Perspektiven für die Förderung von Kohleflözgas in Russland
Zukunftsträchtiges Gas
In erschlossenen und zukünftigen Kohlebecken ist nicht nur ein wesentlicher Teil der weltweiten Kohleressourcen, sondern auch deren Begleitgas Methan enthalten, dessen Ressourcen mit Gasressourcen weltweiter herkömmlicher Lagerstätten vergleichbar sind. Die Konzentration von Methan in der Mischung von Erdgasen in Kohleflözen beträgt 80 bis 98 Prozent.
Eine wissenschaftlich begründete Bewertung der Rolle von Kohleflözen als größte Sammelorte von Methan in der Erdkruste bietet neue gute Aussichten für die Vergrößerung des Ressourcenbestandes von Kohlenwasserstoffgasen. Methan, das als gefährlichstes Begleitgas von Kohle gilt, wird zu einem Bodenschatz, der gesondert gewerblich gefördert oder bei komplexer etappenweiser Ausbeute von gastragenden Kohlelagerstätten aus Kohlengruben nebenbei entnommen werden kann.
Besonderheiten der Ausbeute methanhaltiger Kohlelagerstätten
Es bestehen zwei grundsätzlich unterschiedliche Verfahren für die Förderung von Kohleflözgasen: aus Gruben (auf Feldern betriebener Bergwerke) und aus Flözen.
Die Förderung von Grubengas ist integrierter Bestandteil der Untertagevergasung, einer Technologie bei der unterirdischen Ausbeute von Kohlelagerstätten. Die dabei gewonnenen Methanmengen sind nicht groß, und das Gas wird hauptsächlich für den Eigenbedarf der Bergwerke unmittelbar in der Gegend, wo die Kohle gefördert wird, genutzt.
Die Förderung von Flözgas aus Bohrlöchern stellt ein industrielles Verfahren dar. Methan wird dabei nicht mehr als Begleitgas bei der Kohleförderung, sondern als eigenständiger Bodenschatz betrachtet. Die Ausbeute methanhaltiger Kohlelagerstätten mit industrieller Methanförderung erfolgt unter Einsatz spezieller Technologien, um die Gasabgabe der Flöze zu intensivieren (am weitesten verbreitet sind Fracking, Einpumpen von Luft bzw. Luftmischung ins Bohrloch, Stromeinwirkung auf den Flöz).
Es sei darauf hingewiesen, dass für die Methanförderung weitaus nicht alle Kohlearten geeignet sind. So sind Lagerstätten von brauner Flammkohle an Methan arm. Anthrazitkohle weist eine hohe Gaskonzentration auf, aber das Gas ist wegen der hohen Dichte und äußerst geringen Durchlässigkeit der Kohle nicht zu entnehmen. Für die Methanförderung gelten Kohlearten am aussichtsreichsten, die zwischen Braunkohle und Anthrazit liegen. Diese Kohle kommt im Kusnezker Becken vor, wo Gazprom im Auftrag des Präsidenten der Russischen Föderation sich an der Umsetzung eines innovativen Projekts zur Förderung von Kohleflözgas beteiligt.
Voraussichtliche russische Methanressourcen aus Kohleflözen
Voraussichtliche Methanressourcen in den größten russischen Kohlebecken werden auf 83,7 Billionen Kubikmeter geschätzt, was etwa einem Drittel voraussichtlicher Erdgasressourcen des Landes entspricht. Das Kusnezker Becken, das zu Recht als das größte von den weltweit erforschten methanhaltigen Kohlebecken gilt, nimmt einen besonderen Platz unter den Kohlebecken in Russland ein. Die voraussichtlichen Methanressourcen im Kusnezker Becken werden auf mehr als 13 Billionen Kubikmeter geschätzt.
Die Schätzung von Kohle- und Methanressourcen entspricht einer Tiefe von 1.800 bis 2.000 Metern. In größeren Tiefen des Kohlebeckens sind für die fernere Zukunft gewaltige Methanmengen gelagert, die auf 20 Billionen Kubikmeter geschätzt werden. Diese Rohstoffbasis des Kusnezker Beckens bietet die Möglichkeit für eine großangelegte Förderung von Methan als eigenständigem Bodenschatz (außerhalb der Felder von Bergwerken).
Internationale Erfahrungen mit der Förderung von Kohleflözgas
Die Notwendigkeit, Möglichkeit und wirtschaftliche Zweckmäßigkeit einer großangelegten gewerblichen Methanförderung aus Kohleflözen wird durch Erfahrungen mit der Erschließung methanhaltiger Kohlefelder in den USA bestätigt. Sie sind weltweit führend hinsichtlich des Entwicklungsstandes der „neuen Gasbranche“. Die industrielle Methanförderung aus Kohleflözen wird auch in Australien, Kanada und China betrieben.
Derzeitige Erfahrungen mit der Förderung von Kohleflözgas in Russland
Es ist noch nicht so lange her, da wurde Methan aus Kohleflözen in Russland lediglich als Begleitgas auf Feldern betriebener Bergwerke bei der Untertagevergasung aus Bohrungen gefördert, die von der Oberfläche aus abgeteuft worden waren. Aus diesen Bohrungen wurden in jüngster Zeit im Petschora- und im Kusnezker Becken ca. 0,5 Milliarden Kubikmeter Methan jährlich gefördert.
Im Jahr 2003 begann Gazprom mit der Umsetzung eines Projekts zur Bewertung von Möglichkeiten für die industrielle Methanförderung aus Kohleflözen im Kusnezker Becken. Gazprom Dobycha Kuznetsk verfügt über eine Lizenz für Prospektion, Exploration und Förderung von Methan aus Kohleflözen in Grenzen der Kohlelagerstätten des Südkusnezker Beckens. Es ist das erste und einzige Unternehmen in Russland, das Methan aus Kohleflözen fördert. Dieses Unternehmen beutet zwei methanhaltige Kohlefelder aus. Die Lizenzfelder haben eine Fläche von 6.000 Quadratkilometern und sind bis zu zwei Kilometern tief. Die Methanressourcen in den Kohleflözen werden auf 5,7 Billionen Kubikmeter geschätzt.
Die nachhaltige Methanförderung aus Kohleflözen im Kusnezker Becken ist in einem Umfang von vier Milliarden Kubikmetern pro Jahr geplant. Langfristig sollen es 18 bis 21 Milliarden Kubikmeter jährlich werden.
Lagerstätte Taldinskoje
Im Jahr 2005 wurde in der Lagerstätte Taldinskoje ein wissenschaftliches Versuchsgelände geschaffen, um die Technologie für die Methanförderung aus Kohleflözen zu schaffen. Dort entwickelten Wissenschaftler der Gazprom Promgaz eine Technologie für die Gasförderung aus Kohleflözen. Für den gesamten technologischen Zyklus – von der Prospektion von Kohleflözgas bis hin zu dessen Verwendung – wurden 31 internationale und russische Patente erworben. Dabei stammt die Ausrüstung, die bei der Umsetzung des experimentellen Projekts verwendet wird, zu zwei Dritteln aus inländischer Produktion.
In den Jahren 2008–2009 wurden am östlichen Abschnitt der Lagerstätte Taldinskoje acht Bohrungen niedergebracht. 2010 wurde der Probebetrieb der Förderbohrungen mit Weiterleitung von Gas in Gasbetankungsanlagen aufgenommen. Im Zuge des Probebetriebs wurden benötigte Daten erhoben, um die Methanressourcen als Vorräte industrieller Kategorien zu erfassen. Es wurden Technologien für den Betrieb von Bohrungen sowie für die Sammlung und Aufbereitung von Gas geschaffen, die für die Ausbeute von Flächen und Feldern der ersten Ausbaustufe im Kusnezker Becken benötigt werden.
Am 12. Februar 2010 nahm Gazprom in der Lagerstätte Taldinskoje das erste Feld für die Förderung von Kohleflözgas in Russland in Betrieb.
Dmitry Medvedev gibt die Anweisung zur Inbetriebnahme des ersten Feldes für die Förderung von Kohleflözgas aus der Lagerstätte Taldinskoje
Die nachgewiesenen Methanvorräte im Feld Taldinskoje betragen 74,2 Milliarden Kubikmeter (unter anderem 4,77 Milliarden Kubikmeter der Kategorie С1 und 69 Milliarden Kubikmeter der Kategorie С2). In der Phase der industriellen Probeförderung befinden sich sechs Förderbohrungen.
2014 wurden aus dem Feld Taldinskoje 2,8 Millionen Kubikmeter Gas und insgesamt fast 16 Millionen Kubikmeter seit Betriebsbeginn gefördert.
Im Dezember 2010 und im Februar 2011 wurden zwei Gaskolbenkraftwerke in Betrieb genommen, für die Methan aus Kohleflözen der Lagerstätte Taldinskoje zum Einsatz kommt. Die Inbetriebnahme der beiden Gaskolbenkraftwerke ermöglichte es, das Umspannwerk des Tagebaus Taldinskoje, die im Bau befindlichen Bergwerke Schernowskaja 1 und Schernowskaja 3 sowie neue Gasfelder der Lagerstätte Taldinskoje und des Lizenzgebietes Naryksko-Ostaschkinskaja mit Strom zu versorgen.
Gazprom hat auch mit der Erschließung des Lizenzgebietes Naryksko-Ostaschkinskaja in der Lagerstättengruppe des Südkusnezker Beckens begonnen. Die Methanressourcen dieses Lizenzgebietes werden bislang auf 800 Milliarden Kubikmeter geschätzt.
Im Jahr 2014 wurden aus diesem Feld 4,5 Millionen Kubikmeter Gas und insgesamt 9,4 Millionen Kubikmeter seit Betriebsbeginn gefördert.
Neue Art eines Bodenschatzes
Im November 2011 wurde Methan aus Kohleflözen als eigenständiger Bodenschatz anerkannt und im Gesamtrussischen Klassifikator von Bodenschätzen und Grundwasser erfasst.
Objektive Gründe für die Notwendigkeit der Förderung von Kohleflözgas in Russland
Günstige geologische Besonderheiten und Bedingungen der gastragenden Kohlebecken in Russland stellen eine objektive Voraussetzung für die großangelegte Förderung von Methan als eigenständigem Bodenschatz vor allem im Kusnezker Becken und ferner in anderen Kohlebecken dar.
Die Notwendigkeit Methanfelder in Kohleflözen des Kusnezker Beckens anzulegen ist durch folgende Faktoren bedingt:
- bestehende große Methanvorkommen in russischen Kohlebecken;
- bestehende moderne, fortgeschrittene und effiziente Technologien für die gewerbliche Methanförderung aus Kohleflözen, die in jüngster Zeit im Ausland weitgehend verwendet werden;
- bestehendes wissenschaftlich-technisches Potenzial in Russland, das es ermöglicht, Entwicklungsarbeiten zu diesem Thema zu koordinieren und vorzunehmen.
Einige russische Regionen, die nicht ausreichend mit Gasbrennstoff versorgt sind und in denen Kohle gefördert wird, könnten durch die großangelegte Methanförderung aus Kohleflözen ihren Bedarf an Gas decken. Darüber hinaus wird die Förderung und Verwendung von Gas die Umweltsituation in Kohlerevieren verbessern, die Gasgefahr bei der Kohleförderung in künftigen Bergwerken reduzieren und neue Arbeitsplätze in Gasfeldern und Gasverarbeitungsbetrieben schaffen.