Wie kann Erdgas aus Kohlelagerstätten gewonnen werden

Erdgas kann nicht aus allen Typen von Lagerstätten gewonnen werden; besonders aussichtsreich für ihre Gewinnung sind Kohlen, die eine Zwischenlage zwischen Braunkohle und Anthrazitkohle bilden. An solcher Kohle reich ist z.B. Kusbass.

Besonders geläufig sind die Varianten wie Tränkung der Schicht mit Wasser bzw. mit Gel, Bohrloch-Luftinjektionen bzw. Injektionen mit Luft-Luft-Gemisch und die Beeinflussung der Schicht mit Strom.

Um Explosionen zu vermeiden, muss Methan aus Kohleminen gewonnen werden. Das erste Land, das beschlossen hat, dies in industrielle Förderfelder umzusetzen, waren die USA. Heute sind 10% des dort gewonnenen Erdgases gerade dieser Herkunft. In Russland hat die Erdgasgewinnung aus Kohlelagerstätten ebenfalls gute Perspektiven.

Gas im Kohle-Inneren

In Kohleschichten bilden sich im Prozess des Kohlenstoff-Metamorphismus – der Veränderung der Struktur, der Eigenschaften und der Zusammensetzung von Kohlenstoff unter Temperatur- und Druckeinflüssen – die Kohlenwasserstoff-Gase. Ihre Hauptkomponente ist Methan, dessen Konzentration im Gemisch 80–98% erreicht. Methan kann in Kohleschichten im freien, sorbierten oder gelösten Zustand enthalten sein.

Methan — Gefahr in den Kohleminen

Methan ist durch seine Eigenschaft bekannt, explosionsfähige Luftgemische zu bilden. Gerade deswegen ist in die Ausbeutung einer Lagerstätte die Entgasung – die Methan-Extrahierung – integriert. Und das ist das erste Förderungsverfahren, das als Minenverfahren bezeichnet werden kann. Dabei wird Methan in nicht großen Volumen gewonnen, und das Gas wird hauptsächlich für lokale Bedürfnisse am Ort des Kohleabbaus verwendet.

Industrielle Gewinnung

Das zweite Förderungsverfahren dient für die industrielle Gewinnung. Methan wird dabei nicht als Kohleabbau-Nebenprodukt, sondern als ein selbständiges flüssiges Mineralgut betrachtet. Bei industrieller Methan-Gewinnung aus Kohleschichten ergibt sich die Möglichkeit, mit Gas als Energieträger und Rohstoff die ganze Region zu versorgen. Außerdem wird die Arbeit in den Kohleminen weniger gefährlich.

Um Methan in großen Volumen ausbeuten zu können, werden in einer der Bohrlochbau-Phasen Techniken zur Intensivierung der Gasabgabe der Kohleschichten angewandt.

Das erste Kohlegas

Zum ersten Mal begann man Ende der 1980-er Jahre in den USA Methan aus Kohleschichten zu gewinnen, nachdem die Wirtschaftlichkeit solcher Förderfelder festgestellt worden war. Diese Branche ist dort auch heute am besten entwickelt. 2009 erreichte die Methanausbeute in den USA 56 Mrd. Kubikmeter, was 10% der herkömmlichen Gasausbeute in diesem Land ausmachte. Methan wird auf diese Art auch in Australien, Kanada und China gefördert.

Die Wirtschaftlichkeit der industriellen Kohlegasförderung ist in Russland durch günstige geologische Verhältnisse und den Gasgehalt der Kohlebecken bedingt. 2003 begann Gazprom mit der Abschätzung der Aussichten für die Methanförderung in Kusbass, es wurden die ersten Versuchsbohrlöcher gebohrt. Vor kurzem begann der Probebetrieb von Explorationsbohrungen mit der Gasversorgung der automatischen CNG - Gasbetankungsanlagen. Es ist vorgesehen, ein stabiles Niveau der Methan-Ausbeute aus Kohleschichten in Kusbass von 4 Mrd. m3/a zu gewährleisten. Langfristig – 18–21 Mrd. m3/a zur Befriedigung der Gasnachfrage in anderen Regionen im Süden von Westsibirien.