Оценка газоносности пласта К10 в пределах Шерубайнуринского участка Карагандинского угольного бассейна

Abstract

Цель: исследование газоносности угольного пласта К10 для оценки ресурсов метана и возможности его добычи на Шерубайнуринском участке Карагандинского угольного бассейна. Методика. Для определения величины природной газоносности угольного пласта К10 Карагандинского угольного бассейна были использованы три методики, основанные на расчетных и фактических данных по газовыделению из пласта при его разработке: 1) расчет газоносности по коэффициентам Лэнгмюра; 2) отбор и обработка проб угля по способу фирмы DMT GmbH & Co. KG; 3) измерение фактического газовыделения. Далее проводилось уточнение указанной величины на основе сравнения результатов, полученных различными способами. Исследования проводились на поле шахты «Абайская» АО «АрселорМиттал Темиртау» при отработке пласта К10. Результаты. Газоносность пласта К10 в пределах Шерубайнуринского участка оценивается в среднем в 17,5 м3/т. Однако способ определения природной газоносности пластов по количеству выделившегося метана дает весьма усредненную величину. Проведенные исследования показали, что результаты определений природной газоносности угольных пластов, выполненных по способу фирмы DMT Gmb&Co, имеют хорошую сходимость с расчётной величиной. Газоносность угольных пластов Шерубайнуринского участка нарастает с глубиной по зависимости, описываемой уравнением регрессии, в общем случае, имеющем вид уравнения Ленгмюра. Результаты исследований показывают, что в практически нетронутом массиве на расстоянии 38…42 м от стенки выработки газоносность постоянна. Научная новизна. Выполнены комплексные исследования газоносности угольного пласта и характера влияния разгрузки на ее величину в Карагандинском бассейне. Практическая значимость. Сопутствующий добыче угля газ метан при разработке шахт используется для выработки электроэнергии и обеспечения потребностей самой шахты. В будущем на территории Казахстана утилизация угольного метана позволит экономить природный газ и сокращать выбросы парниковых газов. Это перспективный энергетический рынок. Газопроницаемость и метаноносность угольных пластов – это главные критерии оценки метаноугольных площадей при их подготовке к освоению. Исследования газоносности угольных пластов позволят правильно оценивать ресурсы метана и возможности его добычи на Шурубайнуринском участке Карагандинского угольного бассейна

The aim of the research is to study gas content of the K10 coal reservoir for assessment of methane resources and possibility of its production in the Sherubainurinsky area of the Karaganda coal basin. Methodology. To determine the value of natural gas content of the coal seam K10 of the Karaganda coal basin, the authors have used three methods based on the calculated and actual data on gas evolution from formation during its development: 1) calculation of gas content by the Langmuir coefficients; 2) sampling and processing of coal samples by the method of DMT GmbH & Co. KG; KG; 3) measurement of actual gas emission. Furthermore, the specified value was refined on the basis of comparison of the results obtained by different methods. Investigations were carried out on the field of the Abayskaya mine of ArcelorMittal Temirtau JSC during the development of the coal seam K10. Results. The gas content of the K10 reservoir within the Sherubainurinsky site is estimated at an average of 17,5 m3-t. However, the method for determining the natural gas-bearing formation of reservoirs by the amount of released methane gives rather average value. The studies have shown that the results of determination of natural gas content of coal seams, made by the method of the company DMT GmbH & Co. KG, have good convergence with the calculated value. The gas content of the coal seams of the Sherubainurinsky site increases with depth according to the dependence described by the regression equation, in general, having the form of the Langmuir equation. The research results show that in a virtually intact array at a distance of 38... 42 m from the production wall, gas content is constant. Scientific novelty: comprehensive studies of the coal bed gas content and the nature of the effect of unloading on its value of the Karaganda coal-basin. Practical significance. Coal-basin. Associated coal mining gas methane in the development of mines is used to generate electricity and meet the needs of the mine itself. In the future, utilization of coalbed methane in Kazakhstan will save natural gas and reduce greenhouse gas emissions. This is a promising energy market. The gas permeability and methane content of coal seams are the main criteria for assessing the methane-coal areas during their preparation for development. Investigations of the gas content of coal seams will correctly assess the resources of methane and the possibility of its production in the Sherubainurinsky site of the Karaganda coal basin