중국: 석탄층 메탄 - 기술과 제품? 

그들이 이야기할 때석탄층 메탄중국에서는 많은 사람들이 즉시 산시성이나 내몽고, 대규모 매장량을 생각합니다. 그러나 실제로는 이러한 수치와 실제 안정적인 생산 사이에 차이가 있는 경우가 많습니다. 내가 듣는 가장 일반적인 질문은 "기술이 있는데 문제가 무엇입니까?"입니다. 그리고 문제는 바로 기술은 기술이지만 각 유역, 각 층에는 고유한 이야기가 있다는 것입니다. 한 곳에서는 효과가 있는 일이 다른 곳에서는 시간과 돈을 낭비할 수도 있습니다. 그리고 이것은 "나쁜"것에 관한 것이 아닙니다. 아니면? 좋아요? 기술이지만 적응에 관한 것입니다. 이제 광택 없이 내부에서 본 모습을 설명해 보겠습니다.

단지 "드릴과 펌프"가 아닙니다. 지질학이 전부입니다.

많은 사람들이 놓치는 기본부터 시작하겠습니다.석탄층에서 메탄 추출(CBM)은 대규모 파쇄가 필요한 셰일 가스가 아닙니다. 여기서 핵심은 형성의 투과성과 포화도입니다. 모든 기준에 따라 이상적인 유정을 뚫을 수 있지만, 콘크리트처럼 지층이 조밀하고 메탄이 "고정"되어 있으면 유속이 부족할 것입니다. 중국에는 이러한 복잡하고 투과성이 낮은 구조물이 많이 있습니다. 특히 나라의 남쪽에서. 그렇다면 "유정-케이싱-수압파쇄" 접근 방식이 가능할까요? 종종 작동하지 않습니다. 우리는 먼저 해당 유적지의 구조, 균열, 지질 발달의 역사를 자세히 연구해야 합니다. 때로는 새로운 우물을 뚫는 것보다 오래되고 지친 광산 작업을 수행하는 것이 더 수익성이 높지만 이것은 별개의 매우 위험한 이야기입니다.

귀주성에서 한 프로젝트가 기억납니다. 증권의 준비금은 매우 유망합니다. 우리는 드릴링을 시작했고 모든 것이 교과서에 따랐습니다. 그러나 테스트가 시작되었을 때 유속은 치명적으로 낮았습니다. 그들은 그것을 알아내기 시작했습니다. 주요 층은 두껍기는 하지만 가스 주머니를 완전히 분리하는 얇은 점토 층으로 분리되어 있는 것으로 나타났습니다. 표준 수압파쇄법은 단일 균열 시스템을 생성할 수 없습니다. 우리는 전략을 바꿔 소위 "다단계 파쇄를 통한 방향성 시추"로 전환해야 했습니다. 정확히 이 주머니 안에 있어요. 비용도 몇 배 더 비싸고 시간도 더 오래 걸립니다. 그러나 이것이 어느 정도 산업적 흐름에 도달하는 유일한 방법이었습니다. 지질학에 대한 심층적인 분석이 없다면 프로젝트는 단순히 종료될 것입니다.

따라서 이미 우리 환경에서 공리가 된 결론은 탐사 및 상세한 지질 모델링에 대한 투자는 비용 항목이 아니라 나중에 수백만 달러의 손실을 피할 수 있는 유일한 기회라는 것입니다. 나는 지질학자와 벌목 비용을 절약했지만 생산 단계에서 모든 것을 잃었습니다.

기술 동물원: 현장에서 실제로 작동하는 것

그래서 지질학은 조금 명확합니다. 이제 도구에 대해 알아보겠습니다. 보편적인 "마술 지팡이" 아니요. 조합이 자주 사용됩니다. 예를 들어, 중국의 저투과성 구조물에는 기술이 매우 중요합니다.수압파쇄(수압 파쇄), 그러나 어느 하나가 아니라 적절하게 선택된 프로판트와 파쇄 유체를 사용합니다. 이전에는 표준 석영 프로판트가 자주 사용되었지만 깊거나 고온 형성에서는 단순히 붕괴되었습니다. 요즘에는 소결 보크사이트 또는 수지 코팅 제품이 점점 더 많이 사용되고 있으며 더 큰 폐쇄 압력을 견딜 수 있습니다.

또 다른 포인트는 물 관리이다. 석탄층에는 종종 많은 양이 있으며, 적극적으로 펌핑하지 않으면 배압이 발생하고 가스 흐름이 질식됩니다. 따라서 로드 또는 수중 전기 펌프 시스템은 대부분의 현장에서 필수품입니다. 그러나 여기에는 뉘앙스도 있습니다. 석탄층의 물은 순수하지 않고 부유 물질을 포함하며 광물화되고 공격적입니다. 장비가 빨리 마모됩니다. Shanxi의 한 현장에서는 특수 내마모성 합금을 선택하고 물 전처리 시스템을 구축할 때까지 거의 두 달에 한 번씩 플런저 펌프 쌍을 교체했습니다. 이는 보고서에 기재되지 않은 전형적인 실무 문제입니다.

방향 및 수평 드릴링은 별도로 언급할 가치가 있습니다. 이는 이미 포메이션과의 접촉을 늘리기 위한 표준입니다. 그러나 중국의 복잡한 구조(단층과 주름이 많음)로 인해 유정 궤적을 유지하기가 매우 어려울 수 있습니다. 지층의 딥 각도의 급격한 변화로 인해 드릴이 비생산적인 층으로 이어지는 경우가있었습니다. 최고의 운영자 자격과 지속적인 실시간 모니터링이 필요합니다.

제품 및 폐기: 얻은 것을 어떻게 처리합니까?

가스가 흐르기 시작한다고 가정 해 봅시다. 그리고 여기서 다음과 같은 실질적인 질문이 발생합니다. 어떻게 해야 할까요? 주요 가스 파이프라인을 모든 곳에서 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 중국의 많은 CBM 분야에서 현지 활용이 개발되고 있습니다. 가장 간단한 옵션은 현장 자체와 인근 마을의 필요에 맞게 전기를 생산하는 것입니다. 가스 피스톤 또는 가스 터빈 발전소가 설치됩니다. 이는 물류 문제를 해결하고 프로젝트에 경제성을 추가합니다.

그러나 더 흥미롭고 추가적인 제품도 있습니다. 예를 들어,액화메탄(LNG) 저전력. 이러한 설치를 통해 장거리에 걸쳐 유조선 트럭으로 가스를 운반하는 것이 가능해졌습니다. 원격 현장의 경우 이것이 때때로 유일한 탈출구입니다. 저는 허난성의 한 현장에서 이동식 액화 플랜트가 가동되는 것을 보았습니다. 물론 그 힘은 크지 않지만 파이프라인이 건설될 예정인 것보다 2년 일찍 프로젝트를 상업 가동에 착수할 수 있게 해주었습니다.

또 다른 방향은 가스를 정화하고 주요 품질로 만드는 것입니다(소위 "가스 준비?"). 여기에서는 수분뿐만 아니라 함량이 높은 경우 이산화탄소와 질소도 제거해야 합니다. 이는 흡수체, 흡착체 및 멤브레인 장치를 포함하는 전체 기술 라인입니다. 기술의 선택은 다시 특정 가스의 구성에 따라 달라집니다. 이 장치의 설계 오류로 인해 가스가 네트워크에 유입되지 않을 수 있습니다.

경험과 실수: 쓰촨성 프로젝트의 사례

나는 그다지 성공적이지는 않았지만 매우 예시적인 프로젝트의 예를 제시하고 싶습니다. 우리는 석탄층이 매우 깊고 구조론에 의해 심하게 교란되는 쓰촨(Sichuan) 분지에 대해 이야기하고 있습니다. 초기 평가는 낙관적이었습니다. 우리는 투자를 유치하고 현대적인 시추 장비를 구입했습니다. 우리는 대규모 수압파쇄를 이용한 수직정으로 시작했습니다. 첫 번째 결과는 고무적이었지만 3~4개월 후에 모든 우물의 유속이 10배나 급격하게 떨어졌습니다.

분석에 따르면 높은 지압 하에서 수압파쇄로 인해 생성된 균열은 단순히 "폐쇄"된 것으로 나타났습니다. 프로판트는 충분히 강하지 않았습니다. 그러나 가장 큰 실수는 개발 모델에 있었습니다. 높은 응력 조건에서 깊은 지층은 중간 깊이 지층과 다르게 행동합니다. 수직 우물 클러스터를 뚫는 것이 아니라 더 작지만 형성에 더 분산된 영향을 미치는 수평 트렁크에 기초를 놓는 것이 필요했습니다. 프로젝트는 심각하게 수정되어야 했고 재정적 손실이 발생했습니다. 이 경험은 현장 스트레스의 세부 사항을 고려하지 않고 다른 지역의 기술을 맹목적으로 복사하는 것이 아무데도 갈 수 없다는 것을 분명히 보여주었습니다.

현재 동일한 사이트에서 작업이 진행 중이지만 다른 계획에 따라 진행됩니다. 그리고 중앙산괴의 스트레스 상태에 대한 상세한 연구가 중요한 역할을 했습니다. 때때로 그러한 연구는 “과학 집약적 과잉”인 것처럼 보이지만 실제로는 프로젝트를 절약합니다.

공학의 역할: 전문 기관이 중요한 이유

위에서 설명한 모든 내용은 하나의 질문으로 귀결됩니다. 누가 이 모든 것을 설계하고 적용합니까? 대규모 석유 및 가스 회사는 자체 연구 기관을 보유하는 경우가 많지만 중소 규모 CBM 프로젝트의 경우 고도로 전문화된 설계 기관이 중요합니다. 그들은 “착륙”을 하고 있는 사람들입니까? 특정 조건에 맞는 기술.

예를 들어,청두 Yizhi 기술 유한 회사(웹사이트:https://www.yzkjhx.ru). 이것은 기술 회사를 기반으로 만들어진 바로 그러한 기관입니다. 그들의 프로필은 단순한 장비 판매가 아니라 가스 생산 및 처리를 위한 포괄적인 솔루션입니다.석탄층 메탄. 이것이 왜 중요합니까? 지질 평가 및 모델링부터 시추 기술 선택, 수압 파쇄, 가스 처리 또는 액화를 위한 미니 플랜트 건설까지 전체 주기를 수행할 수 있기 때문입니다. 등록 자본금 1억 2천만 위안은 이러한 턴키 프로젝트 구현에 대한 심각한 기회를 나타냅니다.

이러한 파트너와 협력하여 고객(종종 수반 가스를 개발하려는 석탄 채굴 회사)은 일련의 이질적인 서비스가 아니라 최종 결과인 안정적인 가스 흐름에 대한 책임을 받습니다. 작고 복잡한 예금이 엄청나게 많은 중국의 경우 이러한 접근 방식은 가장 합리적인 접근 방식 중 하나입니다. Yizhi Technology와 같은 연구소는 다양한 현장에서 경험을 축적하고 유사한 조건에서 이미 작동한 솔루션을 제공하여 일반적인 실수를 방지할 수 있습니다.

기대: 기술뿐 아니라 경제성도 기대

결론적으로 나는 미래를 말하고 싶다.석탄층에서 메탄 추출중국에서는 수압파쇄나 시추의 획기적인 발전에만 의존하지 않습니다. 점점 경제적인 문제로 귀결됩니다. 어려운 지역의 생산 비용은 여전히 ​​​​높습니다. 핵심 기술은 내구성이 더 뛰어난 소재, 유량을 최적화하는 지능형 유정 모니터링 및 제어 시스템, 가스 처리를 위한 에너지 효율적인 솔루션 등 이를 줄이는 기술입니다.

게다가 폐쇄된 광산에서 나오는 메탄은 엄청난 자원이다. 안전 문제와 복잡한 작업 구조로 인해 추출이 훨씬 더 어려운 경우가 많지만 잠재력은 엄청납니다. 여기에는 완전히 다른 거의 터널 기술과 로봇 시스템이 필요합니다. 이것이 작업의 다음 단계입니다.

그렇다면 원래의 질문인 '기술과 제품'에 대한 답을 구해 보겠습니다. - 예, 존재하며 지속적으로 발전하고 있습니다. 그러나 그들의 성공은 항상 사무실이 아니라 현장, 우물에서 특정 데이터 분석, 시행 착오를 통해 결정됩니다. 주요 기술은 레이어의 의견을 듣고, 표준 접근 방식이 작동하지 않으면 포기할 수 있는 용기를 갖는 것입니다. 아마도 이것이 오늘날 중국에서 진행되는 이 작업의 전체 본질일 것입니다.