Караганда, 2012г.

Метан угольных пластов Метан (CH4) – это углеводород, основной компонент природного газа. Метан угольных пластов содержится в пластах угля. Формируется в результате биохимических и физических процессов в ходе преобразования растительного материала в уголь. Является причиной взрывов в угольных шахтах, в определенных условиях приводящим к катастрофам. Метан угольных пластов экологически чистое и эффективное энергетическое и химическое сырье. Может добываться как самостоятельное ископаемое, и как попутный продукт, получаемый в процессе дегазации шахт перед добычей угля. Существуют два способа извлечения угольного метана: - Шахтный (на полях действующих шахт). Шахтный способ является неотъемлемой частью технологии подземной добычи угля для снижения газообильности и предотвращения взрывов; - Скважинами с поверхности. Заблаговременное извлечение метана до начала ведения горных работ с применением специальных технологий интенсификации газоотдачи пластов. Примечание. В Республике Казахстан угольный метан не определен как самостоятельное полезное ископаемое. Его в разных случаях (расчет исторических затрат, подписного бонуса и т.д.) относят то к твердым полезным ископаемым, то к углеводородному сырью.

Область применения угольного метана Завод по сжижению метана промышленность АГНКСКоммунально- бытовые нужды Выработка электроэнергии Сжатие метана до давления 20 МПа ГНС

Россия 78 США 60 Китай 28 Австралия 22 Индия 18 Германия 16 ЮАР 13 Украина 8 Казахстан 8 Польша 3 ВСЕГО в мире: 240 Мировые запасы метана угольных пластов Оценка геологических ресурсов метана угольных пластов, трлн. м³ (по данным Statistical Review of World Energy)

Добыча метана угольных пластов в мире Добыча метана угольных пластов и шахт осуществляется в более 20 странах. Ежегодные объемы добычи метана из угленосных отложений выросли: США с 1989г. по 2010г. более чем в 20 раз (с 2,5 млрд. м3 до 54 млрд. м3), при этом потребление природного газа составило 675 млрд. м3; Канада с 2003 по в 15 раз (с 0,5 млрд. м3 до 7,5 млрд. м3), потребление газа – 93 млрд. м3; Австралия и Китай, с середины 90-х годов до 2010г, более чем в 10 раз (с 0,4-0,5 млрд. м3 до 5,5-5,8 млрд. м3), потребление газа Китай – 134, Австралия – 35 млрд. м3. Планы к 2015г.: СШАдо 80 млрд.м3 Канада и Австралия до млрд. м3 Китайдо 30 млрд.м3 Примечание. По данным Министерства нефти и газа, за 2011 год добыча газа в РК составила 39,5 млрд. куб. м, потребление природного газа выросло на 13% до 10,2 млрд куб. м.

Ресурсы метана угольных месторождений Казахстана Бассейн, месторождение, участок Запасы и ресурсы угля, млн. тонн Метанонос- ность, м3/т Ресурсы метана, млрд. м3 Плотность ресурсов метана, млрд. м3/км2 Карагандинский бассейн ,4-0,8 Экибастузский бассейн (пласты 1, 2, 3) ,3-3,1 Завьяловское ,60,03 Самарское ,00,05 Нуринское491125,90,17 Акжар42183,40,08 Тениз-Коржункольский бассейн ,40,26 Койтас452125,40,08 Примечание. Указанные запасы оценочные (прогнозные), требуется проведение детальной разведки и постановки запасов на государственный баланс полезных ископаемых.

Ресурсы метана угольных пластов Карагандинского бассейна Примечание. Указанные запасы оценочные (прогнозные), требуется проведение детальной разведки и постановки запасов на государственный баланс полезных ископаемых.

Сравнительная таблица геологических параметров угольных месторождений Геологические параметры/ бассейн, страна Карагандинский бассейн, до глубины 1800 м. Блэк Ворриор (США) ВеликобританияФранцияГерманияПольша Ресурсы метана, млрд.м Геологический возраст Нижний-верхний карбон КарбонНижний карбонКарбон Суммарная мощность угольных пластов, максимальная мощность пластов, м Структурные формы Благоприятные, разрывные нарушения, антиклинальные складки. Глубина до 1800м. Благоприятные, согласные раз- рывные нарушения, антиклинали. Глубина до 1500м Благоприятные, разрывные нарушения, ловушки, глубина до 2000м Благоприятные, разрывные нару- шения, ловушки, глубина до 2000м Метаморфизм (марка) угля Г-ТЖ-ТД-АЖ-КЖ-АД-Ж Содержание газа, м 3 /т, наличие газовых шахт 0-33 (среднее-21), газовые шахты 0-17 (среднее –11) газовые шахты 0-17 (среднее –11), газовые шахты Среднее-7.3, газовые шахты 0-18 (Среднее-6.3), газовые шахты 1-7 Газовые шахты Гидродинамика Воды соленые до 10г/дм 3, напорные Воды соленые Соленые воды до 10 г/дм 3, возможна минерализация трещин Нет данных Формационные воды очень соленые Примечание. Геологические параметры одного из крупнейшего в США бассейна Блэк Ворриор значительно уступают параметрам Карагандинского угольного бассейна. Содержание газа в Карагандинском бассейне практически в два раза и более превосходит среднее содержание газа в других крупнейших в мире месторождениях.

Извлечение и использование метана угленосных толщ в Карагандинском бассейне ТОО «Жумыс-Стройсервис» по контракту с МЭМР РК 2750 от 7 августа 2008 года провело разведочное бурение 2 скважин глубиной 1040 и 1260 метров. Произведен тестовый гидроразрыв пласта в двух скважинах. Осуществлен отбор керна и газа. Получены результаты лабораторных анализов (высокое качество газа - 99,6 %); В 2010 году ТОО «Taldy-Kuduk Gas» получено право на проведение разведки и добычи метана на Талдыкудукском участке. Разрабатываются проектные документы на разведку; На территории бывшего СССР шахтный метан утилизировался в 0,3-0,5 млрд. м3/г в пределах Донецкого, Печорского и Карагандинского угольных бассейнов; С 60-х годов XX века в Караганде на ПО «Карагандауголь» применялась технология предварительной скважинной дегазации шахт методом гидроразрыва пласта; В 2011 году на шахте им. Ленина угольного департамента АО «АрселорМиттал Темиртау» была запущена в тестовом режиме пилотная установка по выработке электроэнергии с использованием газа метана от дегазации. Установка вырабатывает 1,4 Мвт электроэнергии. Вырабатываемая электроэнергия поступает на групповую подстанцию «Олимпийская» предприятия «Энергоуголь» и обеспечивает до % от общей ее потребности. В планах на перспективу использование аналогичных установок на других шахтах угольного департамента: «Казахстанская», «Тентекская», «Саранская», им. Кузембаева и им. Костенко, где для этого имеются необходимые условия.

Перспективы освоения метана в Карагандинском угольном бассейне Возможность организации промышленной добычи МУП и ШМ обусловлена: высоким газовым потенциалом Карагандинского угольного бассейна; существованием как зарубежных, так и отечественных высокоэффективных и высокорентабельных технологий освоения метана угольных пластов и шахтного метана; наличием в области научно-технического потенциала, способного осуществлять и координировать научные разработки по данной теме (КарГТУ, ТОО «Азимут Геология»); имеющимся в области положительным опытом использования угленосных толщ. ТОО «Жумыс-Стройсервис» создана сервисная компания, которая обладает необходимым специальным оборудованием, имеет опыт и может самостоятельно осуществлять все необходимые технологические операции; АО «АрселлорМиттал Темиртау» имеет собственную сертифицированную лабораторию; необходимостью обеспечения безопасности при подземной разработке угольных месторождений. Наиболее перспективными для организации промышленной добычи метана являются: Караджарошаханский, Шерубайнуринский, Тентекский угленосные районы: Прогнозные запасы по трем районам составляют 150 млрд. куб. м.; Общая площадь геологических отводов на разведку – 97,32 кв. км.; Право на заключение контракта на разведку предоставлено в 2012 году АО «НК «СПК «Сарыарка». Приобретена несекретная геологическая информация, ТОО «Азимут Геология» совместно с профессорами КарГТУ Дрижд Н.А., Шариповым Н.Х. начаты работы по разработке проектных документов на разведку.

Вовлечение угольного метана в общий топливно-энергетический баланс РК способствует решению целого ряда задач: Социальных: повышение уровня безопасности горных работ в угольной промышленности и, как следствие, сокращение количества смертельных случаев и травматизма, в связи с уменьшением риска взрывов на шахтах; создание дополнительных рабочих мест, в связи с обустройством газовых промыслов и, тем самым, снижение социальной напряженности в угледобывающих районах. Экономических: создание новой топливно-энергетической отрасли в Республике Казахстан, основанной на использовании метана; снижение экономических затрат на последующую добычу угля; уменьшение расходов связанных с ликвидацией последствий аварий на шахтах и увеличение объемов добычи угля; сокращение расходов на покупку и транспортировку природного газа из газодобывающих областей; Экологических: улучшение экологической ситуации в угледобывающих районах, за счет сокращения объема выбросов метана – второго по значимости «парникового газа» - в атмосферу угледобывающими предприятиями Центрального Казахстана.

Справочно. Стоимость 1000 куб. м. природного газа, поставляемого ТОО «Алем Газ», 300 долл. США. Оценочные экономические показатели добычи метана угольных пластов в Карагандинской области ПоказателиНизкая результативность Ожидаемый сценарий Высокий потенциал Запасы на скважину (млн. куб. м.) Количество скважин (штук) Максимальный дебит скважины (тыс. куб. м. в день) 5731 Уровень добычи по участку (млрд. куб. м.) 1,324,5 Дисконтированная себестоимость добычи (долл. США/тыс. куб. м.) Факторами, в значительной мере влияющими на экономику добычи метана угольных пластов являются: удельное содержание газа в угле. По оценке экспертов, этот показатель должен составлять от 15 до 30 куб. метров на тонну угля; проницаемость угольных пластов; транспортные издержи, добавленные к себестоимости добычи, возможно, будут препятствовать достижению приемлемого уровня рентабельности проектов. Реализацию метана рекомендуется осуществлять в пределах Карагандинской и соседних областей; необходимость откачки и очистки больших объемов извлеченной воды, что требует дополнительных затрат и инвестиций в инфраструктуру; в связи с низкой проницаемостью угля, для обеспечения приемлемого объема добычи в промышленных масштабах нужны сотни скважин. По расчетам компании «Ernst & Young» (Великобритания) для выяснения перспективности промышленной разработки метана угольных пластов на участок в 100 кв. км. требуется от 30 до 70 млн. долларов США сроком на 3-5 лет.

Мировая практика государственной политики в области промышленного освоения угольного метана В США, Канаде, Австралии, Китае, ЮАР, Индии, Украине, России - метан угольных пластов законодательно определен как самостоятельное полезное ископаемое. СтранаМероприятияРезультат США1990г. - в «Законе о налогах на непредвиденную прибыль при разработке сырой нефти" предусмотрены налоговые льготы для предприятий, добывающих угольные газы. 1994г. - льготы отменены. Уровень рентабельности повысился до %. Добыча увеличилась с 2,5 млрд.м3 в 1989г. до 21 млрд.м3 в 1993 г. Китай1996 г. – создание объединенной корпорации по освоению угольных газов (СUCBM) и введение налоговых льгот: - 13% налог на добавленную стоимость, причем 8%, в последствии, компенсируются; - в первые 2 года вводится освобождение от подоходного налога на прибыль, а в следующие 3 года он составляет только 50% от полной величины.Добыча увеличилась в 10 раз АвстралияРаздельное лицензирование на добычу угля и газа. Выделение в рамках государственных программ грантов, покрывающих 50% стоимости проектов по освоению угольных газов. Украина2009г – Предусмотрено освобождение от налогообложения на прибыль субъектов хозяйствования, полученную от деятельности по добыче и использованию метана. РоссияРассматривается вопрос о введении налоговых льгот компаниям, занимающимся добычей угольного метана, и установления для метана нулевой ставки НДПИ. В России принята программа «Метан Кузбасса». Программа "Метан-Кузбасс" реализуется в три этапа: поисково-оценочные и геологоразведочные работы ( ), опытно-промышленная эксплуатация и наращивание объемов добычи (с 2010), выход на проектную промышленную добычу.

Необходимые меры государственной поддержки для успешного освоения угольного метана в Карагандинском угольном бассейне: Метан угольных пластов законодательно определить как самостоятельное полезное ископаемое; У твердить для метана специальный налоговый режим, к примеру установить для него нулевую ставку НДПИ ; Предусмотреть меры законодательной и финансовой поддержки инициативы компаний, направленной на добычу и утилизацию метана угольных месторождений; Проведение разведки с подсчетом запасов метана на перспективных участках за счет бюджетных средств. Акиматом Карагандинской области предлагается включить в бюджет республики 2013 года финансирование выполнения разведочных работ на трех перспективных угленосных участках (Караджарошаханский, Шерубайнуринский, Тентекский) на сумму 100 млн. долларов США; Предусмотреть законодательные ограничения по ведению горных работ по высокогазоносным выбросоопасным пластам без проведения заблаговременной дегазации непосредственно угольного пласта через скважины с поверхности; Упрощение процедур по оформлению права недропользования; Заблаговременная разработка уполномоченными органами совместно с недропользователями четких требований, обеспечивающих снижение экологического ущерба (загрязнение окружающей среды химическими веществами, используемыми при гидроразрывах пластов); Организация обучения и стажировок местных кадров за рубежом по программам извлечения угольного метана.