Cina: gas metana batu bara - teknologi dan produk? 

Ketika mereka membicarakan tentangmetana lapisan batubaradi Tiongkok, banyak orang langsung berpikir tentang Shanxi atau Mongolia Dalam, tentang jumlah cadangan yang besar. Namun dalam praktiknya, sering kali terdapat kesenjangan antara angka-angka tersebut dengan produksi nyata dan stabil. Pertanyaan paling umum yang saya dengar adalah: “Anda punya teknologi, apa masalahnya?” Dan masalahnya justru teknologi tetaplah teknologi, namun setiap cekungan, setiap lapisan mempunyai ceritanya sendiri. Apa yang berhasil di satu tempat mungkin hanya membuang-buang waktu dan uang di tempat lain. Dan ini bukan tentang yang “buruk”. atau? bagus? teknologi, tetapi tentang adaptasinya. Sekarang saya akan mencoba menjelaskan seperti apa dari dalam, tanpa kilap.

Ini bukan sekedar “bor dan pompa”: geologi adalah segalanya

Saya akan mulai dengan hal-hal dasar yang banyak orang lewatkan.Ekstraksi metana dari lapisan batubara(CBM) bukanlah shale gas yang membutuhkan fracking besar-besaran. Kuncinya di sini adalah permeabilitas formasi dan saturasinya. Anda dapat mengebor sumur yang ideal menurut semua standar, tetapi jika formasinya padat, seperti beton, dan metana “terkunci”, maka laju alirannya akan sedikit. Ada banyak formasi yang kompleks dan berpermeabilitas rendah di Tiongkok. Terutama di bagian selatan negara itu. Oleh karena itu, pendekatan “well - casing - hydraulic fracturing”? sering tidak berhasil. Pertama-tama kita harus mempelajari secara detail struktur, rekahan, dan sejarah perkembangan geologi situs tersebut. Kadang-kadang lebih menguntungkan bahkan tidak mengebor sumur baru, tetapi mengerjakan pekerjaan tambang lama yang sudah habis, tetapi ini adalah cerita tersendiri yang sangat berisiko.

Saya ingat satu proyek di provinsi Guizhou. Cadangan sekuritasnya sangat menjanjikan. Kami mulai mengebor, semuanya sesuai buku teks. Namun ketika pengujian dimulai, laju alirannya sangat rendah. Mereka mulai mencari tahu. Ternyata lapisan utamanya, meski tebal, dipisahkan oleh lapisan tipis tanah liat yang mengisolasi kantong gas secara menyeluruh. Rekahan hidrolik standar tidak dapat menciptakan satu sistem rekahan. Kami harus mengubah strategi, beralih ke apa yang disebut “pengeboran terarah dengan rekahan multi-tahap?” tepatnya di kantong ini. Ini jauh lebih mahal dan memakan waktu lebih lama. Tapi ini adalah satu-satunya cara untuk mencapai aliran industri. Tanpa analisis geologi yang mendalam, proyek ini akan ditutup begitu saja.

Oleh karena itu kesimpulannya, yang telah menjadi aksioma di lingkungan kita: investasi dalam eksplorasi dan pemodelan geologi rinci bukanlah item pengeluaran, tetapi satu-satunya peluang untuk menghindari jutaan kerugian di kemudian hari. Saya menghemat ahli geologi dan penebangan kayu, tetapi kehilangan segalanya pada tahap produksi.

Kebun binatang teknologi: apa yang benar-benar berfungsi di lokasi

Jadi, geologinya sedikit jelas. Sekarang tentang alatnya. "Tongkat ajaib" universal Tidak. Kombinasi sering digunakan. Misalnya, teknologi sangat penting untuk formasi dengan permeabilitas rendah di Tiongkokrekahan hidrolik(Rekahan hidrolik), tetapi tidak sembarang, tetapi dengan proppant dan cairan rekahan yang dipilih dengan benar. Sebelumnya, proppant kuarsa standar sering digunakan, tetapi dalam formasi yang dalam atau bersuhu tinggi, proppant tersebut akan runtuh begitu saja. Saat ini, bauksit sinter atau bahkan bauksit berlapis resin semakin banyak digunakan - bauksit tersebut dapat menahan tekanan penutupan yang lebih besar.

Poin lainnya adalah pengelolaan air. Seringkali terdapat banyak gas dalam lapisan batubara, dan jika tidak dipompa keluar secara aktif, hal ini akan menciptakan tekanan balik dan menghambat aliran gas. Oleh karena itu, sistem pompa listrik batang atau submersible harus dimiliki di sebagian besar lokasi. Namun ada juga nuansa di sini: air dari lapisan batubara tidak murni, mengandung zat tersuspensi, termineralisasi, dan agresif. Peralatan cepat habis. Di salah satu ladang di Shanxi, kami mengganti pompa pendorong hampir setiap dua bulan, sampai kami memilih paduan khusus yang tahan aus dan menyiapkan sistem pra-pengolahan air. Ini adalah masalah praktis yang khas yang tidak ditulis dalam laporan.

Pengeboran terarah dan horizontal patut disebutkan secara terpisah. Ini sudah menjadi standar untuk meningkatkan kontak dengan formasi. Namun dalam kondisi tektonik Tiongkok yang kompleks (banyak patahan dan lipatan), lintasan sumur bisa sangat sulit dipertahankan. Ada kasus ketika bor diarahkan ke lapisan yang tidak produktif karena perubahan tajam pada sudut kemiringan formasi. Memerlukan kualifikasi operator tertinggi dan pemantauan real-time yang konstan.

Produk dan pembuangan: apa yang harus dilakukan dengan apa yang Anda dapatkan?

Katakanlah gas mulai mengalir. Dan di sini muncul pertanyaan praktis berikutnya: apa yang harus dilakukan dengannya? Pipa gas utama tidak tersedia di semua tempat. Oleh karena itu, penggunaan lokal sedang dikembangkan di banyak ladang CBM di Tiongkok. Pilihan paling sederhana adalah menghasilkan listrik untuk kebutuhan ladang itu sendiri dan desa-desa terdekat. Pembangkit listrik piston gas atau turbin gas dipasang. Hal ini memecahkan masalah logistik dan menambah keekonomian proyek.

Namun ada juga produk tambahan yang lebih menarik. Misalnya,metana cair(LNG) berdaya rendah. Instalasi semacam itu memungkinkan pengangkutan gas dengan truk tanker dalam jarak jauh. Untuk lahan terpencil, hal ini terkadang merupakan satu-satunya jalan keluar. Saya melihat pabrik pencairan bergerak beroperasi di salah satu lokasi di Provinsi Henan. Kekuatannya, tentu saja, tidak besar, tetapi memungkinkan proyek tersebut diluncurkan ke operasi komersial dua tahun lebih awal dari waktu pembangunan pipa tersebut.

Arah lainnya adalah pembersihan dan membawa gas ke kualitas utama (yang disebut “persiapan gas?”). Di sini perlu untuk menghilangkan tidak hanya kelembapan, tetapi juga karbon dioksida dan nitrogen, jika kandungannya tinggi. Ini adalah keseluruhan lini teknologi dengan peredam, penyerap, dan unit membran. Pilihan teknologi sekali lagi bergantung pada komposisi gas tertentu. Kesalahan dalam desain unit ini dapat mengakibatkan gas tidak dapat diterima ke dalam jaringan.

Pengalaman dan kesalahan: kasus proyek di Sichuan

Saya ingin memberikan contoh proyek yang tidak terlalu sukses, tetapi sangat ilustratif. Kita berbicara tentang cekungan di Sichuan, di mana lapisan batubara terletak sangat dalam dan sangat terganggu oleh tektonik. Penilaian awal optimis. Kami menarik investasi dan membeli peralatan pengeboran modern. Kami memulai dengan sumur vertikal dengan rekahan hidrolik besar-besaran. Hasil pertama cukup menggembirakan, namun setelah 3-4 bulan, laju aliran semua sumur menurun tajam hingga mencapai tingkat yang sangat besar.

Analisis menunjukkan bahwa rekahan yang disebabkan oleh rekahan hidrolik di bawah tekanan geostatik tinggi hanya “tertutup”. Proppantnya tidak cukup kuat. Namun kesalahan utama ada di tempat lain - dalam model pembangunan. Formasi dalam pada kondisi tegangan tinggi berperilaku berbeda dibandingkan formasi dengan kedalaman sedang. Hal ini diperlukan untuk mengebor bukan sekelompok sumur vertikal, tetapi untuk meletakkan fondasi pada batang horizontal dengan dampak yang lebih kecil namun lebih terdistribusi pada formasi. Proyek ini harus direvisi secara serius, menimbulkan kerugian finansial. Pengalaman ini dengan jelas menunjukkan bahwa meniru teknologi dari wilayah lain secara membabi buta tanpa mempertimbangkan tekanan spesifik di lapangan adalah sebuah jalan yang sia-sia.

Sekarang pekerjaan sedang berlangsung di lokasi yang sama, tetapi menurut skema yang berbeda. Dan studi mendetail tentang keadaan stres dari array tersebut memainkan peran kunci. Kadang-kadang tampaknya penelitian semacam itu merupakan “kelebihan yang sarat ilmu pengetahuan”, namun kenyataannya justru menghemat proyek.

Peran teknik: mengapa lembaga khusus itu penting

Semua yang saya jelaskan di atas bermuara pada satu pertanyaan: siapa yang merancang dan mengadaptasi semua ini? Perusahaan minyak dan gas besar seringkali mempunyai lembaga penelitian sendiri, namun untuk proyek CBM skala menengah dan kecil, lembaga desain yang sangat terspesialisasi sangatlah penting. Merekalah yang melakukan “pendaratan?” teknologi untuk kondisi tertentu.

Di sini, misalnya,Chengdu Yizhi Technology Co.(situs web:https://www.yzkjhx.ru). Ini hanyalah sebuah lembaga yang dibuat atas dasar sebuah perusahaan teknologi. Profil mereka bukan hanya penjualan peralatan, namun solusi komprehensif untuk produksi dan pengolahan gas, termasuk yang lainnyametana lapisan batubara. Mengapa ini penting? Karena mereka dapat menangani seluruh siklus: mulai dari penilaian dan pemodelan geologi hingga pemilihan teknologi pengeboran, rekahan hidrolik, dan pembangunan pabrik mini untuk pengolahan atau pencairan gas. Modal terdaftar sebesar 120 juta yuan menunjukkan peluang serius untuk implementasi proyek turnkey tersebut.

Bekerja sama dengan mitra tersebut, pelanggan (sering kali merupakan perusahaan pertambangan batu bara yang ingin mengembangkan gas terkait) tidak menerima serangkaian layanan yang berbeda, namun tanggung jawab atas hasil akhirnya - aliran gas yang stabil. Bagi Tiongkok, dengan sejumlah besar simpanan kecil dan kompleks, pendekatan ini adalah salah satu yang paling rasional. Lembaga seperti Yizhi Technology mengumpulkan pengalaman dari berbagai situs dan dapat menawarkan solusi yang telah berhasil di suatu tempat dalam kondisi serupa, menghindari kesalahan umum.

Ke depan: tidak hanya teknologi, tapi juga ekonomi

Sebagai kesimpulan, saya ingin mengatakan bahwa masa depanekstraksi metana dari lapisan batubaradi Tiongkok tidak hanya bergantung pada terobosan dalam rekahan hidrolik atau pengeboran. Hal ini semakin berdampak pada perekonomian. Biaya produksi di daerah sulit masih tinggi. Teknologi kuncinya adalah teknologi yang dapat menguranginya: material yang lebih tahan lama, sistem pemantauan dan kontrol sumur yang cerdas untuk mengoptimalkan laju aliran, solusi hemat energi untuk pengolahan gas.

Selain itu, metana dari tambang yang ditutup merupakan sumber daya yang sangat besar. Ekstraksinya seringkali lebih sulit karena masalah keselamatan dan struktur cara kerja yang rumit, namun potensinya sangat besar. Di sini kita membutuhkan teknologi terowongan dan sistem robot yang benar-benar berbeda. Ini adalah tahap pekerjaan selanjutnya.

Jadi, untuk menjawab pertanyaan awal “teknologi dan produk”? - ya, mereka ada dan terus berkembang. Namun keberhasilan mereka akan selalu ditentukan bukan di kantor, melainkan di lapangan, di sumur, melalui analisis data tertentu, trial and error. Teknologi utamanya adalah kemampuan untuk mendengarkan lapisan dan memiliki keberanian untuk meninggalkan pendekatan standar jika tidak berhasil. Mungkin inilah inti keseluruhan pekerjaan di Tiongkok saat ini.