Plyn vytěžený z břidlic a slojový metan zařazují odborníci k nekonvenčním zdrojům zemního plynu. Jedná se o jiný druh zemního plynu než tradičně těžený přírodní plyn ze samostatných podzemních či podmořských ložisek, zejména jako doprovodná surovina při těžbě ropy. Jaká je perspektiva těžby nekonvenčního zemního plynu u nás? Těžba břidličného zemního plynu patří k nejrychleji rostoucí těžařské aktivitě v posledních 10 letech. A to zejména zásluhou USA, kde tento nekonvenční zemní plyn již nyní kompenzuje pokles zásob metanu z tradičních ložisek. Cílem Američanů je pokrýt břidličným plynem vzrůstající potřebu běžného zemního plynu a snížit jeho dovoz. Úspěchy při těžbě břidlicového plynu v Pensylvánii prezentované především profesorem geologických věd Terry Engelderem se šíří po celém světě. Americká aktivita a snaha využívat plyn adsorbovaný na minerálech nebo v organické hmotě uvnitř břidlic míří i do Evropy. Předpokládané zásoby břidličného plynu na našem kontinentu jsou podle odhadu nejvyšší ve Francii a v Polsku: v každé zemi činí zásoby cca 5 bilionů m3. Zatímco v sousedním Polsku jsou pro těžbu tohoto plynu vhodné geologické podmínky a první vrt se tam již uskutečnil, v ČR jsou zdroje a zásoby břidličného plynu zatím v rané fázi hodnocení. Vzhledem k velmi složité a komplikované geologické stavbě Českého masivu se odborníci domnívají, že nalezené zdroje budou nevýznamné. Avšak i v opačném případě by byl zřejmě postoj k eventuální těžbě břidlicového plynu pesimistický či spíše negativní. NEKONVENČNÍ ZEMNÍ PLYN Z UHELNÝCH SLOJÍ V našich podmínkách má mnohem větší šanci na využití jiný zdroj nekonvenčního zemního plynu – slojový metan. Na toto téma hovořil na konferenci „Špičkové strojírenské technologie pro plynárenství“, pořádané Národním strojírenským klastrem v Dolní oblasti Vítkovice, PhDr. Ing. K. Podzemský ze společnosti Energie – stavební a báňská a. s. V české části hornoslezské uhelné pánve – v ostravsko-karvinském černouhelném revíru – se zemní plyn získává degazací a těžbou karbonského plynu z uhelných slojí z uzavřených hlubinných dolů. Na současné produkci plynu v ČR se podílí asi 10 %. Z hlediska vytěžitelných zásob by jeho podíl mohl přesáhnout 85 %. Uhelný metan je produktem procesu prouhelnění. Je vázán uvnitř uhelných slojí trojím způsobem: buď jako adsorbované nebo absorbované molekuly v mikropórech, nebo jako volný plyn existující mezi trhlinami či póry a konečně jako rozpuštěný plyn ve vodě i v uhelné hmotě. Kvantitativní hodnocení ukazuje, že molekuly uhelného metanu jako adsorbované nebo absorbované v mikropórech představují až 90 % z celkového zadrženého množství plynu vzniklého přírodními procesy. Množství metanu sorbovaného na uhlí se pohybuje v poměrně širokém rozmezí od 2,5 do 40 m³ na 1 t uhelné hmoty. PRŮZKUM TĚŽBY SLOJOVÉHO METANU BYL ZAHÁJEN PŘED 20 LETY Program orientovaného průzkumu těžby u nás započal v 90. letech, a to pilotním projektem hydraulického štěpení uhelných slojí. V období 1993–1999 se uskutečnilo 38 hydraulických štěpení podle doporučení amerických expertů na ploše o velikosti 800 km2 mimo dobývací prostory, v hloubkách od 300 do 1460 m pod zemským povrchem. Průzkumu se zúčastnily Energie – stavební a báňská a. s., EUROGAS a. s. Kladno, OKD, DPB Paskov a. s., UNIEGO a. s. Ostrava a MCBM Ostrava. Výsledky pilotního programu umožnily ověřit velikost zásob metanu, jenž je vázaný na uhelné sloje. Závěr: potenciál české části hornoslezské pánve s největší pravděpodobností dosahuje nejméně 100 mld. m3 uhelného metanu. Pokusné vrty s hydraulickým štěpením ukázaly, že zjištěné obsahy plynu jsou v ostravských a karvinských uhelných slojích dostatečně velké. Nicméně doporučená americká technologie hydroštěpení není univerzálně použitelná, protože nezajišťuje dostatečnou propustnost uhelných slojí pro uvolněný plyn. VÝZKUM BUDE POKRAČOVAT DÁL „Po zkušenostech z průzkumných prací pilotní etapy prospekce slojového metanu je zřejmé, že těžbě musí předcházet ještě další průzkumné etapy zahrnující přiměřený rozsah laboratorních i terénních prací. Rozsah informací z průzkumných prací není dostatečný k tomu, aby bylo možno při přijatelné míře rizikovosti vytipovat těžební lokality. Odhady množství sorbovaného plynu jsou v rámci české části hornoslezské pánve dostatečně velké. Nedostatečná je však použitá „americká“ technologie jeho získání.“ Tak znělo společné stanovisko odpovědných pracovníků Ministerstva životního prostředí ČR a České geologické služby po ukončení pilotního projektu. Pozitivní i negativní zkušenosti z pilotního projektu pomohly stanovit předpoklady úspěšné těžby slojového metanu a umožnily formulovat 2 etapy: vypracovat metodu k těžbě slojového metanu pro specifické podmínky české části hornoslezské oblasti v modelovém měřítku, ověřit správnost nové technologie těžby přímo pokusnými těžebními vertikálními vrty. Výzkumný tým K. Podzemského, který se těžbou uhelného metanu nyní intenzivně zabývá, stanovil na základě matematického modelování rozhodující rizikové faktory, které zásadním způsobem ovlivní hospodářský výsledek, a tím i úspěšnost celého projektu: jde především o dosaženou produkční schopnost těžebních sond a odbytovou cenu zemního plynu. Obě etapy jsou teoreticky připraveny. Problém představuje vyhledání vhodného investora, protože jde o rizikovou investici ve výši 200 mil. Kč. V ČEM SPOČÍVÁ PRINCIP TĚŽBY SLOJOVÉHO UHELNÉHO METANU? Americká metoda hydroštěpení není univerzálně použitelná. Pro uvolnění metanu vázaného na uhlí musí dojít k naštěpení uhelné sloje, což je hlavní operace celého technologického procesu. Pro naštěpení lze použít 4 druhy štěpicích kapalin – čistou vodu, chemicky upravenou vodu, vysoce viskózní kapaliny na bázi gelu nebo kapalný oxid uhličitý. Štěpicí kapalina se zatláčí do sloje a po dosažení štěpicího tlaku dochází k naštěpení uhelné sloje a k uvolňování metanu. V pilotním průzkumu se hydroštěpením podařilo v uhelné hmotě vytvořit komunikační cesty pro plyn, avšak v krátké době došlo k uzavírání komunikace ze sloje do vrtu a k poměrně rychlé ztrátě propustnosti slojí i horninových struktur. Příčina ztráty propustnosti spočívala především v nedostatečném zohlednění podmínek vzniku uhelného ložiska a ve specifických vlastnostech uhelných slojí a horninových struktur. Potvrdilo se, že při vypracování nové metody těžby uhelného metanu je bezpodmínečně nutné brát v úvahu geologické podmínky vzniku a uložení ložiska a specifické geotechnické a fyzikálně-chemické vlastnosti uhlí ve sloji a horninových strukturách. /tej/
