China: methaan uit steenkool – een doorbraaktechnologie? 

Als ik naar deze kop kijk, denk ik onmiddellijk aan tientallen presentaties waarin dit een ‘revolutie’ wordt genoemd. en “redding?”. Maar als je al jaren met het onderwerp bezig bent, weet je dat er een kloof gaapt tussen een mooi concept en een goed werkend concept. Iedereen praat over het potentieel, maar ik herinner me hoe we in Shanxi in 2018 drie maanden lang worstelden met een lage reservoirdoorlaatbaarheid, en alle productievoorspellingen naar de hel gingen. Dus ja, de technologie voor het winnen van methaan uit steenkoollagen (KSM – coalbed methaan, zeggen we vaak).kolenbed methaan) is geen ontdekking van gisteren. De vraag is een andere: is China in deze kwestie de locomotief geworden die niet alleen de gigawatt aan energie doet toenemen, maar ook echte technologische doorbraken genereert? Of zitten we nog steeds gevangen in de oude problemen: complexe geologie, hoge kosten en commerciële gasopbrengsten als een loterij?

Neftyanka versus mijnwerkers: verschillende opvattingen over hetzelfde gas

Het eerste dat je ter plekke tegenkomt, is een culturele kloof. Traditionele olie- en gasarbeiders die bij CBM kwamen denken in termen van reservoirs. Ze zijn op zoek naar “vallen”, “bodemwater”. En steenkool is een ander universum. Hierbij wordt het gas geadsorbeerd in de matrix, de opbrengst hangt niet zozeer af van de porositeit, maar van de mate van breuk enregionale ontgassing. Ik herinner me dat geologen uit de olie-industrie bij een van de eerste projecten in de provincie Anhui erop stonden om langs een structurele bergkam te boren. En de lokale, oude mijnwerkers schudden hun hoofd: "De naad daar is 'dood', het gas is al lang in de uitgemijnde ruimte van de oude mijnbouw terechtgekomen? Ze bleken gelijk te hebben. Oliekaarten liegen vaak voor steenkool.

Vandaar de belangrijkste, naar mijn mening, Chinese specificiteit: de hybride aanpak. Westerse technologieën (voornamelijk Australische en Amerikaanse) passen zich aan aan waanzinnig complexe, vaak gelaagde en tektonische verstoorde geologie. Ze kopiëren niet alleen, ze breken. Standaard op gel gebaseerde breekvloeistof zou bijvoorbeeld microporiën in lokale kolen kunnen verstoppen. Ik moest experimenteren met actief water en speciale grove proppants. Dit is geen knowhow in een vacuüm, maar een antwoord op een specifiek probleem dat in Bowen misschien niet eens voorkomt.

Het is in deze niche – aanpassing en ontwikkeling aan de Chinese omstandigheden – dat veel lokale instituten en bedrijven actief zijn. Neem bijvoorbeeldChengdu Yizhi Technologie Co.(Hun website isyzkjhx.ru). Dit is geen abstract onderzoekscentrum, maar een ontwerpinstituut dat is voortgekomen uit een chemisch technologiebedrijf. Hun kapitaal van 120 miljoen yuan gaat niet over fundamenteel onderzoek, maar over toegepaste oplossingen. Toen ik naar hun portfolio keek, merkte ik dat er specifiek veel werk werd verricht aan het optimaliseren van de samenstelling van hydraulische breekvloeistoffen en putconstructiesystemen voor complexe formaties. Is dit hetzelfde ‘werkpaard’? een industrie die saaie maar kritische problemen oplost: hoe je de kosten van het boren van een horizontaal gat in een dunne formatie kunt verlagen of hoe je water efficiënter kunt afvoeren. Zonder dergelijke verbindingen blijft alle “doorbraaktechnologie” in de lucht hangen.

De cijfers zijn briljant, maar in werkelijkheid is het een “oorlogsgebied?”

De statistieken van het Chinese Ministerie van Energie zijn indrukwekkend: tientallen miljarden kubieke meters productie, duizenden putten. Maar als je naar een cluster in Shaanxi of Guizhou gaat, is het plaatje ingewikkelder. Ik zag velden waar ze van de tien putten consequent drie of vier ‘zingen’. De rest heeft ofwel een lage opbrengst, ofwel een enorme hoeveelheid geproduceerd water die nergens heen kan. Dit is geen mislukking, dit is de realiteit.Winning van methaan uit steenkoolis altijd een statistisch spel. Het doel is niet dat elke put een kampioen is, maar lage gemiddelde productiekosten voor het veld.

Een van de belangrijkste hoofdpijnen is water. In sommige zwembaden duurt het maanden voordat er een gestage gasstroom is. En dit is niet alleen H2O - dit zijn pekels met mineralisatie, die dure verwijdering vereisen. Ecologie? Ja, het is een grote vraag. De bouw van installaties voor omgekeerde osmose of injectielocaties is een kolossale investering die de economie van kleine projecten kapot maakt. Overheidssubsidies en uitkeringen zijn vaak geen stimulans, maar een voorwaarde om te overleven.

En ook veiligheid. Overgang vanhet ontgassen van mijnennaar CBM-mijnbouw als onafhankelijk bedrijf is een paradigmaverschuiving. Mijnwerkers zien methaan als een bedreiging die moet worden weggepompt en weggegooid. CBM-mijnwerkers zijn een commodity. Maar deze ‘verhandelbaarheid’ brengt risico’s met zich mee. Reservoirdruk, restgas in oude installaties, onvoorspelbaarheid tijdens hydraulisch breken. Gehoord van een geval in Henan waarbij een operator te agressief was bij het opnieuw breken en een ongecontroleerde stroom mijngas door een tektonische breuk kreeg. Het incident was lokaal, maar het project lag zes maanden stil. Doorbraaktechnologie? Ja. Maar elke doorbraak is ook een doorbraak naar het onbekende.

Integratie: waar de echte doorbraak verborgen kan blijven

Dit is waar nu steeds vaker aan de zijlijn van conferenties over wordt gesproken: de toekomst ligt niet in gerichte CBM-mijnbouw, maar in integratie. ?Kolen-methaan-zon-wind?. Het klinkt als een groene utopie, maar er zijn al pilotprojecten. Stel je voor: een methaanproductielocatie die naar een mini-WKK gaat om booreilanden en pompen aan te drijven. In de buurt liggen zonnepanelen op teruggewonnen land, die het piekverbruik compenseren. En als er een mijn in de buurt is, dan kun je de kringloop sluiten met mijnmethaan (dat vele malen calorischer is) in dezelfde warmtekrachtcentrale.

Dit is geen fantasie. Bedrijven als China Coal en Sinopec experimenteren met dergelijke hybride energieparken. De economie verandert onmiddellijk. Een put met een laag rendement, die niet rendabel is in een op zichzelf staand project, in een geïntegreerd systeem, wordt een stabiele, zij het kleine, bron voor de eigen behoeften, waardoor de afhankelijkheid van het externe netwerk wordt verminderd. Het gaat niet langer alleen om de gasproductie, het gaat om het beheer van de energiestromen op lokaal niveau. En hier zijn de Chinese schaalgrootte en staatsplanning een enorm voordeel.

Maar er zijn ook ‘maren’. Juridische belemmeringen. Een gaswinningsvergunning is één ding. Een vergunning om elektriciteit op te wekken en te verkopen is een ander regelgevingsuniversum. Goedkeuringen kunnen jaren aanslepen. Ik zag een project waarbij alle technische oplossingen waren uitgewerkt, maar de verbinding met openbare netwerken werd geblokkeerd door het lokale elektriciteitsbedrijf, dat hen als concurrent zag. Technologische integratie is dus slechts het halve werk. We hebben administratieve integratie nodig, die vaak moeilijker is.

Ervaring die je niet kunt kopen: waarom het Westen met belangstelling naar China kijkt

Voorheen leerde China van Australië en de Verenigde Staten. Nu wordt de kennisstroom tweerichtingsverkeer. Waarom? Omdat Chinese ingenieurs ongekende ervaring hebben opgedaan met het werken in omstandigheden die in het Westen zeldzaam zijn. Hoge bergafzettingen in Sichuan? Meerlagige, zeer verstoorde structuren in Noord-China? Ervaar je het boren in de buurt van oude mijnvelden met het risico op plotselinge uitbarstingen? Niemand heeft zoveel bagage.

Hierdoor ontstaan interessante samenwerkingen. Niet alleen de aanschaf van technologie, maar ook gezamenlijke R&D. Bijvoorbeeld aanpassing van de technologiegericht borenhet gebruik van real-time elektromagnetische registratie om nauwkeurig een gat in een dunne steenkoollaag te lokaliseren - dergelijk werk wordt uitgevoerd met Canadese specialisten, maar met behulp van Chinese geologische modellen. China biedt een “proeftuin voor complexiteit”; het Westen biedt geavanceerde hulpmiddelen.

Daarom kent de vraag in de titel geen duidelijk antwoord: ja? of niet?. Een doorbraak betekent niet altijd dat er vanuit het niets iets fundamenteel nieuws moet worden gecreëerd. Vaker brengt het iets naar industriële, massale toepassing onder de zwaarste omstandigheden, dat ergens al is uitgevonden. In die zin maakt China een stille maar enorme technische doorbraak. Ze hebben CBM getransformeerd van een nichetechnologie voor gunstige geologische omstandigheden naar een industrie die werkt waar het naar alle maatstaven niet zou moeten werken. Ten koste van vallen, opstaan en enorme investeringen.

Wat staat er op de onderste regel? Technologie als proces

Dus terug naar het begin. Steenkoolmethaan is in China geen bevroren ‘doorbraaktechnologie’, maar een levend, pijnlijk en uiterst pragmatisch proces. Het gaat hier niet om één magische bron, maar om duizenden verschillende, elk met een eigen verhaal. Het gaat om instellingen alsChengdu Yizhi Technologie Co., die specifieke problemen oplossen om de slachtkosten te verlagen. Dit gaat over de strijd tegen water en bureaucratie. Dit gaat over het geleidelijk samensmelten met nieuwe energie.

De belangrijkste conclusie die ik zou trekken als ik dit alles van binnenuit bekijk: de Chinese ervaring devalueert het woord ‘onmogelijk’? in het kader van CBM. Ze nemen het ?onmogelijke? vanuit het oogpunt van de leerboeken, formaties en proberen (vaak met succes) er commercieel gas uit te persen. Ja, met wisselend succes. Ja, zonder overheidssteun is het niet altijd rendabel. Maar ze creëerden een industrie die bestaat en zich ontwikkelt, niet dankzij, maar ondanks. En dit is misschien wel de belangrijkste doorbraak - niet in het laboratorium, maar in het veld, in het vermogen om de meest complexe geologie door middel van talloze iteraties te laten werken. De rest van de wereld zal nu van deze ervaring leren, omdat dit, met al zijn littekens, het meest waardevolle bezit is.