1

CBM/CMM Projects in RussiaCBM/CMM Projects in RussiaCBM/CMM Projects in RussiaAlexanderAlexander KarasevichKarasevichDoctor of Science, Prof.Doctor of Science, Prof.

PromgazPromgaz, Russia, Russia

UNECE Ad Hoc Group of Experts on CMMUNECE Ad Hoc Group of Experts on CMMSecond SessionSecond Session

GenevaGeneva31 January 31 January –– 1 February 20061 February 2006

Outlines:Outlines:Outlines:

CBM resources: potential, problems and prospective of development

CBM/CMM Projects and Programs:- GAZPROM Pilot Test Project- ROSNAUKA integrated R&D Project

Scientific support to CBM/CMM Project implementation:- norms & standards- geological-geophysical and technological basis- computer technologies- ecological safety

2

CBM Resources in RussiaCBM Resources inCBM Resources in RussiaRussia

6 000Lensky

920South Yakut99Ziryansky

97East Donetsk

2 000Tungusky

1 942Pechorsky

5 500Taimirsky

13 085Kuznetsk

49 051Total

Resources,bln. cu- m

Basins

Pechorsky

Kuznetsk Irkutsky

South Yakut

Ziryansky

Tungusky

Taimirsky

East Donetsk Basin

Lensky

Obstacles to CBM development:– huge traditional hydrocarbon reserves– adverse economy conditions– lack of technologies and experience– lack of state support

Prospective coal basinsProspective coal basins2010-2012: 3-5 bln. cu-m/year2020: 18-20

2010-2012: 0,5 bln. cu-m/year2020: 1,5

Criteria of priorities:– favorable mining and geological

conditions and high gas content– consumers nearness and gas

infrastructure availability– CBM competitiveness to

alternative fuels (mazut, coal etc)

CBM Programs and Projects in RussiaCBM Programs and Projects in RussiaCBM Programs and Projects in Russia

Federal level Regional level O&G Companies

Ministry of Fuel and Energy(1992 – 1994)

Ministry of Natural Resources(2004 – 2005)

Ministry of Science and High School(2005 – 2006)

KemerovoGovernment(1997-1999)

ENRON

(1992-1995)

GAZPROM

(1998- present)

3

GAZPROM CBM Project: Chronology andProspective

GAZPROM CBM Project: GAZPROM CBM Project: Chronology andChronology andProspectiveProspective

• 1998: Agreement with Kemerovo Oblast

• 2001-2002: Feasibility Study and Design

• 2003-2007: Pilot Test Project Implementation

• 2008 - … : Commercial Production

CBM Resources, Gas Market and Infrastructure in Kemerovo oblastCBM Resources, GasCBM Resources, Gas Market and Market and Infrastructure inInfrastructure in KemerovoKemerovo oblastoblast

ÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿÍîâîñèáèðñêàÿîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòüîáëàñòü

Àëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÀëòàéñêèé êðàéÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêàÐåñïóáëèêà

ÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿÕàêàñèÿ

Êðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàéÊðàñíîÿðñêèé êðàé

Òîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòüÒîìñêàÿ îáëàñòü

Тутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТутуясская, РаспадскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и МысковскаяТомская и Мысковская

площади перспективные площади перспективные площади перспективные площади перспективные площади перспективные площади перспективные площади перспективные площади перспективные площади перспективные для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана

из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов из угольных пластов

Нарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и ТалдинскаяНарыкско-Осташкинская и Талдинскаяплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективныеплощади, перспективные

для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана для добычи метана из угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластовиз угольных пластов

Лицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадьЛицензионная площадь

КемеровоКемеровоКемеровоКемеровоКемеровоКемеровоКемеровоКемеровоКемерово

ГурьевскГурьевскГурьевскГурьевскГурьевскГурьевскГурьевскГурьевскГурьевск

БеловоБеловоБеловоБеловоБеловоБеловоБеловоБеловоБелово

ПромышленнаяПромышленнаяПромышленнаяПромышленнаяПромышленнаяПромышленнаяПромышленнаяПромышленнаяПромышленная

МыскиМыскиМыскиМыскиМыскиМыскиМыскиМыскиМыски МеждуреченскМеждуреченскМеждуреченскМеждуреченскМеждуреченскМеждуреченскМеждуреченскМеждуреченскМеждуреченск

ЮргаЮргаЮргаЮргаЮргаЮргаЮргаЮргаЮрга

Ленинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-КузнецкийЛенинск-Кузнецкий

ИнскойИнскойИнскойИнскойИнскойИнскойИнскойИнскойИнской

ПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевскПрокопьевск

КиселевскКиселевскКиселевскКиселевскКиселевскКиселевскКиселевскКиселевскКиселевск

ТопкиТопкиТопкиТопкиТопкиТопкиТопкиТопкиТопки

НовокузнецкНовокузнецкНовокузнецкНовокузнецкНовокузнецкНовокузнецкНовокузнецкНовокузнецкНовокузнецк

ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3ÃÐÑ-3

ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ ÒîïêèÃÐÑ Òîïêè

ÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÊÑ ÏðîñêîêîâîÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ ÞðãàÃÐÑ Þðãà

ÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîåÁîëîòíîå

ÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑÀÃÐÑ

ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-2ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1ÃÐÑ-1

ТаштаголТаштаголТаштаголТаштаголТаштаголТаштаголТаштаголТаштаголТаштаголЧугунашЧугунашЧугунашЧугунашЧугунашЧугунашЧугунашЧугунашЧугунаш

МундыбашМундыбашМундыбашМундыбашМундыбашМундыбашМундыбашМундыбашМундыбаш

ОсинникиОсинникиОсинникиОсинникиОсинникиОсинникиОсинникиОсинникиОсинники

БерезовскийБерезовскийБерезовскийБерезовскийБерезовскийБерезовскийБерезовскийБерезовскийБерезовский

БарзасБарзасБарзасБарзасБарзасБарзасБарзасБарзасБарзас

БелогорскБелогорскБелогорскБелогорскБелогорскБелогорскБелогорскБелогорскБелогорск

ЦентральныйЦентральныйЦентральныйЦентральныйЦентральныйЦентральныйЦентральныйЦентральныйЦентральный

ТисульТисульТисульТисульТисульТисульТисульТисульТисуль

МариинскМариинскМариинскМариинскМариинскМариинскМариинскМариинскМариинскЯяЯяЯяЯяЯяЯяЯяЯяЯя

Анжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскАнжеро-СуджерскТайгаТайгаТайгаТайгаТайгаТайгаТайгаТайгаТайга

ГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводН.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Н.Вартовский ГПЗ-Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,Парабель-Кузбасс,1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год1,1 млрд. куб. м./год

ГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводГазопроводСургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Сургут-Омск-Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,Новосибирск-Кузбасс,1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год1,9 млрд. куб. м./год

13 trln.m3 of CBM resources

> 700 km main pipelines,1 compressor station,12 gas distribution stations and networks

6-9 bln. m3/year gas demand inside, >`15 bln. m3 - outside

1800 м 1800 м ------

600 м 600 м ------

1200 м 1200 м ------

0,21 trln. m3 within mine fields

trln. m3

2,494,965,64

4

US Experience of CBM Production

Collection, Analysis and Summarizing of Geological Data in Kuzbass

Technologies and Equipment

World-wide Experience: Implementation of American CBM-recovery Technologies outside US

GAZPROM FS: BackgroundGAZPROM FS: BackgroundGAZPROM FS: Background

GAZPROM FS: US ExperienceGAZPROM FS: US Experience

Mining and geological Mining and geological conditions of CBM conditions of CBM production production Technologies and Technologies and equipmentequipmentOrganizational Organizational managementmanagementEconomical conditions Economical conditions Government supportGovernment support

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

Prod

uctio

n vo

lum

e, b

ln. c

u-m

/yea

r

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

16 000

18 000

20 000

Wel

ls

Technologies development

Tax incentives

Advanced technologies

New coal basins

Gas production Number of wells

5

GAZPROM FS: Collection, Analysis and GAZPROM FS: Collection, Analysis and Summarizing ofSummarizing of KuzbassKuzbass Geological DataGeological Data

Analysis of lithology, tectonics, and coal rank

Analysis of gas content, sorption properties of coals, and coal seam permeability

Study of core well tests carried out by ARI, US

Estimation of commercial CBM production

GAZPROM FS: International Experience of CBMProduction outside US

GAZPROM FS:GAZPROM FS: International ExperienceInternational Experience of CBMof CBMProduction outside USProduction outside US

ChileChileNew ZealandNew Zealand

IndonesiaIndonesia

MalaysiaMalaysia

IndiaIndia

BangladeshBangladesh

Great BritainGreat Britain

USAUSA

AustraliaAustralia

CanadaCanada

ChinaChina

FranceFrance

JapanJapan

MexicoMexico

PolandPoland

ZimbabweZimbabwe

South AfricaSouth Africa

КАНАДАПровинция АльбертаMobil Oil CanadaBHP PetroleumAmoco Canadian PetroleumConoco CanadaПровинция Британская КолумбияPhillips PetroleumMobil Oil CanadaНова СкотияМестные компании

МексикаАмериканские компанииФранцияFracmaster ПольшаAmoco Poland местные компанииВеликобританияEvergreen Resources UK Ltdдругие компании

ЮАРAmoco South Africa PetroleumConocoИндияAmoco India Petroleum Co Enron Exploration CoBHP AustraliaTexaco КитайARI Inc Amoco Orient Petroleum Company BHP PetroleumPhillips PetroleumEnron Exploration CoTexaco ARCO

АвстралияEnron Exploration AustraliaBHP Petroleum

Amoco Australia PetroleumConoco Australia Pty

Adjustment of US CBM-recovery technologies to local mining and geological conditions

Organizational management

Results of pilot test projects and commercial production

Government support

6

GAZPROM FS: CBM Recovery TechnologiesGAZPROM FS:GAZPROM FS: CBM Recovery TechnologiesCBM Recovery Technologies

Horizontal drilling

Open hole enlargement

Cavitation

Hydro fracturing

Technology

<1%Low permeability < 1 mD,Thickness >2 m

<5%Permeability of 100 mD-3 D and higher

<10%Seam thickness >20 m,Permeability >30 mD,Pressure > hydrostatic

>85%Different geological conditions

Frequency of useApplicability conditions

GAZPROM FS: PriorityGAZPROM FS: Priority areas inareas in KuzbassKuzbass

2,76

2,83

2,69

2,78

3,0

CBM density,bln. cu-m/sq. km

70 - 75357,2134Raspadinskaya4

540

45

330

31

Structure space, sq.

km

TOTAL:

Tomskaya

Nariksko-Ostashkinskaya

Taldinskaya

Areas

3

2

1

№

-1 491,6

62 - 65121,1

(30 - 35)(130 - 150)918,0

140 - 150 95,3

Total thickness of coal seams,

m

CBM resources,bln. cu-m

-- Study of 121 geological structure and 26 Study of 121 geological structure and 26 areasareas

-- Selection of 4 priority areas with Selection of 4 priority areas with summary CBM resources of 1,5summary CBM resources of 1,5 trlntrln. m. m33

-- Selection of 9 test well sitesSelection of 9 test well sites

7

GAZPROM FS: Comparison ofGAZPROM FS: Comparison of KuzbassKuzbass vs. vs. San Juan BasinSan Juan Basin

Coal seam permeability, mD

Coal rank

Gas content,cu-m/t

Max depth of evaluation, m

Total thickness, m

Resource density,mln. cu-m/sq. km

Resources,trln. cu-m

Characteristics

35-501-100

not higher than 15-20not higher than 25-30

12001800

0.7 - 1.5% (within the producing zone 0.78-1.2%)

0.6 - 2.0% (at the mostpromising areas 0.75 - 1.2%)

up to 30single seams: 8-10

up to 120single seams: 10-18

350 - 1000500 - 3500

Total 2.3, including 1.4 in Fruitlandand, 0.9 Menefi

Total 13.1, including 3.0 inthe promising south regions

San JuanKuzbass

GASPROM Pilot Test Project ImplementationGASPROM Pilot Test Project Implementation

Main tasks:Obtain commercial gas flow rates

Technology development and run

Transfer estimated CBM resources to proven reserves

Prepare geological and technological basis for commercial CBM production

Purpose:Commercial CBM production inKuzbass

8

GazpromGazprom Pilot Test Project: ResultsPilot Test Project: Results

Constructed testing polygon inKuzbass

Drilled 4 test wells

Fulfilled geophysical, core and hydrodynamic investigations

Developed technologies and facilities for CBM production

Prepared geological and technological basis for commercial CBM production

Test wells are under probe exploitation

ROSNAUKA CMM/CBM R&D Project ROSNAUKA CMM/CBM R&D Project

GAZPROM Test Polygon in Kuzbass

Moscow State University of Mines

Polygon in Kazakhstan

Lenin’s Mine inKuzbass

Pilot Units inRostov oblast and

Kazakhstan

Heat & Power Generation

Synthetic Engine Fuel, Carbon Production

Theory

Mathematical Simulation

Laboratorywork

Gas Collection

Gas Flow Stimulation

ResearchResearch Technology DevelopmentTechnology Development DemonstrationDemonstrationzoneszones

Fundamental Research

Gas Conditioning

CMM/CBM Production

CMM/CBM Utilization

9

Main Research & Development DirectionsMain Research & Development DirectionsMain Research & Development Directions

Transferring CBM probable resources to CBM proved reserves

Drilling and completing CBM

wells

Operating rules

Norms and Standards

CBM well design

Stimulation techniques

CBM gas conditioning

Technological Basis

Geological model

Hydrodynamic model

Stimulation simulation

Computer Technologies

Feasibility studies

Ecological monitoring

Preservation of environment

Economy & Ecological

Safety