
«антрациту» (anthracite);
10. уголь группы 3A соответству-
ет, главным образом, «метаантрациту»
(meta-anthracite).
российская марка сс, выделенная
согласно гОсту, не может быть сопо-
ставлена со стандартом ASTM d388-
98a, т.к. вне зависимости от различий
в содержании летучих, угли этой марки
не поддаются спеканию или агломера-
ции (главным образом из-за высоких,
более 60 %, содержаний инертинита).
ниже приведен график отношения
частоты кливажей к рангу угля по амо-
сову и еремину (1960г.), что являет-
ся одним из основных показателей для
коммерческой добычи.
Это осложняет разработку углеме-
тановых месторождений, чувствитель-
ность природной трещиноватости и
кливажей к горному напряжению. то
есть с увеличением глубины залегания
продуктивного пласта увеличивается
и горное напряжение, что вызывает и
увеличение горного напряжения, вы-
званного весом вышележащих пластов,
что, в свою очередь, вызывает закры-
тие или смыкание природных трещи-
новатостей и кливажей. коммерческой
разработкой, в основном, считается
разработка угольных пластов, залега-
ющих на глубине менее 1200 м.
ниже приведен график содержания
метана по рангу углей по Эдди (1982 г.)
Углеметановые месторождения не
дают относительно высоких дебитов
без проведения грп, из-за необходи-
мости соединения кливажей и природ-
ной трещиноватости, что дополнитель-
но увеличивает себестоимость разра-
ботки. дополнительные затраты может
составить утилизация добываемой во-
ды, поскольку дебиты по воде могут до-
стигать десятки-сотни тысяч м
3
в сутки
в течении 1-3 лет.
ниже приведена сравнительная та-
блица за 2008г разных углеметановых
месторождений:
Из опыта в сШа отчетливо видно,
что добываемую воду надо будет ути-
лизировать, в сШа есть разные спосо-
бы - от обратного осмозиса для под-
Месторождение
Штат
Количество
скважин
Средний дебит
скважин м
3
/сут
Средний дебит воды, м
3
/
день/скважин
Вода/Метан фактор,
Баррель/Куб. фут
Средняя глубина залегания
продуктивного угля, м
Блэк Варриор
Аляска
2917
2900
9.2
0.55
от 100 м до 800 м
Паудер Ривер
Ваеминг
2737
4200
63.6
2.75
от 180 м до 1800 м
Ратон
Колорадо
459
5700
42.3
1.34
нет данных
Сан Хуан
Нью Мексико
3089
22900
3.93
0.031
от 200 м до 1100 м
Уинта
Юта
393
14500
34.2
0.42
от 250 м до 1800 м
оценочное содержание добываемого метана от глубины и ранга
Данные за 2008 год
содержание метана — 450
куб. фут/тонн
крит. давление
десорбции 648
фунт. на кв дьюим
содержание газа при
консервации — 128
куб. фут/тонн
Давление консервации — 100
фунт. на кв дьюим
Макс. извлекаемый
газ 227 куб. фут/тонн
нач. пластовое
давление 1620
фунт. на кв дьюим
нач.
содержание
газа — 355
куб. фут/тонн
способность содер
ж
ани к
уб. фу
т/тонн
500
400
300
200
100
0
0
500
1, 000
1, 500
2, 000
Влага
нагрев при 107с
горение при 750с
«Точный»
углерод
«г
отовк
а» при 950
с
«летучее»
вещество
«Зола»
целый уголь
сухой уголь
целый уголь
проксимированный анализ для определения потенциала по метану для угля, для
определения типа угля и содержания метана:
Cross-plot of Coal rank and Cleat Freguency
(Adapted from Ammosov and Eremin. 1960)
свободный десорбированный газ (к
уб. фунт
а тонну)
свободный десорбированный газ(см3/грамм)
глубина в метрах
Low-Volatile Bituminous
Medium—Volatile Bituminous
High — Volatile A Bituminous
High — Volatile B Bituminous
High — Volatile C Bituminous
Approximate ASTM Equivalent Coal Rank
Cleat Freguency (Number of Cleats per Meter)
Hv = High-Vilatile Bituminous
Mv = Medium-Volatile Bituminous
Lv = Low-Voliatile Bituminous
SA = Semi-Anthracite
Anth = Anthracite
0
Hv
Mv
Lv
SA
Anth
10
20
30
40
50
60
70
200
400
600
800
200
400
600
800
1000
1200
1400
25
20
15
10
5
наша страна занимает десятое
место в мире по добыче угля
с
запасами в 34.5 миллиарда тонн, что
составляет 3,7% всех мировых запасов.
KazService
83
готовки питьевой воды до обратной за-
качки в пласты.
для меня остается загадкой то, как
рассчитывались данные цифры, но я
согласен с тем, что карагандинский
угольный бассейн является самым пер-
спективным. также в карагандинском
угле содержание метана колеблется от
15-25 м
3
/тонну угля. например, в бас-
сейне «сан хуан», где ведется ком-
мерческая добыча, содержание газа
не превышает 20 м
3
/тонну угля.
помимо данных об угольных регионах
казахстана встречаются пропласт-
ки угля и на нефтегазовых регионах с
отчетливыми газопроявлениями. по-
перспективы углеметана в рк?
наша страна занимает десятое место в
мире по добыче угля с запасами в 34.5
миллиарда тонн, что составляет 3,7%
всех мировых запасов. в основном,
уголь представлен антрацитами и суб-
битумными углями.
расчетные обьемы возможных запасов метана по Мустафину. р.к (2003г)
скольку разведка была ориентирова-
на на добычу нефти, данные интервалы
даже не тестируются на приток. ниже
приведен типичный каротаж одного из
месторождений в казахстане, где от-
четливо наблюдаются возможные га-
зопроявления с угольных пропластков.
на сегодняшний день уже работа-
ет несколько частных компаний в ка-
рагандинской области пока только на
стадии разведки. если рассматри-
вать историю добычи метана из уголь-
ных пластов в казахстане, то мы дан-
ным вопросом занимались с советских
времен и занимаемся по сей день. на
сегодняшний день производственные
предприятия группы «арселор мит-
тал» проводят дегазационные работы
на средней глубине 300-600м и до-
бывают тот же метан, поскольку это-
го требует закон. но данный газ про-
сто сжигают в атмосферу, посколь-
ку отсутствует газопроводная инфра-
структура. насколько я понимаю, для
«арселор миттал» данные низкие де-
биты имеют отрицательную экономику
для постройки газопровода. согласно
оценкам международного энергетиче-
ского агентства, стоимость добычи на
подобных объектах составляет от 115
до 305 долларов сШа на 1000 куб. ме-
тров. в то же время в сШа, где, по дан-
ным инвестиционного банка J.P.Morgan,
доля метана из угольных пластов в 2009
году составила 7,6% от общей добычи
сланцевого газа (56 млрд. куб.метров),
себестоимость добычи с учетом транс-
портировки находилась в интервале от
120 до 200 долларов сШа за тыся-
чу куб. метров (традиционные проекты
по добыче газа демонстрируют мень-
шую себестоимость — от 30 долла-
ров). Опять же при оценке перспектив
таких проектов в странах снг важно
ориентироваться на указанные циф-
ры. ведь в сШа добыча ведется непо-
далеку от потребителя. следовательно,
транспортные затраты в незначитель-
ной степени влияют на себестоимость.
в россии и в казахстане (кемерово и
караганда) планы по транспортировке
добытого подобным образом газа в ре-
гионы, нуждающихся в этом газе, могут
натолкнуться на серьезные ограниче-
ния, связанные с транспортировкой,
что может препятствовать достиже-
нию приемлемого уровня рентабель-
ности проектов. дополнительным ри-
ском остается отсутствие в казахстане
закона «О добыче метана». насколь-
ко я знаю, сенатор от карагандинской
области, г-н кубайчук ю.а. работает
над принятием закона о добыче газа из
угольных месторождений, но на сегод-
няшний день нет точных сведений об
этапе принятия данного закона. также
отсутствует информация об ослабле-
ниях в пользу угольных газов, но при
этом, данный аспект не касается плот-
ных и сланцевых газов. нет также от-
вета на вопрос, к какому министерству
относится добыча метана из угольных,
плотных и сланцевых месторождений.
дополнительным риском является
сумма денежных средств, которые не-
обходимо вложить для выяснения пер-
спективности промышленной разра-
ботки метана угольных пластов. многое
зависит от наличия подрядчиков, а так-
же от опыта специалистов. по расчетам
аналитиков компании Ernst&young, на
участок в 100 кв. километров требуется
от 30 до 70 млн. долларов сШа сроком
на 3-5 лет. многие ли компании могут
себе это позволить? И как государству
следует поддержать такую инвести-
ционную активность? в сШа нынеш-
ний успех в сфере добычи сланцевого
газа и метана угольных пластов зача-
стую приписывается налоговому режи-
му, введенному в 1980 году. по оцен-
кам международного энергетического
агентства, эффективность введенных
фискальных послаблений. Эти посла-
бления заключались в том, что компа-
нии получали вычет по налогу на при-
быль в определенном размере. при ро-
сте цены на нефть выше установленного
уровня, вычет уменьшался и полностью
отменялся при достижении верхней
планки цены. в течение 1990-х годов
эта планка находилась в диапазоне от
0,90 до 1,08 доллара за тысячу куб. фу-
тов (это эквивалентно добавлению 53%
от цены на устье скважины, что обусло-
вило значительный объем инвестиций
в разработку нетрадиционных газовых
месторождений). далее в 1992 году для
новых скважин этот механизм перестал
действовать, а накопленный потенциал
позволил закрепить результаты техно-
логического прорыва. Это имело место
при хороших ценах на газ, а у нас в ка-
захстане, как известно, антимонополь-
ный комитет контролирует данную цену.
если не работать на экспорт, то инве-
стиции могут оказаться отрицательны-
ми. Одним из способов решения ука-
занных вопросов может стать активное
участие в обсуждении будущих угле-
метановых и угледобывающих пред-
приятий государственных органов еще
на этапе технико-экономического обо-
снования, что позволило бы предусмо-
треть метод и порядок передачи место-
рождения и накопленных знаний после
получения (дегазации) метана угледо-
бывающим компаниям. другой вариант
– законадательное закрепление обя-
зательств добывающих угольных ком-
паний частично оплачивать расходы по
дегазации, проводимых вышеизложен-
ным способом, в размере, обеспечи-
вающем экономическую привлекатель-
ность для углеметановых компаний. Чем
быстрее и раньше начнется этот про-
цесс, тем более успешным станут про-
екты. соответственно, тем выше будет
интерес к ним со стороны инвесторов.
постскриптум
не так давно французская компания
Total SA купила 25% на сланцевом ме-
сторождении «Утика» в Огайо за бас-
нословные 2.3 млрд. у.е., продав не-
которые нефтяные активы. на вопрос
журналистов о целесообразности сдел-
ки глава Total SA ответил, что нефтяные
месторождения в скором времени ока-
жутся в прошлом и политика компа-
нии будет нацелена на будущее разви-
тие альтернативного газа. к примеру, в
катаре уже превращают метан в жид-
кое топливо, которое не требует моди-
фикации бензиновых автомобилей. для
сравнения, в казахстане с описанным
выше потенциалом участие националь-
ных (кроме нефтяных) даже газовых
компаний пока остаются нулевым. ак-
туальность данного вопроса настолько
очевидна, что имеющиеся запасы толь-
ко снижаются, и в момент наступления
часа «х», будем ли мы готовы к необхо-
димым преобразованиям?
млн.тонн
250 000
200 000
150 000
50 000
сШ
а
россия
и
ндия
кит
ай
австралия
украина
казахст
ан
Ю
ар
Польша
Бразилия
100 000
источник: Statistical Reviw of World Energy 2011 //BP Global homepage
KazService
85
Фокус на регион
буровая отрасль
Инновации
международный
опыт
аудит и право
аналитика
новости
спорт
иннОВациОннЫе расПреДеЛеннЫе ВОЛОкОннО-
ОПтиЧеские сенсОрЫ ДЛя нефтегаЗОВОЙ
ПрОмЫшЛеннОсти.ОПЫт ВнеДрения
краткий обзор
трубопроводы являются эффективным,
высоконадежным и безопасным спо-
собом транспортировки продукта. Од-
нако, несмотря на постоянное и интен-
сивное наблюдение за охранной зоной
трубопровода пешими и автомобиль-
ными патрулями, облетами с воздуха,
утечки и нелегальные врезки,иногда
с катастрофическими последствиями,
остаются реальностью.
возможность свершения подоб-
ных событий объясняется отсутстви-
ем мониторинга в реальном времени,
вызванной большой протяженностью
трубопроводов. Эта задача может
быть решена путем применения тех-
нологии распределенного волоконно-
оптического сенсора.
в зависимости от используемого
физического эффекта эта технология
позволяет обнаруживать изменение
температуры, деформацию, вибра-
цию и звук с высоким разрешением на
участке волоконно-оптического кабе-
ля длиной до 50-ти километров.
Опыт применения в различных при-
ложениях, таких как обнаружение уте-
чек, мониторинг активности в охран-
ной зоне, обнаружение проникновения
к трубопроводу или смещения грун-
тов, также как и интегрированный мо-
ниторинг подтверждает, что исполь-
зование распределенных волоконно-
оптических сенсоров позволяет зна-
чительно
повысить
безопасность
эксплуатации трубопроводов и их за-
щиту.
технология распределенного воло–
конно-оптического сенсора также
применима для внутрискважинного
мониторинга для контроля периметра
предприятий.
введение
трубопроводы являются важной ча-
стью современной инфраструктуры
жизнеобеспечения, и необходимы для
транспортировки газа, нефти, воды и
других различных продуктов.
поскольку трубопроводы часто ис-
пользуются для транспортировки боль-
ших объемов опасных продуктов, любая
утечка приводит не только к потерям
продукта и финансовым потерям из-
за простоя на время ремонта и стои-
мости самого ремонта, но также нано-
сит ущерб окружающей среде, часто
с катастрофическими последствиями.
Известны случаи гибели людей вслед-
ствие взрывов газопроводов, вызван-
ных несанкционированными действия-
ми в их охранной зоне.
повреждения трубопроводов, и, как
следствие, утечки продукта возника-
ют по причине осуществления врезок с
целью кражи продукта, проведения не-
санкционированных строительных ра-
бот в охранной зоне, дефектами мате-
риала и коррозии стенки трубы, сме-
щения грунтов.
Эти действия не приведут к утечке
продукта, если они обнаружены и пре-
дотвращены заранее, до разрушения
трубопровода. раннее обнаружение со-
бытия до того, как оно привело к утеч-
ке, возможно только при помощи мони-
торинга в реальном времени охранной
зоны трубопровода по всей его длине.
задача непрерывного мониторинга в
реальном времени не может быть ре-
шена визуальным осмотром и патрули-
рованием охранной зоны трубопрово-
да, поскольку осмотреть можно только
поверхность земли, а не закопанную
трубу, и такой способ требует вовлече-
ния значительного количества персо-
нала. Эту задачу нельзя решить путем
использованием дискретных датчи-
ков, таких как камер видеонаблюдения,
объемных, вибрационных датчиков или
геофонов, поскольку каждый дискрет-
ный датчик требует подвода кабелей
электропитания и сигнальных прово-
дов. стоимость строительства и содер-
жания такой инфраструктуры по всей
длине трубопровода очень высока. ко-
нечно, существуют системы, использу-
ющие беспроводные дискретные дат-
чики, питающиеся от встроенных акку-
муляторов, но они предназначены для
быстрого развертывания на небольших
участках.
волоконно-оптические сенсоры чув-
ствительны по всей длине волоконно-
оптического кабеля, до 50-ти киломе-
тров на участок, и, объединенные се-
тью передачи данных, могут покрывать
любые расстояния, ограничения толь-
ко в пропускной способности сети. Уже
установлены и эксплуатируются систе-
мы, обеспечивающие мониторинг в ре-
жиме реального времени нефтепрово-
дов длиной более 600 километров (680 км
- нефтепровод карачаганак-атырау,
казахстан; 670 км–нефтепровод кайр-
нэнержи, Индия). поскольку в качестве
чувствительного элемента использует-
ся волоконно-оптический кабель, такие
системы устойчивы к электромагнит-
ным помехам, не требуют дополнитель-
ного электропитания и кабелей связи
для сенсора, не требуют проведения
строительных работ в охранной зоне
трубопровода, они оптимально подхо-
дят для мониторинга распределенных
трубопроводов.
Достарыңызбен бөлісу: |