CC BY
42
СЕМИНАР 6:
СЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА
МОСКВА, МГГУ, 31 января - 4 февраля 2000 года
^ В.В. Гурьянов, 2000
УДК 622.411.33:553.17:622.333
В.В. Гурьянов
МЕТОДИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ : ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ
О
пыт нефтегазовой промышленности нашей страны и ряда зарубежных фирм, занимающихся промышленным извлечением метана из угольных пластов, а также отечественные разработки по проблеме заблаговременного извлечения угольного метана свидетельствуют, что учитывая большое разнообразие горно-геологических условий и производственно-технических требований по промысловой добыче газа из метаноугольных месторождений, а также сложность и высокую стоимость работ по отработке параметров технологий извлечения угольного метана, их промышленных испытаний и освоения, эти работы целесообразнее всего осуществлять применительно к условиям перспективных месторождений.
Эти принципы были положены в основу проведения НИР по теме «Разработка геологического и техникоэкономического обоснования возможных вариантов создания опытно-промышлен-ного полигона по заблаговременному извлечению метана из угольных месторождений и его параметров, выбор рационального варианта», выполненных в 1998-1999 гг. в рамках проекта «Углеметан»..
Указанной теме предшествовал комплекс НИР по разработке концепции и требований к параметрам полигона для отработки, испытания и освоения перспективных технологий заблаговременного извлечения (добычи) метана из угольных месторождений и его подготовки к использованию. Концепция создания полигона, требования к документации по проек-
тированию и сооружению полигона, обоснование горно-геологических критериев и факторов выбора месторасположения опытно-промыш-
ленного полигона, определения его параметров и специфических требований к его функциям послужили основой подготовки методического обеспечения геологического и технико-экономического обоснования возможных вариантов создания полигона.
Сооружение опытно-
промышленного полигона по существу является первым этапом промышленного освоения метаноугольного месторождения и в соответствии с существующим порядком, отражающим особенности инвестиционного процесса в новых экономических условиях развития России, должно производиться с выполнением требований нормативного документа СП 11101-95 «Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений».
С учетом требований этого документа в рамках концепции создания опытно-промышлен-ного полигона проведены анализ и обобщение строительных норм и правил, обязательных при проектировании и сооружении полигона, позволившие разработать эталон обоснований инвестиций в строительство полигона для отработки, испытания и освоения перспективных технологий извлечения метана угольных пластов.
На основе обоснованных в концепции создания опытно-
промышленного полигона горногеологических критериев и факторов выбора месторасположения такого
полигона, определения его параметров и специфических требований к его функциям были обоснованы рекомендации по определению наиболее перспективных высокогазоносных угольных (метаноугольных) месторождений, площадей и участков для создания опытно-промышлен-ных полигонов. При этом учитывалась степень геологической изученности месторождений, их удаленность от потенциальных потребителей газа, а также возможность создания полигонов на полях действующих шахт и на участках, которые в обозримой перспективе не предполагается осваивать для организации добычи угля подземным способом.
При разработке указанных рекомендаций были рассмотрены и оценены геолого-промысловые параметры 30 районов (площадей, месторождений) Кузбасса, Печорского бассейна и Восточного Донбасса. В результате этой работы были выявлены и рекомендованы для дальнейшей проработки 5 площадей (участков), в том числе 3 - в Кузбассе и по одному в Печорском бассейне и Восточном Донбассе.
В результате организационнометодической проработки всей совокупности вопросов создания возможных вариантов полигонов были определены конкретные участки и исполнители работ по разработке геологического и технико-экономического обоснования возможных вариантов создания этих полигонов.
На этом этапе были определены следующие варианты создания опытно-промышленных полигонов по отработке, испытанию и освоению перспективных технологий заблаговременного извлечения (добычи) газа из метаноугольных месторождений России:
1. на Талдинской площади Кузбасса;
2. на Томской площади Кузбасса;
3. в Центральном районе Кузбасса;
4. на Воркутском месторождении Печорского бассейна;
5. на Краснодонецком месторождении Восточного Донбасса.
Как известно, выбор наиболее рационального варианта какого-либо решения осуществляется на основе сравнения возможных вариантов такого решения.
Исходя из этого, применительно к условиям выбранных вариантов создания полигона была разработана «Методика сравнения вариантов и выбора рационального варианта создания опытно-промышленного полигона по заблаговременному извлечению метана из угольных месторождений».
В результате обобщения и анализа материалов по 5 намеченным вариантам создания опытно-промышленных полигонов осуществлены:
• геологическая оценка перспективных регионов и площадей для создания полигонов в Кузбассе, Печорском бассейне и Восточном Донбассе;
• обобщение геолого-промыс-ловых характеристик предлагаемых участков для создания полигонов;
• обобщение географо-эконо-
мических характеристик, хозяйственно-технологических особенностей и параметров предлагаемых вариантов создания полигона;
• анализ и сравнение предложенных вариантов.
В качестве наиболее рациональных по геолого-промысло-вым характеристикам для создания опытнопромышленных полигонов приняты:
^ в Кузбассе - Талдинская площадь в Ерунаковском геолого-
промышленном районе, Томская площадь в Томь-Усинском районе и участок Южной прирезки поля шахты «Комсомолец» в Ленинском районе;
^ в пределах Воркутского месторождения - поле шахты «Комсомольская»;
^ в Восточном Донбассе - Краснодонецкое месторождение.
Все предлагаемые варианты сооружения полигонов расположены в промышленно-освоенных регионах с достаточно развитой инфраструктурой, обеспечивающих нормальное функционирование создаваемых объектов; оценка ресурсов метана в намеченных вариантах создания полигонов и потребности в газе потенциальных потребителей также характеризуется как весьма преспективные.
Величина оцененных ресурсов метана на выбранных участках для создания полигонов и потребность в добываемом газе обеспечивают значительные сроки службы намечаемых объектов (от 10-15 лет до 50-70 лет и более), определяемые в каждом конкретном случае минимальными объемами добычи газа в соответствии с
первоочередной потребностью. В принципе, по всем вариантам создания полигона возможно существенное улучшение технико-экономических параметров объекта на основе увеличения производственной мощности предприятия, осуществляемой по специально разрабатываемому проекту после проведения необходимого объема опытно-промышленных работ.
Три из 5-ти намеченных вариантов создания полигонов (на Талдин-ской и Томской площадях в Кузбассе и Краснодонецком месторождении в Восточном Донбассе) позволяют осуществлять промысловую добычу угольного метана на выбранных участках в требуемых объемах при сроке службы объектов, определяемых проектом.
Два варианта создания полигона (на полях шахт «Комсомолец» в Кузбассе и «Комсомольская» в Воркуте) привязаны к проектам развития работ по добыче угля на этих шахтах; параметры этих полигонов увязываются с программой развития указанных шахт, которая в свою очередь, должна быть связана с перспективой развития работ по заблаговременному извлечению метана из намеченных к отработке угольных пластов. Такое совмещение работ по заблаговременному извлечению метана из угольных пластов с последующей их отработкой позволит получить дополнительную научную информацию о газоотдаче угольных пластов и изменении их физикомеханических и газодинамических характеристик.
В связи с наличием по выбранным вариантам создания опытнопромышленных полигонов значительных ресурсов метана, выявленной потребности данных регионов в газе и конкретных потребителей, а также достаточно развитой инфраструктуры они могут быть использованы для сооружения этих газодобывающих объектов.
В соответствие с достигнутой договоренностью между Администрацией Кемеровской области, руководством РАО «Г азпром» и ЗАО «Метан Кузбасса» освоение Талдинского и Томского полигонов Кузбасса будет осуществлено после проведения комплекса геолого-разведочных и тестовых исследований на 9 перспективных площадях Кузбасса. Это вызвано ориентировкой указанных организаций на осуществление
промышленной добычи угольного метана в Кузбассе.
В связи с отсутствием средств у заказчика (ОАО «Воркутауголь») откладывается начало работ по освоению полигона на шахте «Комсомольская».
Более благоприятная перспектива просматривается по освоению Краснодонецкого полигона в Ростовской области и полигона на шахте «Комсомолец» ОАО «Ленинск-уголь» в Кузбассе.
В 1999 г. разработана, согласована и утверждена программа работ по освоению Краснодонецкого полигона со сметной стоимостью работ в 9,3 млн. руб. Программа рассчитана на 3 года. Заказчиками работ на этом полигоне выступают: Администрация Ростовской области, ГУРШ Минтопэнерго, ОАО «Ростовуголь» и Миннауки России.
Основными исполнителями являются РГУ, ВНИГРИуголь, Южгеоло-гия и Ростовкомприродресурс.
В рамках этой программы предусматривается проведение следующих работ.
1. Разработка и согласование программы работ по комплексированию геотехнологических исследований на Краснодонецком полигоне.
2. Геолого-геофизические и экологические исследования процессов дегазации угольных пластов в пределах ликвидированных шахт №17 и Краснодонецкой.
3. Проведение испытаний вакуумных и ультразвуковых способов повышения газоотдачи угольных пластов с использованием геоэкологических сква-жин полигона.
4. Разработка ТЭО и утверждение проекта на опытно-промышленную эксплуатацию полигона.
5. Проведение работ по проходке 2-х тестовых скважин и испытанию способов интенсификации газоотдачи угольных пластов (гидроимпульсный, электровоздействие и др. методы) на этих скважинах.
6. Бурение и обустройство 3-х опытно-промысловых скважин полигона.
7. Строительство и наладка сооружений и коммуникаций полигона, опытная добыча газа.
8. Организация промысловой добычи метана, газификация поселков Бе-локалитвенского района Ростовской области.
В настоящее время завершается согласование программы работ по освоению полигона на участке прирезки шахты «Комсомолец» в Кузбассе. Программа работ по освоению этого полигона также рассчитана на 3 года, ориентировочная стоимость работ составляет 13,8 млн. руб.
Заказчиками работ на этом полигоне являются ОАО УК «Кузбасс-уголь» и ОАО «Ленинск-уголь», Администрация г. Ленинск-Кузнецкий, шахта Комсомолец и Миннауки России. Основными исполнителями работ выступают шахта «Комсомо-лец», ОАО «Сибшахтоосушение» и НПО «Горные инвестиции».
По этой программе намечается проведение следующих работ.
1. Обоснование основных параметров полигона и разработка программы работ по заблаговременному извлечению метана из угольных пластов в пределах горного отвода шх. «Комсомолец».
2. Геолого-промысловые и лабораторные исследования коллекторских свойств угольных пластов на участке
Южной прирезки поля ш. «Комсомолец».
3. Проведение работ по обустройству экспериментальной части полигона (на базе двух скважин) для испытаний перспективных способов интенсификации газоотдачи угольных пластов.
4. Разработка программы работ по испытаниям перспективных способов повышения газоотдачи угольных пластов и проведение натурных испытаний этих способов в границах полигона (гидрообработка и ее модификации, кавернообразование, электровоздействие, ультразвуковое воздействие, пневмообработка и др.).
5. Бурение и обустройство 3-х опытно-промысловых скважин по заблаговременному извлечению (добыче) метана на площади полигона.
6. Отработка параметров перспективных способов повышения газоот-дачи угольных пластов в условиях полигона.
7. Разработка проекта на опытнопромышленную эксплуатацию полигона по заблаговременному извлечению (добыче) метана из угольных
пластов и ТЭО его развития на перспективу до 2005 г.
8. Организация промысловой добычи метана в условиях полигона и его промышленного использования.
Начало работ по освоению данного полигона предусмотрено с Ш кв. 2000 года.
Проведенные исследования и проработки по обоснованию возможности и определению целесообразности создания опытно-промышленных полигонов в России для отработки перспективных технологий заблаговременного извлечения (промысловой добычи) метана из высокогазоносных угольных месторождений, испытания и апробация этих технологий в различных горно-геологичес-ких условиях, а также по освоению ресурсов угольного метана на выбранных полигонах для промышленных целей и хозяйственных нужд подтвердили перспективность многих угольных бассейнов, площадей и месторождений по организации промысловой добычи угольного метана и использованию этого нового эффективного топлива и сырья в экономике страны.
Гурьянов Владимир Васильевич профессор, докюр технических наук, Инсшт проблем комплексною освоения недр РАН.
