Об этом 23 октября 2024 г. на Международной конференция по водородной энергетике (IH2CON) в г. Москва сообщил гендиректор компании Газпром водород, дочки Газпрома, К. Романов.
Газпром в поисках белого водорода
Исследования по возможности добычи белого водорода Газпром ведет на Ковыктинском газоконденсатном месторождении (ГКМ) в Иркутской области, базовом для Иркутского центра газодобычи (ЦГД).Тезисы от К. Романова:
- сейчас мы работали с ареалом Ковыктинского месторождения,
- мы провели отбор с нескольких скважин, выявили природный водород,
- это попутный водород,
- мы изначально знали, что он там предполагается по геологическому строению, провели в начале теоретическую работу,
- не в таком количестве, как хотелось бы для каких-то коммерческих нужд, но то, что он есть в недрах, это подтверждено,
- там всего лишь до 3%, это небольшая величина,
- до коммерческой составляющей пока идти долго, но как пример мы хотим такое реализовать,
- думаю, что до конца 2024 г. такую работу мы выполним и перейдем к стадии поиска вариантов с более высокой концентрацией водорода.
Вот это Ковыкта!
Ковыктинское ГКМ по размеру запасов относится к категории уникальных - извлекаемые запасы газа по проекту по категории С1+С2 составляют 1,8 трлн м3, газового конденсата - 65,7 млн т.Главным продуктивным горизонтом, к которому приурочены основные залежи углеводородов на месторождении, является парфеновский горизонт, стратиграфически приуроченный к верхней подсвите чорской свиты венда.
Особенностью газа парфеновского газоносного горизонта является сложный химический состав конденсатного газа.
Так, на Ковыктинском месторождении газ парфеновского горизонта имеет следующий состав:
- метан - 92,36%,
- этан - 4,13%,
- пропан - 0,81%,
- бутан - 0,21%, изобутан - 0,16%,
- азот - 1,69%,
- гелий - 0,284%,
- водород - 0,09%,
- аргон - 0,045%.
По подобию гелия
На Ковыктинском ГКМ была построена опытная мембранная установка по выделению гелия (более масштабный проект с закачкой гелиевого концентрата в пласт реализован на Чаяндинском НГКМ).В промышленном масштабе гелий и другие ценные компоненты газа Ковыктинского и Чаяндинского месторождений осуществляется Амурском газоперерабатывающем заводе (ГПЗ), куда газ Якутского и Иркутского ЦГД поступает по МГП Сила Сибири-1.
Гелий на Амурском ГПЗ сжижается, а затем поставляется потребителям в ISO-контейнерах.
В случае решения об извлечении водорода из многокомпонентного газа Ковыктинского и Чаяндинского месторождений может быть реализован по схожей схеме:
- сначала будут создаваться опытные установки на месторождениях;
- затем, с отработкой технологий, будет рассматриваться промышленное извлечение.
АВПД на Ковыкте
Помимо наличия ценных компонентов в составе газа, Ковыкта имеет еще одну особенность - наличие объектов с аномально высоким пластовым давлением (АВПД), приуроченных к межсолевым карбонатным пластам, насыщенным высокоминерализованными пластовыми водами (рапой).Зоны АВПД являются тяжелым и опасным осложнением в процессе бурения, но, с другой стороны, из рапы возможно получение гидроминерального сырья для последующего извлечения таких компонентов как лития, брома, марганца, кальция и др.
По литию на Ковыкте работы уже ведутся и дают очень хорошие результаты.
Анализ пробы воды, взятой в 2023 г. в одной из скважин Ковыктинского ГКМ, показал содержание лития в рассоле 725 мг/л, что является рекордным для ГКМ в мире (для сравнения: на солончаках Боливии - от 460 до 1100 мг/л).
На Ковыктинском ГКМ Газпром планирует добывать порядка 705 т/год гидрокарбоната лития и 5,227 тыс. т/год гексагидрата хлорида кальция (используется для накопления тепла с фазовым переходом при низких температурах).
Белый водород и зачем он Газпрому
Тема белого водорода (его еще называют золотым) актуальна в контексте развития водородной энергетики в рамках продвигаемого на Западе зеленого энергоперехода.В сравнении с голубым (производится путем конверсии метана), зеленым (получается с помощью электролиза воды за счет энергии из возобновляемых источников), а также других видов водорода, белый водород, образующийся в результате естественных геологических процессов, гораздо дешевле.
Так, проект в Мали (Боуракебоугоу) показал, что стоимость добываемого белого водорода составляет 0,50 долл. США/кг по сравнению с примерно 6 долл США/кг при производстве зеленого водорода.
Это сильно заинтересовало Францию, где позитивными оказались результаты исследований в Лотарингии на северо-востоке страны и выданы первые разрешения на разведку месторождений белого водорода в департаменте Атлантические Пиренеи на юго-востоке.
При этом, имеющие научный и промышленный интерес зоны наличия природного водорода пока немногочисленны.
Они зафиксированы в США, Турции, Исландии, Японии, Омане и России (Байкальская рифтовая зона, Приангарье, зона Каймоново-Кутского разлома, центральная часть Непско-Ботуобинской антеклизы и др.).
Так, парфеновский горизонт распространен практически повсеместно на территории Ангаро-Ленской ступени (относится к Ангаро-Ленской нефтегазоносной области (НГО) Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции (НГП)).
Ботуобинский горизонт (основной для Чаяндинского месторождения) широко распространен на территории Якутской части Непско-Ботуобинской НГО Лено-Тунгусской НГП).
Газпром активно включился в работу по водородной энергетике в 2020 г., тогда и была создана специализированная дочка Газпром водород для реализации проектов и разработки комплексных решений в области водородных технологий на основе природного газа.
Тогда компания рассматривала развитие водородной энергетики в России как элемент декарбонизации российский промышленности и как возможность для участия в мировом рынке водорода в качестве экспортера.
После февраля 2022 г. (см. СВО РФ на Украине за 24 октября 2024 г.) экспорт водорода и роль водорода как энергоносителя для России перестали быть остроактуальной, но работы продолжились.
Тем более, что водород Газпрому нужен для его производственной деятельности - на предприятиях группы вырабатывается более 350 тыс. т/год водорода и водородосодержащего газа, который используется для получения различных видов продукции.
Учитывая, что экспорт этой продукции осуществляется в дружественные страны, которые гораздо более плотно включены в мировую повестку по декарбонизации, чем Россия, снижение углеродного следа для Газпрома остается в числе актуальных задач.
Попутный белый водород, имеющий экономические преимущества перед другими его видами, может стать хорошим инструментом для решения этой задачи, если удастся решить технологические вопросы.
