Добыча метана из угольных пластов: оцениваем экономический потенциал технологии

Метан — один из главных «врагов» шахтёров. Именно с этим газом связаны громкие трагедии, унесшие немало человеческих жизней. Но в то же время метан — это ценное топливо.

Метан: из «тихого убийцы» в полезное сырьё

Начать следует с того, что в угольных пластах сосредоточены значительные запасы газа. По оценкам специалистов «Газпрома», всего можно рассчитывать на 83,7 трлн кубометров газа. Для сравнения: на 1 января 2022 года текущие извлекаемые запасы газа в недрах страны составляли 64 трлн кубометров, причём сюда входили и месторождения на шельфе.

К тому же в газовой смеси, которая содержится в угольных пластах, очень высокое содержание метана, от 80 до 98%. Полученный газ можно использовать в котельных, в качестве газомоторного топлива и т. д. 

Следует пояснить, что метан в данном случае может находиться в разных агрегатных состояниях: адсорбированном на поверхности угольного вещества, рассеянном в форме твёрдого углегазового раствора, свободном (в трещинах, форменных пустотах в матрице угля, песчаных пластах), растворённом в воде. Однако львиная доля газа содержится в связанном виде, читаем в статье «Оценка перспектив разработки метаноугольных пластов ЦХП».

Важный нюанс: содержание газа в пластах растёт вместе с калорийностью угля. Так, меньше всего его в бурых углях, а больше всего — в антранците. Однако в последнем случае непреодолимым препятствием становятся высокая плотность и низкая проницаемость залежи. Поэтому выбор стоит делать в пользу «золотой середины». Речь идёт, в частности, о Кузнецком бассейне, в котором, по оценке специалистов «Газпрома», содержится 13,1 трлн кубометров газа.

Такие объёмы не могли не вызвать пристального внимания со стороны добывающих предприятий. Стоит отметить, что в мире эта технология уже достаточно широко распространена, признанными лидерами здесь являются США, Австралия и Китай.

Заместитель председателя Комитета Госдумы по энергетике Дмитрий Исмаилов в интервью изданию «Нефтегазовая вертикаль» отметил, что в 2019 году в мире насчитывалось более 200 проектов в 17 странах мира, и общим объёмом добычи более 5,5 млрд кубометров метана в год.

В России отправной точкой следует считать 2005 год, когда начал работу научный полигон на Талдинском месторождении. А начиная с 2010 года, компания «Газпром добыча Кузнецк» занимается уже промышленной разработкой Талдинского и Нарыкско-Осташинского угольных месторождений. В планах к 2030 году пробурить 108 скважин, а к 2055 году — уже 527 штук.

Метан в угольных пластах ждёт новых технологий освоения

Почему же, несмотря на огромные запасы, добыча «угольного метана» всё ещё не стала национальным приоритетом? Главная проблема — высокая по сравнению с традиционной добычей себестоимость. Метан из угольных пластов можно добывать двумя способами: непосредственно в шахтах и с помощью специальных скважин, однако для промышленного освоения применим только второй метод.

И здесь не обойтись без методов повышения газоотдачи. Как правило, это гидроразрыв пласта. Впрочем, это уже не является непреодолимой проблемой, сегодня эта технология широко распространена и в классическом методе добычи углеводородов.

Однако в случае с угольными пластами возникают дополнительные сложности. Связаны они с их низкой проницаемостью и прочностью, из-за чего при резких перепадах давления при бурении возможны обрушения боковых стволов скважины. К тому же из-за сорбционных свойств угля следует очень внимательно подходить к подбору технологических жидкостей.

В противном случае существует риск закупорить трещины, через которые выходит газ, перечисляет факторы Дмитрий Исмаилов. А это значит, что технологии и оборудование, которые российские компании используют в Западной Сибири, здесь неприменимы.

К тому же не стоит забывать и об экологической составляющей. При существующем уровне технологий добыча угольного и сланцевого газа наносят куда больший вред окружающей среде, чем традиционное бурение.

А если учесть большие традиционные запасы «голубого топлива» с меньшей себестоимостью добычи, то становится ясно, почему угольные пласты оказались на периферии внимания газовиков. Однако уже в ближайшие годы эта ситуация может измениться.

Чтобы стать успешным, «угольному метану» нужно выиграть конкуренцию у своего «подземного собрата». И здесь в его пользу могут сыграть сразу несколько факторов.

Во-первых, запасы лёгкого газа на Сеноманской залежи, пусть пока и далеки от исчерпания, всё же не бесконечны. Со временем будет расти доля трудноизвлекаемых запасов, а значит, и себестоимость добычи. Например, в России на данный момент нет технологий и оборудования для промышленного освоения шельфовых месторождений.

Таким образом, разрыв между традиционной добычей и дегазацией угольных пластов будет сокращаться. Здесь стоит отметить и ещё одно преимущество «угольного метана» — более развитую инфраструктуру. В то же время газодобывающие компании уходят всё дальше на Север, в том числе и в Арктический регион, где всё необходимое надо возводить с нуля.

К тому же у угольного метана» есть свои лоббисты, которые стараются добиться поддержки со стороны государства. А что-то в этом направлении уже сделано. В первую очередь это нулевая ставка на НДПИ. Также в 2021 году «Газпром», Минпромторг РФ и Правительство Кемеровской области подписали соглашение о разработке оборудования и технологий для добычи, переработки, сжижения метана из угольных пластов.

Кроме этого подготовлены поправки в Налоговый кодекс. Если они будут приняты, то предприятия, добывающие метан из угольных пластов, будут освобождены от налогов на прибыль и имущество. Сейчас ведётся разработка финансово-экономического обоснования для Минфина РФ, рассказал Дмитрий Исмаилов.

Всё это вкупе может стать серьёзным толчком к развитию отрасли. Пока же метан в угольных пластах ещё только ждёт своего освоения.