Добыча метана из угольных пластов в США в 2017 году составила 0,98 триллиона кубических футов (TCF), что составляет 3,6 процента от всей добычи сухого газа в США в этом году. Добыча в 2017 году снизилась с пикового уровня в 1,97 TCF в 2008 году. [1] Большая часть добычи метана из угольных пластов приходится на штаты Роки-Маунтин, Колорадо , Вайоминг и Нью-Мексико .
Оценки запасов метана из угольных пластов различаются; однако оценка 1997 года, проведенная Геологической службой США, предполагает наличие в США более 700 триллионов кубических футов (20 триллионов кубических метров) метана. При цене на природный газ 6,05 долларов США за миллион БТЕ (5,73 доллара США / 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, запасы на 2017 год составили 11 878 миллиардов кубических футов (BCF) или 11,878 триллионов кубических футов [3], что при текущей рыночной цене 2,97 долларов США на 14 мая 2021 года составляет примерно 36,2 миллиарда долларов США. [4]
История
Метан угольных пластов образовался в результате выхода 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, получаемый 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 природный 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, помимо добычи угля, появился в начале 1980-х годов в бассейне Блэк Уорриор на севере Алабамы .
Американская общественная газовая ассоциация в рамках гранта Министерства энергетики США в 1980 году профинансировала трехскважинную исследовательскую программу по добыче метана из угольных пластов в Плезант-Гроув, штат 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. [ необходима цитата ] Скважины для добычи метана из угольных пластов были пробурены на лужайке перед зданием суда Плезант-Гроув. Газ был достаточного качества, чтобы его можно было направлять на кухни бытовых потребителей после незначительной обработки, включая одоризацию в качестве меры безопасности. [ необходима цитата ]
Поле Плезант-Гроув, открытое в июле 1980 года на церемонии, на которой присутствовали сенаторы, конгрессмены и официальные лица администрации США, стало первым месторождением по 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 положения, регулирующие использование метана из угольных пластов. Эти правила послужили образцом для других штатов. [6]
Области добычи метана угольных пластов
- Бассейн Черного Воина , Алабама
- Бассейн Паудер-Ривер , Вайоминг
- Бассейн Ратон , Колорадо и Нью-Мексико
- Бассейн Сан-Хуан , Колорадо и Нью-Мексико
Пластовая вода
Добываемая вода выносится на поверхность в качестве побочного продукта добычи газа значительно варьируется по качеству от области к области, но может содержать нежелательно высокие концентрации растворенных веществ , такие как соль и общее количество растворенных твердых веществ (TDS). Из-за большого количества добываемой воды экономичное водопользование является важным фактором в экономике скважин угольных пластов. МУП вода из некоторых районов, таких как бассейн Сан-Хуан в Колорадо и Нью-Мексико, имеет слишком низкое качество, чтобы получить разрешение Национальной системы устранения сбросов загрязняющих веществ (NPDES), необходимое для сброса в поверхностный поток, и большая часть ее должна сбрасываться в водохранилище. лицензированная на федеральном уровне скважина 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 пластовой воды, из которых 371 миллион баррелей (30 процентов) было сброшено в поверхностные водотоки в соответствии с разрешениями NPDES. Почти вся вода, сбрасываемая с поверхности, была из трех областей: 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 бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге, США, обычно соответствует федеральным стандартам питьевой воды и широко используется в этом районе для поения скота. [8] Его использование для орошения ограничено относительно высоким коэффициентом 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 году Aspen Skiing Company построила 3-мегаваттную станцию по производству электроэнергии из метана в Сомерсете, штат Колорадо, на шахте Элк-Крик, принадлежащей Oxbow Carbon. [10]
Финансирование улавливания метана за счет компенсации выбросов углерода
Проект по улавливанию метана индейского племени Южных Уте позволил сократить выбросы парниковых газов примерно на 379 000 метрических тонн двуокиси углерода в период с 2009 по 2017 год. [11] Использование обычных скважин для добычи метана из угольных пластов было экономически нецелесообразным в этом месте из-за низкой низкий объем просачивания. [12] Проект поставляет свой газ по трубопроводам природного газа и генерирует дополнительный доход за счет продажи квот на выбросы углерода . [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 водоток, это должно производиться в соответствии с разрешением NPDES или эквивалентом соответствующего федерального штата. Если вода сбрасывается подземным закачиванием, 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 получать разрешения на строительство дорог, трубопроводов и сооружений, получать разрешения на сброс сточных вод (пластовой воды) и составлять отчеты о воздействии на окружающую среду [15] Как и в случае с другими видами деятельности по использованию природных ресурсов, применение и эффективность природоохранного законодательства, регулирование и исполнение зависят от местоположения. Нарушения применимых законов и правил рассматриваются регулирующими органами, а также уголовным и гражданским судопроизводством. [ необходима цитата ]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Управление энергетической информации США, Производство метана из угольных пластов , по состоянию на 9 октября 2013 г.
- ^ «Метан из угольных пластов: потенциал и проблемы» (PDF) . Геологические службы США . usgs.gov . Проверено 1 февраля 2011 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Доказанные запасы метана в угольных пластах по состоянию на 31 декабря 2017 года» . Агентство энергетической информации (EIA) . 2019-07-31.
- ^ «Обзор цен на NGH20 на пятницу, 31 января 2020 г.» . Barchart . 31 января 2020 . Проверено 31 января 2020 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 2007-07-09 . Проверено 18 февраля 2008 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2013-10-05 . Проверено 9 октября 2013 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Документ о техническом развитии отрасли добычи метана из угольных пластов (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Апрель 2013 г. EPA-820-R-13-009.
- ^ «Приложение 5. Угольный бассейн Паудер-Ривер». Оценка воздействия на подземные источники питьевой воды гидроразрывом пластов метановых пластов угольных пластов (отчет). EPA. Июнь 2004 г. EPA-816-R-04-003.
- ^ Геологическая служба Алабамы, Стратегии управления водными ресурсами для улучшения добычи метана из угольных пластов в бассейне Блэк Уорриор , без даты.
- ^ Уорд, Боб (21 ноября 2014 г.). «Как Aspen Skiing Co. превратилась в энергетическую компанию» . Aspen Times . Проверено 21 декабря 2019 .
- ^ а б Маллейн, Шеннон (9 июля 2019 г.). «Промышленность на открытом воздухе участвует в проекте по улавливанию метана в Южном Уте» . Дуранго Геральд . Проверено 21 декабря 2019 .
- ^ «Племя южных индейцев Юта: улавливание и использование природного метана» . Родная энергия . 2018 . Проверено 21 декабря 2019 .
- ^ "Колорадо - улавливание метана коренными американцами" . Классный эффект . Проверено 21 декабря 2019 .
- ^ Департамент качества окружающей среды штата Монтана; Метан из угольных пластов; Федеральные, государственные и местные законы, постановления и разрешения - которые могут потребоваться
- ^ Департамент качества окружающей среды штата Монтана; Окончательная версия ОВОС для нефтегазовой отрасли штата и предлагаемые поправки к ПУР Паудер-Ривер и Биллингс
Внешние ссылки
- Угольный газ - Новости и публикации - Геологическая служба США
- Программа распространения метана из угольных пластов - EPA
- Справочник геологической службы Канзаса по метану из угольных пластов