Кітай: метан з вугальных пластоў - тэхналогіі і прадукты? 

Калі гавораць праметан вугальных пластоўу Кітаі, многія адразу думаюць пра Шаньсі ці Унутраную Манголію, пра вялікія лічбы запасаў. Але на практыцы, паміж гэтымі лічбамі і рэальнай, стабільнай здабычай - часта знікнуць. Самае частае пытанне, якое я чую: ?У вас жа тэхналогіі ёсць, у чым праблема?? А праблема якраз у тым, што тэхналогія тэхналогіяй, але кожны басейн, кожны пласт - гэта свая гісторыя. Тое, што спрацавала ў адным месцы, у іншым можа апынуцца пустым марнаваннем часу і грошай. І гэта не пра ?дрэнныя? ці ?добрыя? тэхналогіі, а пра іх адаптацыю. Цяпер паспрабую растлумачыць, як гэта выглядае знутры, без глянцу.

Не проста "прасвідраваць і пампаваць": геалогія вырашае ўсё

Пачну з асновы, якую многія прапускаюць.Здабыча метану з вугальных пластоў(CBM) - гэта не сланцавы газ, дзе патрэбен масіўны гідраразрыў. Тут ключавое - пранікальнасць пласта і яго насычанасць. Можна прасвідраваць ідэальную свідравіну па ўсіх стандартах, але калі пласт шчыльны, як бетон, і метан "зачынены", то дэбіт будзе мізэрным. У Кітаі шмат менавіта такіх, складаных, нізкапранікальных пластоў. Асабліва на поўдні краіны. Таму падыход? Свідравіна - обсадная калона - ГРП? часта не спрацоўвае. Даводзіцца спачатку дэталёва вывучаць структуру, трэшчынаватасць, гісторыю геалагічнага развіцця ўчастка. Часам больш выгадна нават не свідраваць новыя свідравіны, а працаваць праз старыя, адпрацаваныя шахтавыя выпрацоўкі, але гэта асобная, вельмі рызыкоўная гісторыя.

Памятаю адзін праект у правінцыі Гуйчжоу. Запасы па паперах - вельмі перспектыўныя. Пачалі бурэнне, усё па падручніку. Але калі пачалі апрабаванне, дэбіт быў катастрафічна нізкім. Пачалі разбірацца. Аказалася, галоўны пласт хоць і магутны, але падзелены тонкімі праслойкамі гліны, якія цалкам ізалююць газавыя кішэні. Стандартны ГРП проста не мог стварыць адзіную сістэму расколін. Прыйшлося змяняць стратэгію, пераходзіць на так званае? накіраванае свідраванне з шматстадыйным разрывам? менавіта па гэтых кішэнях. Гэта ў разы даражэй і даўжэй. Але толькі так удалося выйсці на больш-менш прамысловую плынь. Без такога глыбокага аналізу геалогіі праект бы проста закрылі.

Адсюль выснова, якая ў нашым асяроддзі ўжо стала аксіёмай: інвестыцыі ў разведку і дэталёвае геалагічнае мадэляванне - гэта не артыкул выдаткаў, а адзіная магчымасць пазбегнуць мільённых страт потым. Зэканоміў на геолагах і каратажы - страціў усё на этапе здабычы.

Тэхналагічны заапарк: што рэальна працуе на месцы

Такім чынам, з геалогіяй крыху зразумела. Цяпер пра інструменты. Універсальнай ?чароўнай палачкі? не. Часта выкарыстоўваецца камбінацыя. Напрыклад, для нізкапранікальных пластоў Кітая крытычна важная тэхналогіягідраўлічнага разрыву пласта(ГРП), але не любога, а з правільна падабранымі проппантамі і вадкасцямі разрыву. Раней часта бралі стандартныя кварцавыя проппанты, але ў глыбокіх або высокатэмпературных пластах яны проста разбураліся. Цяпер усё часцей выкарыстоўваюць спечаныя баксітавыя ці нават пакрытыя смалой - яны вытрымліваюць большы зачыняе ціск.

Яшчэ адзін момант - гэта кіраванне вадой. У вугальных пластах яе часта шмат, і калі не адпампоўваць актыўна, яна стварае зваротны ціск і душыць газавы струмень. Таму сістэмы штангавых ці погружных электрапомпаў - гэта must-have на большасці пляцовак. Але і тут ёсць нюансы: вада з вугальнага пласта - не чыстая, яна з завіссю, мінералізаваная, агрэсіўная. Абсталяванне хутка зношваецца. Мы на адным з радовішчаў у Шаньсі мянялі плунжерные пары помпаў ці ледзь не раз у два месяцы, пакуль не падабралі спецыяльныя зносаўстойлівасцю сплавы і не наладзілі сістэму папярэдняй ачысткі вады. Гэта тыповая практычная праблема, пра якую ў справаздачах не пішуць.

Асобна варта згадаць накіраванае і гарызантальнае бурэнне. Гэта ўжо стандарт для павышэння кантакту з пластом. Але ва ўмовах складанай тэктонікі Кітая (шмат разломаў, зморшчын) траекторыю свідравіны бывае вельмі складана вытрымаць. Былі выпадкі, калі свідар адводзіла ў непрадуктыўны пласт з-за рэзкай змены кута падзення пласта. Патрабуецца найвышэйшая кваліфікацыя аператара і пастаянны маніторынг у рэальным часе.

Прадукты і ўтылізацыя: куды падзець здабытае?

Дапушчальны, газ пайшоў. І тут устае наступнае практычнае пытанне: а што з ім рабіць? Магістральны газаправод ёсць не ўсюды. Таму на многіх радовішчах CBM у Кітаі развіваецца напрамак лакальнага выкарыстання. Самы просты варыянт - выпрацоўка электраэнергіі для патрэб самога промыслу і бліжэйшых пасёлкаў. Устанаўліваюцца газапоршневыя або газатурбінныя электрастанцыі. Гэта вырашае праблему лагістыкі і дадае праекту эканомікі.

Але ёсць і цікавейшыя, дадатковыя прадукты. Напрыклад,звадкаваны метан(LNG) малой магутнасці. Такія ўстаноўкі дазваляюць транспартаваць газ аўтацыстэрнамі на вялікія адлегласці. Для выдаленых радовішчаў гэта часам адзінае выйсце. Бачыў у працы мабільную ўстаноўку звадкавання на адным з участкаў у правінцыі Хэнань. Магутнасць, вядома, не гіганцкая, але яна дазволіла запусціць праект у камерцыйную эксплуатацыю на два гады раней, чым быў бы пабудаваны трубаправод.

Яшчэ адзін напрамак - гэта ачыстка і давядзенне газу да якасці магістральнага (т.зв. "падрыхтоўка газу"). Тут патрабуецца выдаленне не толькі вільгаці, але і вуглякіслага газу, азоту, калі іх утрыманне высокае. Гэта цэлыя тэхналагічныя лініі з абсорберамі, адсорберамі, мембраннымі ўстаноўкамі. Выбар тэхналогіі зноў жа залежыць ад складу канкрэтнага газу. Памылка ў праектаванні гэтага вузла можа прывесці да таго, што газ не будзе прыняты ў сетку.

Вопыт і памылкі: кейс з праектам у Сычуані

Жадаю прывесці прыклад не самага ўдалага, але вельмі паказальнага праекту. Гаворка пра басейн у Сычуані, дзе вугальныя пласты залягаюць вельмі глыбока і моцна парушаны тэктонікай. Першапачатковая ацэнка была аптымістычнай. Прыцягнулі інвестыцыі, закупілі сучаснае свідравое абсталяванне. Пачалі з вертыкальных свідравін з масіўным ГРП. Першыя вынікі былі абнадзейваючымі, але праз 3-4 месяцы дэбіт усіх свідравін рэзка, на парадак, упаў.

Аналіз паказаў, што створаныя гідраразрывам расколіны пад высокім геастатычным ціскам проста "закрыліся". Праппант аказаўся недастаткова трывалым. Але галоўная памылка была ў іншым - у мадэлі распрацоўкі. Глыбокія пласты ва ўмовах высокай напругі паводзяць сябе не так, як сярэднеглыбінныя. Трэба было свідраваць не кластар вертыкальных свідравін, а закладваць аснову на гарызантальныя ствалы з малодшым, але больш размеркаваным уздзеяннем на пласт. Праект прыйшлося сур'ёзна пераглядаць, несучы фінансавыя страты. Гэты вопыт добра паказаў, што сляпое капіраванне тэхналогій з іншых рэгіёнаў без уліку спецыфікі in-situ стрэсу – шлях у нікуды.

Цяпер на гэтым жа ўчастку праца ідзе, але па іншай схеме. І ключавую ролю адыграла дэталёвае вывучэнне напружанага стану масіва. Часам здаецца, што такія даследаванні - гэта "навукаёмістыя празмернасці", але на справе яны ратуюць праекты.

Роля інжынірынгу: чаму важныя спецыялізаваныя інстытуты

Усё, што я апісаў вышэй, упіраецца ў адно пытанне: хто ўсё гэта праектуе і адаптуе? Буйныя нафтагазавыя кампаніі часта маюць свае НДІ, але для сярэдніх і невялікіх праектаў CBM крытычна важныя вузкаспецыялізаваная праектныя інстытуты. Менавіта яны займаюцца тым самым "прызямленнем"? тэхналогій пад канкрэтныя ўмовы.

Вось, напрыклад,Chengdu Yizhi Technology Co.(сайт:https://www.yzkjhx.ru). Гэта якраз такі інстытут, створаны на базе тэхналагічнай кампаніі. Іх профіль - не проста продаж абсталявання, а комплексныя рашэнні для здабычы і падрыхтоўкі газу, уключаючы той самыметан вугальных пластоў. Чаму гэта важна? Таму што яны могуць узяць на сябе ўвесь цыкл: ад геалагічнай адзнакі і мадэляванні да падбору тэхналогіі свідравання, ГРП і будаўніцтвы міні-завода па падрыхтоўцы або звадкаванню газу. Статутны капітал у 120 мільёнаў юаняў кажа аб сур'ёзных магчымасцях для рэалізацыі такіх праектаў "пад ключ".

Працуючы з такімі партнёрамі, заказчык (часта гэта вуглездабыўная кампанія, якая хоча асвоіць спадарожны газ) атрымлівае не набор разрозненых паслуг, а адказнасць за канчатковы вынік - стабільны дэбіт газу. Для Кітая з яго вялікай колькасцю дробных і складаных радовішчаў такі падыход - адзін з самых рацыянальных. Інстытут тыпу Yizhi Technology акумулюе досвед з розных пляцовак і можа прапанаваць рашэнне, якое ўжо дзесьці спрацавала ў падобных умовах, пазбягаючы тыпавых памылак.

Погляд наперад: не толькі тэхналогіі, але і эканоміка

У заключэнне хачу сказаць, што будучыняздабычы метану з вугальных пластоўу Кітаі залежыць не толькі ад прарываў у ГРП ці свідраванні. Усё больш упіраецца ў эканоміку. Сабекошт здабычы на ​​складаных участках усё яшчэ высокая. Ключавымі стануць тэхналогіі, якія яе змяншаюць: больш даўгавечныя матэрыялы, інтэлектуальныя сістэмы маніторыга і кіраванні свідравінамі для аптымізацыі дэбіту, энергаэфектыўныя рашэнні для падрыхтоўкі газу.

Акрамя таго, вялікі рэсурс - гэта метан з закрытых шахт. Яго здабыча часта яшчэ складаней з-за пытанняў бяспекі і складанай структуры выпрацовак, але патэнцыял велізарны. Тут патрэбны ўжо зусім іншыя, амаль тунэльныя тэхналогіі і рабатызаваныя комплексы. Гэта наступны фронт прац.

Так што, адказваючы на ​​зыходнае пытанне? Тэхналогіі і прадукты? - так, яны ёсць і ўвесь час развіваюцца. Але іх поспех заўсёды будзе вызначацца не ў кабінеце, а ў полі, ля свідравіны, праз аналіз канкрэтных дадзеных, спроб і памылак. Галоўная тэхналогія - гэта ўменне слухаць пласт і мець смеласць адмаўляцца ад стандартнага падыходу, калі ён не працуе. У гэтым, мабыць, і ёсць уся іста гэтай працы ў Кітаі сёння.