автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Повышение эффективности работы насосного оборудования для откачки жидкости из метаноугольных скважин за счет оптимизации конструкции и режимов работ

На правах рукописи

Широков Дмитрий Андреевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОТКАЧКИ ЖИДКОСТИ ИЗ МЕТАНОУГОЛЬНЫХ СКВАЖИН ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ И РЕЖИМОВ РАБОТ (НА ПРИМЕРЕ ТАЛДИНСКОЙ ПЛОЩАДИ В КУЗБАССЕ)

Специальность: 05.02.13 «Машины, агрегаты и процессы (нефтяная и газовая

промышленность)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 к ПАП -

005059540

Москва 2013

005059540

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном

образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Российском государственном университете нефти и газа имени И.М. Губкина», г. Москва

Защита состоится «28» мая 2013 г. в 11— часов в аудитории 612 на заседании диссертационного совета Д 212.200.07 в Российском Государственном Университете нефти и газа имени И.М. Губкина по адресу: 119991, ГСП-1, г.Москва, Ленинский проспект д.65, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим отправлять в адрес Совета.

Автореферат разослан «_» апреля 2013 г.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Ивановский Владимир Николаевич

доктор технических наук, Балденко Дмитрий Федорович кандидат технических наук, Камалетдинов Рустам Сагарярович ОАО «Российская инновационная

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

топливно-энергетическая компания»

(«РИТЭК»)

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат технических наук

Э.С. Гинзбург

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Специальной литературой и средствами массовой информации в последнее время всё настойчивее обсуждается вопрос о необходимости и целесообразности добычи метана из угольных пластов с целью получения дополнительного природного теплового и сырьевого источника. Следует иметь в виду, что при этом решается и проблема дегазации угольных пластов перед их отработкой подземным способом. Большинство происходящих на шахтах аварий, пожаров и взрывов связано именно с высоким содержанием в угольных пластах метана и его внезапными выбросами в горные выработки.

В связи с этим вопросы повышения эффективности работы насосного оборудования для откачки жидкости, обеспечивающих беспрепятственную дегазацию угольных пластов, являются очень актуальными.

Цель работы

Целью исследования является определение возможности и эффективности применения стандартных скважинных насосных установок для откачки пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов.

Задачи исследования

1. Уточнить методику подбора скважинных насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

2. Разработать методику проведения стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок в условиях, приближенных к условиям работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

3. Провести стендовые испытания основных элементов скважинных насосных установок для определения их рабочих показателей и рациональных областей применения в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

4. Подобрать скважинные насосные установки для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов на Таллинской площади в Кузбассе.

5. Разработать методику получения и анализа данных со скважин по добычи метана из угольных пластов на Таллинской площади в Кузбассе.

6. Проанализировать данные, полученные со скважин по добыче метана из угольных пластов для определения адекватности результатов стендовых исследований.

Научная новизна

Впервые в России на примере эксплуатации месторождения метана из угольных пластов в Кузбассе:

- проведено уточнение методики подбора насосного оборудования (на примере УЭЦН) для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов;

- разработана методика проведения стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок в условиях, имитирующих работу оборудования в скважинах по добыче метана из угольных пластов;

- проведены стендовые испытания основных элементов скважинных насосных установок в условиях, имитирующих работу в скважинах по добыче метана из угольных пластов и доказавших возможность и эффективность применения стандартных скважинных насосных установок для откачки пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов.

Практическая полезность

Результаты работы используются ОАО «Газпром» при реализации инновационного проекта по добыче метана из угольных пластов в Кузбассе при подборе скважинного оборудования на экспериментальных, разведочных и промысловых скважинах по добыче метана из угольных пластов.

Результаты работы используются в Проектной документации ОАО «Газпром промгаз» на разработку месторождения по добыче метана из угольных пластов (раздел скважинного оборудования).

Разработанная уточненная методика подбора скважинного оборудования применяется при подборе насосов на предприятиях ОАО «Газпром промгаз» и ООО «Газпром добыча Кузнецк».

Апробация работы

Результаты работы были апробированы докладами на конференциях: Восьмая всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Новые технологии в газовой промышленности» (г. Москва, ОАО «Газпром», РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, 6-9 октября 2009 г.), Восьмая всероссийская научно-техническая конференция «Актуальность проблемы развития нефтегазового комплекса России» (г. Москва, РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, 1-3 февраля 2010 г.), Пятая международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые -наукам о земле» (г. Москва, РГТРУ им. Серго Орджоникидзе, 23-25 марта 2010 г.), Шестая международная научно-практическая конференция «Наука и новейшие технологии при поиске, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых» (г. Москва, РГГРУ им. Серго Орджоникидзе, 6-9 апреля 2010 г.), Девятнадцатые Губкинские чтения «Инновационные технологии прогноза, поисков, разведки и разработки скоплений УВ и приоритетные направления развития ресурсной базы ТЭК России» (г. Москва, РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, 22-23 ноября 2011 г.). Результаты проведенных стендовых испытания, методика получения данных со скважин и их анализ использованы в отчетах о НИР ОАО «Газпром промгаз».

По результатам исследований опубликовано 14 печатных работ, в том числе - 9 работ опубликована в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа содержит 148 страниц машинописного текста, имеет 58 иллюстраций, 18 таблиц, список использованной литературы содержит 62 источника информации. В работе приложений нет.

Во введении дана общая характеристика и показана актуальность работы, перечислены основные защищаемые положения и названы фирмы и организации, в которых были внедрены результаты работы.

Первая глава посвящена анализу состояния проблемы добычи метана,

уточнению факторов, сопровождающих процесс добычи метана, постановке

5

задач исследования. Показан зарубежный опыт добычи метана из угольных пластов. Проанализирована ресурсная база метана в Российской Федерации. Перечислены технологии, применяемые при откачке пластовой жидкости. Приведены преимущественные области применения различных типов скважинных насосных установок (УЭЦН, штанговые винтовые, плунжерные и т.д.) для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов. Определена цель работы и поставлены задачи исследования.

Большой вклад в решение проблемы технологии добычи метана из угольных пластов внесли: В.В. Гергерт, С.С. Золотых, A.M. Карасевич, Е.В. Крейнин, В.И. Новиков, Н.М. Сторонский, В.Т. Хрюкин, T.L. Logan, M.R. Herrington, Palmer D.Ian, Ayers В. Walter и многие другие.

Исследованием рабочего процесса, конструкции насосного оборудования для механизированной добычи пластового флюида занимались: Ш.Р. Агеев, Д.Ф. Балденко, Ф.Д. Балденко, А.Н. Дроздов, В.Н. Ивановский, О.М. Перельман, А.И. Рабинович, Ю.А. Сазонов, и другие.

Общий объем метана, сохранившегося в угольных бассейнах мира, превышает 1000 трлн. м3. В геологических границах угольных бассейнов России суммарные ресурсы метана в угленосных отложения (включая метан водорастворенный и рассеянный в толще пород) оцениваются в 200-300 трлн. м3, в том числе в Кузбассе около 70-100 трлн. м3, в Печорском бассейне 15-20 трлн. м3.

В России, начиная с 1992 г., проводятся работы по подготовке метаноугольных месторождений к промышленному освоению. В 1998 г. ОАО «Газпром» приступило к реализации проекта по оценке возможности промышленной добычи метана из угольных пластов в Кузбассе. На Таллинском метаноугольном месторождении был создан опытный полигон, на котором в 2003-2004 годах пробурены и оснащены необходимым оборудованием 4 экспериментальные скважины, в которых получены первые притоки метана.

Оценки прогнозных ресурсов метана угольных пластов в основных

угольных бассейнах России до глубины 1800 м выполнены на основе

определения их газоносности по результатам опробования на шахтных полях

6

и геологоразведочных участках и по установленным закономерностям изменения газоносности с глубиной и в зависимости от степени метаморфизма углей. По своим масштабам они составляют 84 трлн. м3. В наиболее изученных и освоенных угольных бассейнах России - Кузнецком, Печорском, Донецком, Буреинском, Южно-Якутском и Зырянском -сосредоточено около 17 трлн. м3 ресурсов метана угольных пластов. На верхнем этаже рассматриваемых угольных бассейнов (до глубины 1200 м) ресурсы метана составляют 9869 млрд. м3 (60,6%), а на нижнем (от 1200 до 1800 м) - 6434 млрд. м3 (39,4%).

Поскольку продуктивные метановые пласты угольных месторождений обычно имеют недостаточно высокие пластовые давления, скважины, вскрывающие эти горизонты, нельзя или не эффективно будет эксплуатировать в фонтанном режиме. Для дегазации угольных месторождений необходимо будет использовать механизированные способы откачки пластовой воды, что позволит обеспечить выход метана из пластов на поверхность Земли.

В этом случае эксплуатация метановых скважин угольных месторождений будет аналогична эксплуатации нефтяных скважин, с той разницей, что попутным в данном случае будет не газ, а пластовая жидкость.

В настоящее время в нефтяной промышленности используется два основных вида механизированной эксплуатации скважин (подъем пластового флюида на поверхность земли); газлифт и насосная эксплуатация. В связи с очень низкой энергетической эффективностью газлифтный способ подъема пластовой воды из метаноугольных скважин не рассматривался в данной работе.

Скважинный центробежный насос приводится в действие погружным

электродвигателем. Электроэнергия подводится к двигателю по

специальному кабелю, располагаемому в скважине рядом с НКТ. Установка

привода непосредственно около насоса позволила просто решить задачу

передачи энергии от привода к скважинному насосу и использовать насосы

большей мощности. В Российской Федерации установками погружных

центробежных насосов оснащено более 50% всех нефтяных скважин и

7

добывается более 72% всей нефти. Широкое применение скважинных электроприводных центробежных насосов (ЭЦН) обусловлено многими факторами. При больших отборах жидкости из скважин установки ЭЦН наиболее экономичны и наименее трудоемки при обслуживании по сравнению с другими установками. В этой области работы КПД ее достаточно велик (до 0,35). Обслуживание установок ЭЦН просто, так как на поверхности размещается только станция управления и трансформатор, не требующие постоянного ухода, сооружения фундамента и помещений. Работа установок ЭЦН достаточно легко подается автоматизации и управлению, что очень важно при значительных изменениях условий эксплуатации. Межремонтный срок работы установок ЭЦН велик и составляет по Западной Сибири в среднем около года, но во многих случаях достигает 2-3 и более лет.

В первой главе представлен анализ возможности применения и других видов скважинных насосных установок (плунжерных, винтовых) для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

Главной целью исследования является обоснование применения тех или иных типов скважинных насосных для откачки пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов.

Для решения этой задачи необходимо уточнить методику подбора скважинных насосных установок при работе в скважинах по добыче метана из угольных пластов, определить с помощью стендовых испытаний возможность применения стандартных скважинных насосных установок для откачки пластовой воды с механическими примесями и угольной пылью, выяснить энергетическую и экономическую эффективность применения этого вида оборудования на объектах ОАО «Газпром» в Кемеровской области.

Вторая глава посвящена разработке методик исследования возможности и эффективности применения скважинных насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

При работе скважинных насосных установок в скважинах по добыче

метана из угольных пластов имеется ряд отличий от условий эксплуатации

8

этих установок при добыче нефти, что требует уточнения стандартной методики подбора этого вида оборудования. Разработка методики подбора скважинных насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов проведена на примере установок ЭЦП.

К числу основных отличий условий эксплуатации УЭЦН в скважинах по добыче метана из угольных пластов можно отнести следующие:

1. Скважина вскрывает обычно несколько продуктивных пластов, выдающих в скважину пластовую воду и метан.

2. Продуктивность каждого пласта является величиной переменной.

3. Установка ЭЦН может располагаться значительно ниже эксплуатируемого пласта.

4. Откачиваемый флюид состоит из пластовой воды, механических примесей и метана, который практически не растворяется в воде.

5. Коэффициент сжимаемости воды намного меньше, чем нефти (для воды Вв=1,0001, для нефти Вн=1,09 при отсутствии растворенного газа и Вн= 5 и более при высоком газовом факторе).

6. Коэффициент вязкости нефти намного больше, чем у воды.

Именно поэтому стандартную методику подбора УЭЦН необходимо

было уточнить и доработать для использования этого вида оборудования в новых условиях.

Стендовые испытания было необходимо провести для выяснения возможности и эффективности работы различных стандартных насосных установок в условиях, практически полностью отличающихся от тех, которые указаны в технической документации на эти виды оборудования. Испытания проводились в несколько этапов, каждый из которых требует использования специальных методик и стендов: в частности один из этапов необходим для изучения характера и интенсивности износа, второй - для снятия характеристик насосных установок.

Во второй главе работы представлены разработанные методики проведения стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок (ступени ЭЦН, плунжерные пары штанговых насосов,

винтовые пары), а также схемы разработанных стендов для проведения испытаний.

Например, для испытаний ступеней ЭЦН методика проведения стендовых испытаний предусматривала два этапа:

Первый этап испытаний направлен на получение комплексной характеристики ступеней центробежных насосов и проводится как для новых ступеней, так и для ступеней, проработавших на втором этапе в модельной жидкости, имитирующей пластовый флюид скважин по добыче метана из угольных пластов (изношенных).

На рис. 1 представлена схема стенда для получения комплексной характеристики ступени ЭЦН используемая на первом этапе методики испытаний.

Рис. 1 - Схема стенда для получения комплексной характеристики ступеней

ЭЦН.

Второй этап испытания проводится с целью определения вида и интенсивности износа ступени ЭЦН в модельной жидкости. Принципиальная схема испытания ступеней ЭЦН на износ, представлена на рис. 2.

Эл. двигатель

Вал

Емкость с модельной жидкостью

Испытуемые ступени

Рис. 2 - Схема испытаний ступеней ЭЦН на износ

В дальнейшем на основе разработанной методики были проведены стендовые испытаний основных узлов скважинных насосных установок.

С целью определения параметров УЭЦН и для дальнейшего анализа работы установки в условиях добычи метана из угольных пластов была разработана методика сбора и обработки рабочих показателей со скважин по добыче метана. В методике определены: динамический уровень, дебит газа, дебит воды, рабочий ток, напряжение, плотность воды, полезная мощность, потребляемая мощность, КПД, удельная потребляемая мощность на подъем 1 м3 воды и удельная потребляемая мощность на подъем 1 м3 газа.

Третья глава посвящена стендовым испытаниям основных элементов скважинных насосных установок в условиях, имитирующих условия скважин по добыче метана из угольных пластов.

В ходе выполнения стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок заполнялись таблицы и строились графики (графики приведены на рис. 3 - 6).

(после - выделено «X»)

Рис. 4 - Характеристика ступени ЭЦНМ5-50 при перекачке смеси «вода-воздух». Давление на приеме - 0,2 атм

Ртах

1890

2025

2130

Ртт

350 330 300

\ \ \

РГ

0,57 0,75 0,83 Ээф

Рис. 6 - Идеальные динамограммы штанговых насосов при работе на водо-воздушной смеси (удлинение колонны штанг равно «О»; потери хода плунжера соответствуют коэффициенту подачи) а - при Г=10%; б - при Г=20%; в - при Г=25% Стендовые исследования ступеней ЭЦН позволили сделать следующие выводы:

1. Комплексные характеристики основных типоразмеров ЭЦН и их оптимальные режимы при откачке пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов при содержании угольной фракции до 0,5 г/литр (угольная крошка и пыль размером до 2,5 мм) незначительно отличаются от каталожных характеристик.

2. Работа ступеней ЭЦН в модельной жидкости приводит к изменению комплексных характеристик: напор, дебит и КПД ступени снижаются за счет износа рабочих органов и налипания угольной пыли (например для пластмассовых колес при одинаковом напоре 3,14 м, КПД остался прежним -36%, а дебит снизился - с 93,3 до 81,68 (на 12,5%)).

3. Рабочие органы ступеней (направляющие аппараты, рабочие колеса и опорные поверхности) достаточно быстро прирабатываются при работе в модельной жидкости, содержащей абразивные частицы (проппант и кварцевый песок).

4. В результате работы в модельной жидкости появляется незначительный износ рабочих поверхностей колес и направляющих аппаратов, осевых и радиальных подшипников ступеней. Для пластмассовых колес износ втулки составил 0,2 мм (1% от первоначального размера), а для чугунных износ втулки менее 0,01 , что составляет менее 0,1% от первоначальных размеров. На фотографиях элементов ступеней хорошо видно места приработки и износа черного цвета, из-за содержания в модельной жидкости частиц угольной пыли и крошки.

5. При работе ступеней ЭЦН на пластовой воде метаноугольных месторождений угольная пыль попадает в зазоры ступени (как полученные в результате износа степеней, так и в штатные зазоры, обеспечивающие нормальную работу ступени). При этом происходит налипание угольной пыли на контактирующие поверхности, что приводит к частичной компенсации износа или даже к увеличению первоначальных геометрических размеров. Например, первоначальная масса пластмассового рабочего колеса составляла 21,45 г. после испытаний на износ 22 г. Здесь возможно набухание или налипание. При испытании чугунного рабочего колеса также произошло изменение массы с 115,9 г. до 116,6 г., что доказало налипание угольной пыли, так как разбухание чугунного колеса не возможно.

6. Значительный слой угольной пыли после остановки перекачки может обеспечить прилипание деталей и повышение момента трения покоя ротора насоса, что сказывается впоследствии на повторный пуск насоса. Для обеспечения повторных пусков ЭЦН при работе в метаноугольных скважинах необходимо применять приводные электродвигатели с повышенным пусковым моментом, например — вентильные ПЭД.

7. Наличие износа ступеней ЭЦН и налипание угольной пыли в зазорах ступеней изменяет характеристику ступеней и насоса в целом, что требует при использовании УЭЦН при откачке пластовой воды из углеметановых скважин применения систем компенсации изменений (деградаций) характеристики.

Такой системой может стать вентильный привод УЭЦН, который позволит не только изменять рабочие характеристики насосной установки, но и решит проблему затрудненного повторного запуска насоса в работу.

8. В связи с отсутствием поверхностно-активных веществ в пластовой жидкости скважин по добыче метана из угольных пластов наличие свободного газа на приеме центробежного насоса существенно влияет на характеристики ЭЦН.

Поэтому свободное газосодержание не должно превышать 3% для насосов с открытыми и полуоткрытыми рабочими колесами и не должно превышать 0,3% для насосов с закрытыми рабочими колесами. В этом случае можно говорить о практическом совпадении комплексных характеристик с каталожными.

При наличии свободного газа на приеме ступеней ЭЦН со стандартными рабочими колесами в 0,5% оптимальный режим работы смещается в левую сторону, при этом подача уменьшается на 17% (с 60 до 50 м3/сутки), напор снижается на 16% (с 4,8 до 4,05 м водяного столба), КПД - на 4 пункта (с 42 до 38%).

Дальнейшее увеличение свободного газа на приеме ЭЦН в углеметановых скважинах может привести к срыву подачи насоса.

Стендовые исследования винтовой пары штанговых винтовых насосов позволили сделать следующие выводы:

1. Оптимальными режимами для винтовых штанговых насосов при их работе в скважинах по добыче метана из угольных пластов можно считать режимы, рекомендуемые фирмами-производителями (ООО «ВНИИБТ — Буровой инструмент», СегйпНй и др.), в частности, для исследуемых насосов оптимальные режимы характеризуются следующими величинами:

-насос 10-В-124: подача-10 м3/сутки; напор - 1000 м.

-насос 15-В-158: подача -14 м3/сутки; напор - 1300 м.

2. Комплексные характеристики основных типоразмеров винтовых насосов и их оптимальные режимы при откачке пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов при содержании угольной

фракции до 0,5 г/литр (угольная крошка и пыль размером до 2,5 мм) не отличаются от каталожных характеристик.

3. Несмотря на отсутствие поверхностно-активных веществ в пластовой жидкости скважин по добыче метана из угольных пластов наличие свободного газа на приеме винтового насоса до 20% по объему практически не влияет на напорные характеристики.

Поэтому объемное свободное газосодержание не должно превышать 20% для винтовых насосов при постоянной эксплуатации.

Допускается кратковременное (до 10 минут) объемное содержание свободного газа на приеме винтового насоса до 30%, при этом подача жидкости уменьшается на 17 - 30%, напор снижается на 5 - 10%, КПД - на 3 пункта (с 48 до 45%).

Дальнейшее увеличение свободного газа на приеме винтового насоса в скважине по добыче метана из угольных пластов может привести к быстрому перегреву обоймы статора, потери эластичности и заклиниванию винта насоса.

Стендовые исследования рабочей пары штанговых насосов позволили сделать следующие выводы:

1. Оптимальными режимами для штанговых плунжерных насосов при их работе в скважинах по добыче метана из угольных пластов можно считать режимы, рекомендуемые фирмами-производителями, однако в пластовой воде в обязательном порядке должно находиться не менее 0,5 г угольной пыли(крошки) на 1 литр жидкости для обеспечения смазки пары «плунжер-цилиндр». В противном случае возможен быстрый износ поверхностей пары «плунжер-цилиндр».

2. Подачи основных типоразмеров штанговых плунжерных насосов и их оптимальные режимы работы при откачке пластовой жидкости скважины по добыче метана из угольных пластов при содержании угольной фракции до 0,5 г/литр (угольная крошка и пыль размером до 2,5 мм) не отличаются от каталожных характеристик.

3. Наличие свободного газа на приеме штангового плунжерного насоса

свыше 20% по объему отрицательно влияет на рабочие показатели, резко

16

снижая подачу насоса увеличивая силы трения в паре «плунжер-цилиндр», снижая надежность скважинного оборудования. Поэтому объемное свободное газосодержание для штанговых плунжерных насосов не должно превышать 20%.

В четвертой главе описываются промысловые испытания насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

Испытания проходили на Талдинской площади, расположеной в центральной части Ерунаковского района Кузбасса. Площадь структуры составляет 31 км2.

Угольные пласты ленинской свиты Таллинского месторождения выделяются две продуктивные группы: верхняя, основная группа, в интервале глубин 300-370 м; и нижняя, перспективная группа, включающая пласты в интервале глубин 290 - 340 м.

Были подобраны объекты промышленных испытаний: скважины №№ УМ-5.7, УМ-5.8 оборудованные винтовыми штанговыми насосами (56-0124) и скважина № УМ-5.5 с электроприводным центробежным насосом (ЭЦН5А-35-1350).

Промысловые испытания проводились на основании положений Методики (см. главу 2). Для замеров рабочих параметров использовались следующие измерительные приборы: для определения дебита по воде -счетчики жидкости вихревые ДРЖ.И-50 с блоком вычисления БПИ-01.1; для определения дебита по газу - счетчики СВГ.М-400; для определения динамического уровня в скважинах - комплексы СУДОС; для определения рабочего тока - контролеры тира еРАС II.

Проведенные испытания показали эффективность применения стандартных «нефтяных» центробежных и винтовых насосных установок для условий добычи метана из угольных пластов на Таллинском месторождении Кузбасса. С помощью разработанных методик промышленных испытаний определены дебиты по воде и газу, полезная и потребляемая мощность, КПД, удельная потребляемая мощность на подъем 1 м3 воды и газа на четырех скважинах по добыче метана из угольных пластов на Таллинском месторождении Кузбасса.

Изменение основных рабочих показателей по скважинам №№ УМ-5.5, УМ-5.7, УМ-5.8 представлены в табл. 1.

Табл. 1 - Основные рабочие показатели по скважинам №№ УМ-5.5,

УМ-5.7, УМ-5.8

Дата замера УМ-5.5 УМ-5.7 УМ-5.8

<3„ (мЗ/сут) <3Г (мЗ/сут) (Зв (мЗ/сут) С>г (мЗ/сут) <3в (мЗ/сут) <3г (мЗ/сут)

01.01.2010 48 2896,8 33,6 2167,2 14,4 765,6

02.01.2010 48 2153,04 36 1629,6 21,6 787,2

03.01.2010 48 2802,96 28,8 1780,8 18 722,4

04.01.2010 48 2697,12 36 2383,2 18 799,2

05.01.2010 45,6 2474,4 31,2 2152,8 19,2 787,2

06.01.2010 48 2320,8 33 1848 14,4 679,2

07.01.2010 45,6 1982,4 24 1363,2 18 772,8

08.01.2010 48 1912,8 28,8 1759,2 18 842,4

09.01.2010 50,4 1920 31,2 1077,6 18 729,6

10.01.2010 98,4 4120,8 66 2834,4 18,4 739,2

11.01.2010 52,8 2323,2 36 2563,2 19,2 1116

12.01.2010 48 2202 33,6 2142 19,2 880,8

13.01.2010 48 2244 36 2082 21,6 866,4

14.01.2010 48 2136 36 1920 18 840

15.01.2010 50,4 2472 38,4 1908 19,2 984

16.01.2010 48 1632 36 984 19,2 624

17.01.2010 48 1992 33,6 1080 16,8 780

18.01.2010 48 1416 36 1440 21,6 960

19.01.2010 50,4 1656 28,8 1752 16,8 720

20.01.2010 45,6 1584 33,6 2112 24 912

21.01.2010 48 1656 36 2184 16,8 696

22.01.2010 45,6 1344 33,6 2112 19,2 768

23.01.2010 45,6 1248 31,2 1248 14,4 648

24.01.2010 48 1056 31,2 1536 16,8 576

25.01.2010 52,8 1176 36 1632 26,4 768

26.01.2010 48 1056 31,2 1872 16,8 792

27.01.2010 45,6 1008 31,2 1104 19,2 768

28.01.2010 48 1200 28,8 984 16,8 672

29.01.2010 50,4 1152 31,2 1128 16,8 672

30.01.2010 43,2 1392 31,2 1848 19,2 816

31.01.2010 48 1104 38,4 1368 21,6 768

Сравнение технико-экономических и технико-энергетических

показателей за время внедрения подтвердили эффективность работы установок электроприводных центробежных насосных установок в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

В пятой главе приведен анализ режимов работы установок электроприводных центробежных насосов при разных условиях эксплуатации. Описаны преимущества и недостатки постоянной эксплуатации скважин по добыче метана из угольных пластов, а так же приведен пример циклической эксплуатации скважин (ЦЭС). При переводе скважин на ЦЭС появляются преимущества перед постоянной эксплуатацией.

Во-первых, технико-экономическая обоснованность ЦЭС возникает при эксплуатации нескольких продуктивных объектов, характеризующихся наличием нескольких угольных пластов, имеющих свое пластовое давление и проницаемость.

Во вторых, скважины по добыче метана из угольных пластов с ожидаемым дебитом до 35-45 м3/сут и имеющей монотонно снижающийся дебит при постоянной депрессии на пласт является идеальным кандидатом для перевода с постоянной эксплуатации на ЦЭС.

В третьих, после перевода скважины на ЦЭС, уменьшается удельное и общее энергопотребление при добыче малых и средних объемов пластового жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов за счет увеличения КПД высокодебитных ЭЦН по сравнению с низкодебитными.

В четвертых, после перевода скважины по добыче метана из угольных пластов на ЦЭС уменьшается потребления энергии и повышается надежность оборудования, за счет частичной сепарации газа из воды в скважине во время накопления жидкости в скважине, уменьшение за счет этого удельного и общего энергопотребления.

В главе даются рекомендации по использованию ЦЭС на объектах по добыче метана из угольных месторождений, определяются основные показатели технологического процесса с использованием циклической работы УЭЦН.

Основные выводы и результаты работы

1. Рассмотрен зарубежный опыт добычи метана из угольных пластов. Проанализирована ресурсная база метана угольных месторождений в Российской Федерации. Рассмотрены различные технологии откачки пластовой жидкости, указаны их преимущества и недостатки.

2. Разработана методика проведения стендовых испытаний ступеней электроприводного центробежного насоса в модельной жидкости, схожей по составу с пластовой жидкостью скважин по добыче метана из угольных пластов.

3. Созданы стенды для исследования комплексных характеристик и износа ступеней электроцентробежного насоса, плунжерных пар штангового насоса и винтовых пар винтового насоса в модельной жидкости.

Проведены стендовые испытания ступеней ЭЦН, плунжерных пар штангового насоса, винтовых пар винтового насоса, показавшие, что стандартные насосные установки подходят для использования в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

Показано, что воздействие механических примесей пластовой жидкости углеметановых скважин на рабочие органы насоса минимальны, а величины коэффициента вязкости пластовой жидкости не влияют на характеристику ЭЦН. Диаметральный износ для чугунных колес составил менее 0,01 мм, что менее 0,1% от первоначальных значений.

4. Разработана уточненная методика подбора установок скважинных насосов (на примере ЭЦН) для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

5. Разработана методика анализа данных с экспериментальных скважин по добыче метана из угольных пластов на примере Таллинской площади в Кузбассе.

6. Использование методики подбора и эксплуатация установки ЭЦН для работы в углеметановой скважине, разработанной автором, обеспечило высокие показатели работы оборудования по наработке до отказа и энергоэффективности, что подтверждено более чем 2 летней эксплуатацией скважины УМ—5.5 на Талдинском месторождении.

7. Промысловые испытания установки ЭЦН в скважинах по добыче метана из угольных пластов подтвердили результаты стендовых испытаний в части сохранения высоких энергетических характеристик погружных центробежных насосов.

Удельные затраты энергии на подъем 1 м3 пластовой жидкости с помощью установок ЭЦН в два раза меньше удельных затрат энергии на подъем 1 м3 пластовой жидкости с помощью установок ШВН. При этом удельные затраты энергии на подъем 1 м3 метана у установок ЭЦН и ШВН сопоставимы.

Наработка УЭЦН на скважине УМ-5.5 Таллинского месторождения составила 225 суток, причем причиной замены оборудования явились геолого-технологические мероприятия (ГТМ).

8. Технико-экономические показатели откачки пластовой жидкости метаноугольных скважин при использовании циклической эксплуатации повышаются за счет повышения КПД насосной установки и обеспечения практически полной сепарации газа во время накопления жидкости (остановки откачки).

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Широков Д.А. «Основные требования к подземному оборудованию по добыче метана из угольных пластов», Наука и техника в газовой промышленности, №3 2009, с. 104-107

2. Широков Д.А., Ивановский В.Н. «Анализ возможности применения «нефтяных» технологий для эксплуатации скважин углеметановых месторождений», Газовая промышленность, сентябрь 2009, с. 52-55

3. Широков Д.А. «Требования к подземному оборудованию и возможность применения «нефтяных» технологий для эксплуатации скважин по добыче метана из угольных пластов», Восьмая всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Новые технологии в газовой промышленности», ОАО Газпром, РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина. 6-9 октября 2009, Тезисы докладов с. 42

4. Широков Д.А. «Оборудование скважин по добыче метана из угольных пластов», Восьмая всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России», РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, 1-3 февраля 2010, Тезисы докладов с. 10-11

5. Широков Д.А. «Оборудование метаноугольных скважин», Пятая международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - наукам о земле», РГГРУ им. Серго Орджоникидзе, 23-25 марта 2010, Материалы конференции с. 258

6. Широков Д.А. «Насосное оборудование скважин по добыче метана из угольных пластов», Шестая международная научно-практическая

конференция «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых», РГТРУ им. Серго Орджоникидзе, 6-9 апреля 2010, Материалы конференции с. 52

7. Широков Д.А. «Выбор подземного оборудования и его рациональной компоновки в наклонно-направленных скважинах по добыче метана из угольных пластов», Территория Нефтегаз, апрель 2010, с. 24-29

8. Широков Д.А. «Шахтный метан и газ «Газпрома». Когда совпадут интересы?», Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса, №5 2010, с. 52-56

9. Широков Д.А. «Возможное оборудование скважин по добыче метана из угольных пластов в Российской Федерации», Территория Нефтегаз, июнь 2010, с. 54-56

10. Широков Д.А. «О внедрение безопасных технологий промышленной добыче метана», Экономика и управление собственностью, №3 2010, с. 67-72

11. Широков Д.А. «Перспективы освоения метана в угольных бассейнах России», Экономические стратегии, №10 2010, с. 34-39

12. Широков Д.А. «Нужны ли налоговые льготы на оборудование при промышленной добыче метана из угольных пластов» Нефть, Газ и бизнес, №3 2011, с. 20-21

13. Широков Д.А. «Некоторые аспекты программы освоения скважин по добыче метана из угольных пластов», Газовая промышленность, №3 2011, с. 27-30

14. Широков Д.А. «Оборудование скважин по добыче метана из угольных пластов», XIX Губкинские чтения «Инновационные технологии прогноза, поисков, разведки и разработки скоплений УВ и приоритетные направления развития ресурсной базы ТЭК России», РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 22-23 ноября 2011, Тезисы докладов с. 155-156

Подписано в печать 17.04.2013. Формат 60x90/16.

Бумага офсетная Усл. п.л.

Тираж 100 экз. Заказ № 179

Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел.: 8(499)233-95-44

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА

ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА»

На правах рукописи УДК 622.24.05:621.6

04201356393

Широков Дмитрий Андреевич

Повышение эффективности работы насосного

оборудования для откачки жидкости из метаноугольных скважин за счет оптимизации конструкций и режимов работы (на примере Таллинской площади Кузбасса)

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

специальность - 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы (нефтяная и газовая промышленность)»

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Ивановский В.Н.

Москва 2013

Оглавление

Введение...................................................................................................................4

1 Глава. Анализ опыта добычи метана из угольных пластов. Задачи исследования............................................................................................................9

1.1 Зарубежный опыт добычи метана из угольных пластов...............................9

1.2 Ресурсная база метана России........................................................................14

1.3 Технология эксплуатации скважин по добыче метана из угольных пластов ..................................................................................................................................18

1.4 Применяемые технологии откачки пластовой жидкости............................20

1.5 Преимущества применения УЭЦН для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.................................................................................31

1.6 Задачи исследования и пути решения...........................................................32

2 Глава. Методики исследования возможности и эффективности применения скважинных насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов..............................................................................................33

2.1 Уточненная методика подбора УЭЦН для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.................................................................................33

2.2 Методика проведения стендовых испытаний...............................................42

2.3 Методика анализа данных с экспериментальных скважин.........................49

2.4 Выводы по второй главе.................................................................................52

3 Глава. Стендовые испытания ступеней основных элементов скважинных установок в условиях, имитирующих условия скважин по добыче метана из угольных пластов...................................................................................................53

3.1 Описание стендов............................................................................................53

3.1.1 Стенд для исследования комплексных характеристик ступеней ЭЦН для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов...........................53

3.1.2 Стенд для исследования износа ступеней ЭЦН........................................56

3.2 Результаты стендовых испытаний.................................................................56

3.3 Анализ результатов полученных данных......................................................64

3.4 Стендовые исследования работы ступеней центробежных насосов на водо-газовой смеси................................................................................................75

3.5 Результаты стендовых испытаний винтовой пары штанговых винтовых насосов....................................................................................................................79

3.6 Результаты стендовых испытаний рабочей пары штанговых насосов......88

3.7 Выводы по третьей главе................................................................................95

4 Глава. Промысловые испытания насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов...........................................99

4.1 Талдинское месторождение - объект промысловых испытаний насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов..99

4.2 Результаты промысловых испытаний.........................................................108

4.3 Анализ полученных результатов.................................................................121

4.4 Выводы по четвертой главе..........................................................................128

5 Глава. Анализ режимов работы установок электроприводных центробежных насосов при разных условиях их эксплуатации.....................130

5.1 Постоянная откачка пластовой воды из скважин по добыче метана из угольных пластов.................................................................................................130

5.2 Циклическая откачка пластовой воды из скважин по добыче метана из

угольных пластов.................................................................................................131

Выводы по пятой главе.......................................................................................138

Заключение...........................................................................................................140

Библиография.......................................................................................................142

Введение

Актуальность темы

Специальной литературой и средствами массовой информации в последнее время всё настойчивее обсуждается вопрос о необходимости и целесообразности добычи метана из угольных пластов с целью получения дополнительного природного теплового и сырьевого источника. Следует иметь в виду, что при этом решается и проблема дегазации угольных пластов перед их отработкой подземным способом. Большинство происходящих на шахтах аварий, пожаров и взрывов связано именно с высоким содержанием в угольных пластах метана и его внезапными выбросами в горные выработки.

В связи с этим вопросы повышения эффективности работы насосного оборудования для откачки жидкости, обеспечивающих беспрепятственную дегазацию угольных пластов, являются очень актуальными.

Цель работы

Целью исследований является определение возможности и эффективности применения стандартных скважинных насосных установок для откачки пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов.

Задачи исследований

1. Уточнение методики подбора скважинных насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

2. Разработка методики проведения стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок в условиях, приближенных к условиям работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

3. Проведение стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок для определения их рабочих показателей и рациональных областей применения в скважинах по добыче метана из угольных пластов.

4. Подбор скважинных насосных установок для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов на Талдинской площади в Кузбассе.

5. Разработка методики получения и анализа данных со скважин по добычи метана из угольных пластов на Талдинской площади в Кузбассе.

6. Анализ данных, полученные со скважин по добыче метана из угольных пластов для определения адекватности результатов стендовых исследований.

Научная новизна

Впервые в России на примере эксплуатации месторождения метана из угольных пластов в Кузбассе:

- проведено уточнение методики подбора насосного оборудования (на примере УЭЦН) для работы в скважинах по добыче метана из угольных пластов;

- разработана методика проведения стендовых испытаний основных элементов скважинных насосных установок в условиях, имитирующих работу оборудования в скважинах по добыче метана из угольных пластов;

- проведены стендовые испытания основных элементов скважинных насосных установок в условиях, имитирующих работу в скважинах по добыче метана из угольных пластов и доказавших возможность и эффективность применения стандартных скважинных насосных установок для откачки пластовой жидкости из скважин по добыче метана из угольных пластов.

Практическая полезность

Результаты работы используются ОАО «Газпром» при реализации инновационного проекта по добыче метана из угольных пластов в Кузбассе при подборе скважинного оборудования на экспериментальных, разведочных и промысловых скважинах по добыче метана из угольных пластов.

Результаты работы используются в Проектной документации ОАО «Газпром промгаз» на разработку месторождения по добыче метана из угольных пластов (раздел скважинного оборудования).

Разработанная уточненная методика подбора скважинного оборудования применяется при подборе насосов на предприятиях ОАО «Газпром промгаз» и ООО «Газпром добыча Кузнецк».

Апробация работы

Результаты работы были апробированы докладами на конференциях: Восьмая всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Новые технологии в газовой промышленности» (г. Москва, ОАО «Газпром», РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 6-9 октября 2009 г.), Восьмая всероссийская научно-техническая конференция «Актуальность проблемы развития нефтегазового комплекса России» (г. Москва, РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 1-3 февраля 2010 г.), Пятая международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - наукам о земле» (г. Москва, РГГРУ им. Серго Орджоникидзе, 23-25 марта 2010 г.), Шестая международная научно-практическая конференция «Наука и новейшие технологии при поиске, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых» (г. Москва, РГГРУ им. Серго Орджоникидзе, 6-9 апреля 2010 г.), Девятнадцатые Губкинские чтения «Инновационные технологии прогноза, поисков, разведки и разработки скоплений УВ и приоритетные направления развития ресурсной базы ТЭК России» (г. Москва, РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 22-23 ноября 2011 г.). Результаты проведенных стендовых испытания, методика получения данных со скважин и их анализ использованы в отчетах о НИР ОАО «Газпром промгаз».

Благодарности

Большой вклад в решение проблемы технологии добычи метана из угольных пластов внесли: В.В. Гергерт, С.С. Золотых, A.M. Карасевич, Е.В. Крейнин, В.И. Новиков, Н.М. Сторонский, В.Т. Хрюкин, T.L. Logan, M.R. Herrington, Palmer D.Ian, Ayers В. Walter и многие другие.

Добыча метана из угольных пластов невозможна без откачки пластовой жидкости, т.к. жидкость находящаяся в пласте препятствует выходу газа по затрубному пространству на поверхности. Откачка жидкости с помощью скважинного насосного оборудования способствует десорбции метана в угольном пласте.

В связи с вышеизложенным проблема создания технологического комплекса по откачке пластовой жидкости из углеметановых скважин для беспрепятственного отбора метана является очень актуальной. В составе технологического комплекса по откачке пластовой жидкости из углеметановых скважин самым главным является скважинная насосная установка, условия работы которой очень сильно отличаются от условий работы «нефтяных» скважинных насосов. Основная задача - определить возможность применения наиболее распространенного в России нефтедобывающего оборудования - установок ЭЦН, которыми в РФ добывается более 72% нефти и около 80% всей пластовой жидкости из нефтяных скважин.

Исследованием рабочего процесса, конструкции насосного оборудования для механизированной добычи пластового флюида занимались: Ш.Р. Агеев, Д.Ф. Балденко, Ф.Д. Балденко, А.Н. Дроздов, В.Н. Ивановский, О.М. Перельман, А.И. Рабинович, Ю.А. Сазонов, и другие.

Структура и объем работы

Работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов и результатов работы, приложений. Работа представлена на 148 страницах машинописного текста, имеет 58 иллюстраций, 18 таблиц. По результатам работы

опубликовано 9 статей в научно-технических журналах, в том числе - 9 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования. Работа прошла апробацию на 5 конференциях и заседаниях научно-технических советах.

1 Глава. Анализ опыта добычи метана из угольных пластов. Задачи исследования

1.1 Зарубежный опыт добычи метана из угольных пластов

Угленосные толщи являются не только основными газопроизводящими формациями, но и мощными аккумуляторами (коллекторами) углеводородных газов.

Основным компонентом природных газов угольных пластов, не затронутых процессами газового выветривания, является метан. Его концентрация в смеси природных газов угольных пластов в пределах зоны метановых газов составляет 80-98%. В пластах жирных углей в виде примесей неравномерно распределены до 15% гомологи метана (тяжелые углеводородные газы). В небольших концентрациях (до 5%) иногда встречается водород.

Если обратиться к мировому опыту добычи метана из угольных пластов как самостоятельного полезного ископаемого, очевидное лидерство здесь принадлежит США.

История становления промысла по добыче метана из угольных пластов уходит своими корнями в начало 1980-х годов. Поводом для того, чтобы начать рассматривать углеметан (УМ) в пластах как самостоятельное полезное ископаемое стали наблюдаемые в бассейне Сан Хуан спонтанные выделения метана из угольных пластов формации Фрутлэнд при бурении скважин на традиционные залежи газа в нижележащей формации Дакота. Но если тогда мало кто верил в успех развития и перспективность добычи метана из угольных пластов, и казалось невозможным то, что пласты угля содержат в себе большое количество газа, в настоящее время уже никто не сомневается в большом будущем и перспективности молодой отрасли газовой промышленности. За последние 20 лет добыча метана из угольных пластов в США превратилась из малоизвестного дорогостоящего процесса в

конкурентноспособный промышленный способ добычи углеводородного сырья. [58-62]

В 1982 г. годовой объем добычи метана из угольных пластов в США практически равнялся нулю. В 1983 г. Институт Газовых Исследований (ОШ) провел ряд фундаментальных исследований и технологических разработок, оказавших значительное влияние на развитие добычи метана из угольных пластов.

Новые методы оценки месторождений, новые технологии бурения, завершения и интенсификации газоотдачи позволили существенно расширить ресурсную базу добычи метана из угольных пластов.

В настоящее время добыча метана из угольных пластов в США продолжает расти. В США создана надежная технологическая база для широкомасштабной добычи УМ и обширная инфраструктура трубопроводов для его транспортировки.

По оценкам специалистов, по состоянию на 01.01.2003 г., разведанные запасы газа угольных пластов в США составляют 9,6 % от общих запасов газа в этой стране.

Кроме традиционных метаноугольных бассейнов Сан Хуан (доля которого в общей добыче метана из угольных пластов постепенно начала снижаться, все равно оставаясь значительной) и Блэк Уорриор, активно наращивается добыча газа в новых перспективных метаноугольных бассейнах: Юинта, Рэйтон, Аппалачский, Паудэр Ривер и других.

В настоящее время более 100 компаний-операторов осуществляют добычу метана из угольных пластов в США, причем первая десятка добывает менее 50 % всего метана угольных пластов. Основные сервисные компании обеспечивают проведение мероприятий по завершению скважин и интенсификации газоотдачи, ряд компаний имеет собственные технологические решения.

Итак, необходимо заметить, что основными факторами, обусловившими впечатляющий рост добычи метана в тот период стали:

• бурное развитие технологии добычи метана из угольных пластов, что привело к резкому снижению себестоимости добычи, среди которых: использование скважин, "завершенных" с применением технологии "open hole cavity" (завершение в необсаженном стволе с кавернообразованием), применение улучшенной технологии гидроразрыва для исправления старых скважин, использование горизонтальных скважин и др.

• развитие научного понимания корректных характеристик коллектора, механизмов контроля добычи и грамотных подходов к успешному подбору технологии извлечения этих энергетических ресурсов.

• достижения в применении средств дистанционного зондирования, а также данных аэромагниторазведки высокой чувствительности, расширенное использование 3-х мерной сейсмики (3D seismic), которые стали новыми инструментами для нахождения «благоприятных мест».

• налоговые кредиты и льготы на добываемый газ из скважин (пробуренных до 1993 года), что стимулировало развитие технологий добычи метана из угольных пластов для снижения импорта нефти; к освоению метаноугольных месторождений были привлечены значительные финансовые и инженерные ресурсы.

Начиная с определенного момента, затраты на обнаружение новых запасов метана в угольных пластах стали сопоставимы или даже ниже, чем таковые для традиционных ресурсов природного газа.

По данным 2006 года добыча метана из угольных пластов в США составила примерно 51 млрд. м /год.

Интересное положение сложилось в Канаде, где коммерческая добыча метана из угольных пластов началась в 2002 году. Несмотря на то, что эти работы пока еще не получили такой размах, как в США (что в основном связано с отсутствием в стране такой высокой потребности в дополнительных энергетических ресурсах), однако американские компании проявляют большую заинтересованность в работе на территории Канады.

Пробуренные за 4 года 3000 скважин с пиковыми дебитами, не превышающими 3500 м /сут, обеспечивают добычу 4,2 млрд. м газа в год.

В Австралии, в бассейне Боуэн, на сегодняшний день, наряду с США и Канадой, также начата промышленная добыча метана из угольных пластов, и, хотя количество его относительно невелико, чтобы серьезно влиять на энергетический баланс страны, годовая добыча поддерживается на уровне 1,7 млрд.м3/год.

В последние годы правительство Китая при