Метан угольных пластов в США - Coalbed methane in the United States

Площади угольных пластов в нижних 48 штатах США
Добыча метана из угольных пластов США
Тенденции добычи метана из угольных пластов в пяти крупнейших добывающих штатах США, 1989-2011 гг.
Доказанные запасы метана угольных пластов США, 1989-2007 гг.

Производство 2017 года метан угольных пластов в США составила 0,98 триллиона кубических футов (TCF), что составляет 3,6 процента всей добычи сухого газа в США в том году. Производство в 2017 году снизилось с пикового значения 1,97 TCF в 2008 году.[1] Наиболее метан угольных пластов производство происходило из штатов Скалистых гор Колорадо, Вайоминг, и Нью-Мексико.

Оценки запасов метана из угольных пластов различаются; однако оценка 1997 г. Геологическая служба США прогнозирует более 700 триллионов кубических футов (20 триллионов кубических метров) метана в США. При цене на природный газ 6,05 доллара США за миллион британских тепловых единиц (5,73 доллара США за ГДж) этот объем составляет 4,37 триллиона долларов США. Производство по крайней мере 100 триллионов кубических футов (2,8 триллиона кубометров) из них экономически целесообразно.[2]

По данным EIA, в 2017 году запасы составили 11 878 миллиардов кубических футов (BCF) или 11,878 триллионов кубических футов.[3] которые по текущей рыночной цене 1,84 доллара США на 31 января 2020 года стоят примерно 22,4 миллиарда долларов США.[4]

История

Метан угольных пластов образовался в результате выпуска метана из угольных пластов. Некоторые угольные пласты давно известны как «загазованные», и в качестве меры безопасности в пласты пробурили скважины с поверхности, и метану позволили выйти наружу перед добычей. Метан, производимый при добыче угля, обычно называют «шахтным метаном».

Федеральная поддержка

Метан из угольных пластов получил серьезный толчок со стороны федерального правительства США в конце 1970-х годов. Федеральный контроль над ценами препятствовал бурению на природный газ, удерживая цены на газ ниже рыночных уровней; в то же время правительство хотело стимулировать увеличение добычи газа. Министерство энергетики США финансировало исследования ряда нетрадиционных источников газа, включая метан угольных пластов. Метан из угольных пластов был освобожден от федерального контроля над ценами, а также получил федеральный налоговый кредит.

Начало добычи метана из угольных пластов в Алабаме

Метан из угольных пластов в качестве ресурса, помимо добычи угля, появился в начале 1980-х гг. Бассейн Черного Воина северных Алабама.

Американская общественная газовая ассоциация в рамках гранта Министерства энергетики США в 1980 году профинансировала трехскважинную исследовательскую программу по добыче метана из угольных пластов на месторождениях. Приятная роща, Алабама.[5] Эта программа является первой, направленной на промышленное извлечение газа, а не на дегазацию шахт. Это также первая попытка добычи из более чем одного угольного пласта в одном стволе скважины.[нужна цитата ] Метановые скважины угольных пластов были пробурены на лужайке перед зданием суда Плезант-Гроув. Газ был достаточно высокого качества, чтобы его можно было направлять на кухни бытовых потребителей после незначительной обработки, включая одоризацию в качестве меры безопасности.[нужна цитата ]

Поле Плезант Гроув, открытое в июле 1980 года на церемонии, на которой присутствовали сенаторы, конгрессмены и официальные лица администрации США, было первым месторождением дегазации угля в Алабаме. Джон Густавсон, геолог из Боулдера, свидетельствовал о результатах перед Государственным советом по нефти и газу Алабамы, который в 1983 году установил первые в стране всеобъемлющие правила и нормы, регулирующие использование метана из угольных пластов. Эти правила послужили образцом для других штатов.[6]

Области добычи метана угольных пластов

Пластовая вода

В пластовая вода выносится на поверхность в качестве побочного продукта добычи газа, качество сильно различается от района к району, но может содержать нежелательно высокие концентрации растворенных веществ, таких как соли и общее количество растворенных твердых веществ (TDS). Из-за большого количества добываемой воды экономичное водопользование является важным фактором в экономике скважин угольных пластов. Вода CBM из некоторых областей, таких как бассейн Сан-Хуан в Колорадо и Нью-Мексико, слишком низкого качества, чтобы ее можно было использовать. Национальная система удаления выбросов загрязняющих веществ (NPDES) разрешение, необходимое для сброса в поверхностный поток, и большая часть должна быть удалена в лицензированную на федеральном уровне скважину для захоронения отходов класса II, которая закачивает пластовую воду в соленые водоносные горизонты ниже основания потенциально пригодной для использования воды.

В 2008 году добыча метана из угольных пластов привела к 1,23 миллиардам баррелей попутной воды, из которых 371 миллион баррелей (30 процентов) было сброшено в поверхностные водотоки в соответствии с разрешениями NPDES. Практически вся вода, сбрасываемая с поверхности, поступала из трех районов: бассейна Блэк Уорриор в Алабаме, бассейна Паудер-Ривер в Вайоминге и бассейна Ратон в Колорадо и Нью-Мексико.[7]

Бассейн Паудер-Ривер

Не вся вода, добываемая из метана угольных пластов, является соленой или нежелательной по иным причинам. Вода из метановых скважин угольных пластов в Бассейн Паудер-Ривер из Вайоминга, США, обычно соответствует федеральным стандартам питьевой воды и широко используется в этом районе для поения домашнего скота.[8] Его использование для орошения ограничено его относительно высокой коэффициент адсорбции натрия.

Бассейн Черного Воина

Большое количество добываемой метановой воды из угольных пластов бассейна Блэк Уорриор содержит менее 3000 частей на миллион (ppm) общих растворенных твердых веществ (TDS) и сбрасывается в поверхностные потоки в соответствии с разрешениями NPDES. Однако угольные пласты в других частях бассейна содержат более 10 000 ppm TDS и классифицируются как соленые.[9]

Выработка энергии

В 2012 г. Лыжная компания Aspen построил завод по производству метана мощностью 3 МВт в г. Сомерсет, Колорадо на шахте Элк-Крик, принадлежащей Oxbow Carbon.[10]

Финансирование улавливания метана за счет компенсации выбросов углерода

В Южное племя индейцев Юта Проект по улавливанию метана сократил Выбросы парниковых газов на эквивалент около 379000 метрических тонн двуокиси углерода в период с 2009 по 2017 год.[11] Обычные скважины для добычи метана из угольных пластов были экономически нецелесообразны в этом месте из-за низкого объема фильтрации.[12] Проект поставляет свой газ по трубопроводам природного газа и приносит дополнительную прибыль за счет продажи газа. углеродные компенсации.[11][13]

Регулирование

Что касается скважин природного газа, большая часть разрешений и регулирования метана угольных пластов осуществляется правительствами штатов.

Федеральные правила применяются к двум наиболее распространенным методам обращения с пластовой водой из муп. Если вода сбрасывается в поверхностный ручей, это должно производиться в соответствии с разрешением NPDES или эквивалентным государственным требованиям, соответствующим федеральным требованиям. Если вода сбрасывается путем подземной закачки, она должна быть сброшена в колодец для сброса отходов II класса.

Воздействие на окружающую среду разработки МУП рассматривается различными государственными органами в процессе выдачи разрешений и эксплуатации, что дает возможность для общественного обсуждения и вмешательства.[14] Операторы должны получить разрешения на строительство дорог, трубопроводов и сооружений, получить разрешения на сброс сточных вод (пластовой воды) и подготовить Акты воздействия на окружающую среду.[15] Как и в случае с другими видами деятельности по использованию природных ресурсов, применение и эффективность природоохранного законодательства, регулирования и правоприменения зависят от местоположения. Нарушения применимых законов и правил рассматриваются регулирующими органами, а также уголовным и гражданским судопроизводством.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Управление энергетической информации США, Производство метана из угольных пластов, по состоянию на 9 октября 2013 г.
  2. ^ «Метан из угольных пластов: потенциал и проблемы» (PDF). Геологические службы США. usgs.gov. Получено 2011-02-01.
  3. ^ «Доказанные запасы метана в угольных пластах на 31 декабря 2017 года». Агентство энергетической информации (EIA). 2019-07-31.
  4. ^ "Обзор цен на NGH20 на пятницу, 31 января 2020 г.". Гистограмма. 31 января 2020 г.. Получено 2020-01-31.
  5. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-07-09. Получено 2008-02-18.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  6. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-10-05. Получено 2013-10-09.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  7. ^ Документ о техническом развитии отрасли добычи метана из угольных пластов (CBM) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Апрель 2013 г. EPA-820-R-13-009.
  8. ^ «Приложение 5. Угольный бассейн Паудер-Ривер». Оценка воздействия на подземные источники питьевой воды при гидроразрыве пластов метановых коллекторов угольных пластов (Отчет). EPA. Июнь 2004 г. EPA-816-R-04-003.
  9. ^ Геологическая служба Алабамы, Стратегии управления водными ресурсами для увеличения добычи метана из угольных пластов в бассейне Блэк Уорриор, без даты.
  10. ^ Уорд, Боб (21 ноября 2014 г.). «Как Aspen Skiing Co. превратилась в энергетическую компанию». Aspen Times. Получено 2019-12-21.
  11. ^ а б Муллейн, Шеннон (9 июля 2019 г.). «Промышленность на открытом воздухе участвует в проекте по улавливанию метана в Южном Уте». Durango Herald. Получено 2019-12-21.
  12. ^ "Племя южных индейцев Юта: улавливание и использование природного метана". Родная энергия. 2018. Получено 2019-12-21.
  13. ^ "Колорадо - улавливание метана коренными американцами". Классный эффект. Получено 2019-12-21.
  14. ^ Департамент качества окружающей среды штата Монтана; Метан из угольных пластов; Федеральные, государственные и местные законы, постановления и разрешения - которые могут потребоваться
  15. ^ Департамент качества окружающей среды штата Монтана; Окончательная версия ОВОС для нефтегазовой отрасли штата и предлагаемые поправки к ПУР Паудер-Ривер и Биллингс

внешняя ссылка