Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Płuczki do wierceń geotermalnych - kluczowe kryteria doboru

Szczygieł Andrzej, Jamrozik Aleksandra

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2024

|

R. 27, Nr 1 (299)

4-10

PL

Wiercenie otworów geotermalnych z niewłaściwie zaprojektowanym płynem wiertniczym może wiązać się z wieloma wcześniej niezdefiniowanymi zagrożeniami, z których wszystkie mogą zmniejszać przepuszczalność formacji. Wybór najbardziej odpowiedniego systemu wymaga zrozumienia złoża i formacji, które mają być przewiercane. Oprócz tego, że płuczka wiertnicza jest bezpieczna i ekonomiczna w stosowaniu, powinna być kompatybilna z płynem złożowym, tak aby uniknąć wytrącania się soli lub osadów. Odpowiednio zaprojektowany płyn powinien tworzyć osad filtracyjny na powierzchni formacji i nie powinien wnikać zbyt głęboko w formację. Filtrat powinien hamować lub zapobiegać pęcznieniu reaktywnych cząstek ilastych w porach lub szczelinach formacji złożowej. Gdy mechanizm uszkodzeń zmniejszy przepuszczalność złoża, rzadko jest możliwe przywrócenie złoża do pierwotnego stanu.

EN

Drilling geothermal wells with unproperly designed drilling fluid can introduce a host of previously undefined risks, all of which can reduce formation permeability. Selecting the most suitable fluid system requires an understanding of the reservoir and formations to be drilled. In addition to being safe and economical for the application, a drilling fluid should be compatible with the reservoir fluid to avoid causing precipitation of salts or scales. A properly designed fluid should establish a filter cake on the face of the formation and shouldn’t penetrate too far into the formation. The fluid filtrate should inhibit or prevent swelling of reactive clay particles within the pore throats or fractures. Once a damage mechanism has diminished the permeability of a reservoir, it seldom is possible to restore the reservoir to its original condition.

2

Perspektywy i wyzwania dla europejskiego ciepłownictwa

Joniec Waldemar

Rynek Instalacyjny

|

2024

|

Nr 7-8

30--34

PL

Systemy ciepłownicze i chłodnicze mają odgrywać w Europie coraz większą rolę, osiągając 48-proc. udział w ogrzewaniu budynków do 2050 roku. Mają też duży potencjał tworzenia elastycznego systemu elektroenergetycznego przy rosnącej podaży energii odnawialnej i wykorzystaniu ciepła odpadowego, zwłaszcza w połączeniu z wielkoskalowymi pompami ciepła. Wraz z postępem renowacji zasobów budowlanych systemy ciepłownicze będą redukować temperatury zasilania, jednak tempo ich transformacji zależy także od szybkości cyfryzacji sektora energetycznego oraz rozwiązania problemu braku kadr. Inwestycje w edukację, szkolenia i transfer wiedzy mogą zapewnić rozwój tej branży oraz płynne przejście na czystsze i wydajniejsze systemy grzewcze.

3

Rozwój geotermii : to dopiero przedwiośnie

Skurzok Dominik

Przegląd Komunalny

|

2024

|

nr 1

58--59

PL

"W domach tego typu, wiejskich, czyli jak się dawniej mówiło, chłopskich, nie ma pieców. Gorąca woda w zimie idzie dokoła ścian, wewnątrz belek, obiegając każdy pokój” - to fragment rozmowy Seweryna Baryki z synem Cezarym z "Przedwiośnia” Stefana Żeromskiego. Sto lat temu, gdy utwór powstawał, wizja wydawała się czystą fantazją. Dziś jednak ta wizja pomału staje się rzeczywistością. Dzięki geotermii.

4

Geothermal Heat Flow by Conduction in Mainland Portugal

Duque Maria Rosa

Inżynieria Mineralna

|

2024

|

Vol. 1, no. 1

27--31

EN

Heat flow density measurements in Portugal were made in boreholes used for mining prospecting. Heat flow density values in the sedimentary basins of the western and southern margins of the country were obtained using data from oil or gas prospecting works. Due to the scarcity of data in the central and northern regions of the country, numerical models based on some characteristics of the region were used to obtain more heat flow values. The total of heat flow values used in this work is 69, with 17 values obtained using numerical models, 36 obtained in boreholes and 16 obtained from oil/gas prospecting wells data. The analysis and location of these data allows to define different regions in the territory and characterize them using average values of heat flow density, temperature gradient and thermal conductivity. Statistical values with all the data in the territory are also presented.

5

Koszt wykonania otworu geotermalnego na terenie Polski

Noga Bogdan

Instal

|

2024

|

nr 1

15--19

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy kosztów wykonania otworu geotermalnego na terenie Polski. Analizę przeprowadzono na podstawie cen ofertowych złożonych w postępowaniach przetargowych zmierzających do wyłonienia wykonawców poszczególnych otworów geotermalnych. W celu wykonania otworu geotermalnego ogłaszane były dwa przetargi. Jeden z nich dotyczył obsługi geologicznej a drugi dotyczył wiercenia otworu. Koszt wykonania otworu geotermalnego zależy głównie od jego głębokości i zmienia się średnio od 6 649,83 do 20 406,00 zł netto za 1 metr jego głębokości. Na uwagę zasługuje fakt, że koszt wykonania otworu do głębokości 1500 m wynosi średnio 8 255,76 zł/m. Następnie koszt ten maleje w miarę wzrostu głębokości, aby przy głębokości 2500 m osiągnąć 6 649,83 zł/m. Następnie wzrost głębokości wiercenia otworu powoduje wzrost kosztów jego wykonania, aby przy głębokości 7000 m osiągnąć wartość 20 406,00 zł/m.

EN

This paper presents results of an analysis of costs of drilling a geothermal well in Poland. The analysis was made on the basis of bid prices submitted in tenders aimed at selecting contractors for individual geothermal wells. Two tenders were announced for drilling a geothermal well. One was for geological services and the other for drilling the well. The cost of drilling a geothermal well depends mainly on its depth and varies on average from PLN 6,649.83 to PLN 20,406.00 net per metre of depth. It is noteworthy that the cost of drilling a well to a depth of 1,500 metres is on average PLN 8,255.76 per metre. Then the cost decreases as the depth increases to reach PLN 6,649.83 per metre at a depth of 2,500 m. Subsequently, as the depth of drilling increases, the cost of drilling a well increases to reach a value of PLN 20,406.00/m at a depth of 7,000 m.

6

Vertical electrical sounding for revealing the groundwater resources in the geothermal spring of Jaboi volcano

Yanis Muhammad, Zaini Nasrullah, Abdullah Faisal, Isa Muhammad, Marwan Marwan, Idris Syafrizal, Paembonan Andri Yadi, Ananda Riski, Zainal Muzakir, Ghani Azman Abdul, Saputra Deni

Acta Geophysica

|

2024

|

Vol. 72, no. 3

1617--1635

EN

Geothermal energy is considered renewable energy that is environmentally friendly and sustainable compared to the conventional energy from fossil fuels. However, uncontrolled geothermal exploitation can cause a decrease in the groundwater table and reservoir temperature, such as in the Jaboi volcano on Weh Island, where a power plant has been built to generate electrical energy with an estimated power of 50 MWe but still has not been operated. A geophysical survey is needed to determine the local hydrothermal system, including groundwater reserves under the surface which can be used to refill the hydrothermal wells during exploitation. This study measured vertical electrical sounding (VES) data at 15 points near the crater and geothermal power plant. In addition, very-low-frequency (VLF) data that pass through the crater were also collected to determine the presence of other hydrothermal resources such as fractures and faults. The results of the 1D least-square inversion show three subsurface models where groundwater resources with low resistivity (< 1.5 Qm) are found at a depth of 50-100 m. The same results are also obtained from the 2D cross-section model that impermeable resistive anomalies in alluvial and tuff rocks dominate the near-surface area. The layer after groundwater is an impermeable rock in the form of breccia. The results of 2D VES and VLF modeling also show the presence of the Ceunohot and Leumomate faults, which are beneficial as fluid access to the surface. Based on the data analysis, the combination of VES and VLF data can be used to image shallow hydrothermal systems such as groundwater resources and faults in the Jaboi volcano.

7

New perspective on the geothermal potential of Wikki Warm Spring, Northeastern Nigeria, from remote sensing and radiometric data

Salawu Naheem Banji, Eluwole Akinola Bolaji, Fajana Akindeji Opeyemi, Orosun Muyiwa Michael, Adebiyi Leke Sunday, Salawu Jibril Olarotimi

Acta Geophysica

|

2024

|

Vol. 72, no. 3

1867--1878

EN

The Wikki Warm Spring is one of the promising locations for the development of geothermal projects in Nigeria. Radiometric and remote sensing data were interpreted to enhance the understanding of the factors controlling the geothermal energy sources in the Wikki Warm Spring. Thus, mapping locations of concealed heat sources offer concentration areas for follow-up geothermal exploration. Landsat-8 imagery was used to produce the land surface temperature (LST) map, which reveals surface temperature variation that ranges from 50 to 95 °C. In comparison, the radiogenic heat map of the region generated from the radiometric data of the study area shows radiogenic heat production rate, which ranged from less than 0.69 to above 3.91 pWm-3. The radiogenic heat and LST maps show similar features, indicating that Basement Complex terrain exhibits high radiogenic and surface temperature than the Benue Trough. Monte Carlo simulation reveals statistical values that suggest that the most likely radiogenic heat value is 1.95 pWm-3 around the warm spring, the highest possible (best case scenario) heat value is 2.23 pWm-3, and the least possible value (worst case scenario) is 1.69 pWm-3. The Basement Complex terrain northwest of the warm spring produced high radiogenic heat, generating values above 3.91 pWm-3. The outcome of this investigation is very important for explorationists to institute sustainable geothermal energy mitigation plans and produce a clean and renewable energy in Wikki Warm Spring.

8

Wyposażenie wgłębne głębokiego otworowego wymiennika ciepła do pozyskiwania ciepła Ziemi

Wolan Marian, Śliwa Tomasz, Dziadzio Piotr

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 1 (287)

4-13

PL

W artykule przedstawiono możliwości adaptacji istniejących negatywnych, zlikwidowanych lub wyeksploatowanych otworów do pozyskiwania ciepła z górotworu. Mając na uwadze liczbę odwierconych otworów w Polsce, ich położenie geograficzne, nierzadko w obszarze zurbanizowanym gmin, miasteczek, czy miast lub w niewielkiej odległości od nich, powstała idea zagospodarowania takich odwiertów i wykorzystania ciepła górotworu. W pracy przedstawiono, że licząc tylko od lat 80-tych XX wieku, w Polsce wykonano ponad 4 500 otworów o głębokości większej niż 500 m, w tym ponad 3 500 otworów o głębokości powyżej 1 000 m. Możliwość likwidacji części udostępniającej złoże otworu poprzez wykonanie kombinacji korków cementowych i mechanicznych, potwierdzone odpowiednimi próbami szczelności, stwarza warunki umożliwiające pozyskanie ciepła górotworu. Autorzy zaznaczają, że do każdego otworu należy podejść indywidualnie, analizując warunki otworowo-złożowe, położenie geograficzne, oraz możliwość wykorzystania pozyskanego ciepła. Większość tych otworów wykonana była jako otwory poszukiwawcze lub eksploatacyjne za węglowodorami. Wśród ww. otworów, oprócz wspomnianych, wykonanych za węglowodorami, również są m.in. otwory badawcze, geologiczne, geotermalne. Otwory wykonywane były na terenie całej Polski, jednak najwięcej znajduje się na południu i zachodzie kraju. Generalnie w otworach na zachodzie Polski stwierdzano wyższy stopień geotermalny i te odwierty powinny być poddane badaniom w pierwszej kolejności. W artykule przedstawiono różne warianty końcowego wyposażenia odwiertów geotermalnych jak i głębokich otworowych wymienników ciepła. Dla otworów geotermalnych przedstawiono m in. warianty z rurami kompozytowymi z włóknami szklanymi jak i stalowymi, jako kolumny eksploatacyjne z możliwością ich wymiany po kilkunastu latach. Dla wymienników ciepła przedstawiono wariant końcowego wyposażenia z wykorzystaniem rur próżniowych VIT (vacuum insulated tubing), które mają na celu zminimalizowanie wymiany ciepła pomiędzy płynem zatłaczanym, o niskiej temperaturze, a płynem odbieranym o podwyższonej temperaturze. Opisano wariant z zapuszczonymi dwoma kolumnami rur, pomiędzy którymi jako izolacja znajduje się azot o obniżonym ciśnieniu, dzięki zastosowaniu pompy próżniowej. Opisana została technologia zastosowania powyższych metod. Przedstawiono zagrożenia, jakie mogą wystąpić podczas końcowego wyposażania otworu oraz zalety i wady poszczególnych metod. Autorzy skupili się głównie na otworowych wymiennikach ciepła, w których nie wykorzystuje się płynu złożowego, lecz tworzy się zamknięty układ cyrkulacyjny. W układzie takim płyn roboczy (nośnik ciepła) tłoczony jest z powierzchni terenu w głąb otworu przestrzenią pierścieniową, gdzie ciecz się ogrzewa. Następnie ogrzany płyn transportowany jest na powierzchnię wnętrzem kolumny wewnętrznej (izolującej termicznie). Ciepło zawarte w płynie może być odebrane bezpośrednio lub za pośrednictwem pompy ciepła i wykorzystane do ogrzania różnego typu odbiorców. Pozyskiwanie ciepła z górotworu jest dość drogie biorąc pod uwagę koszt wiercenia otworu. Dlatego odwierty już wykonane, przed decyzją o ich likwidacji powinny zostać rozpatrzone pod względem możliwości wykorzystania do produkcji wód geotermalnych lub w formie otworowych wymienników ciepła.

EN

The article presents the possibilities of adapting the existing negative, liquidated or exploited boreholes for obtaining heat from the rock mass. Considering the number of boreholes drilled in Poland, their geographical location, often in the urbanized area of communes, towns or cities or in a short distance from them, the idea of developing such boreholes and using the rock mass heat was born. The paper shows that, counting only from the 1980s, over 4,500 boreholes with a depth of more than 500 m have been drilled in Poland, including over 3,500 boreholes with a depth of over 1,000 m. Combination of cement and mechanical plugs, confirmed by appropriate tightness tests, creates conditions enabling the extraction of heat from the rock mass. The authors point out that each borehole should be approached individually, analyzing the borehole and reservoir conditions, geographical location, and the possibility of using the obtained heat. Most of these wells were drilled as exploration or production wells for hydrocarbons. Among the above holes, apart from the ones already mentioned, made behind hydrocarbons, are also e.g. research, geological and geothermal wells. Holes were made all over Poland, but most of them are located in the south and west of the country. Generally, in the wells in the west of Poland, a higher geothermal gradient was found and these wells should be tested first. The article presents various variants of the final equipment of geothermal boreholes and deep borehole heat exchangers. For geothermal wells, e.g. variants with composite pipes with glass and steel fibers, as operational columns with the possibility of replacing them after several years. For heat exchangers, a variant of the final equipment with the use of VIT (Vacuum Insulated Tubing) vacuum tubes was presented, which are designed to minimize heat exchange between the injected fluid at low temperature and the received fluid at elevated temperature. A variant with two columns of pipes, between which nitrogen with reduced pressure is placed as insulation, thanks to the use of a vacuum pump, is described. The technology of applying the above methods has been described. Threats that may occur during the final equipment of the borehole are presented. The advantages and disadvantages of each method are presented. The authors focused mainly on borehole heat exchangers, in which formation fluid is not used, but a closed circulation system is created. In such a system, the working fluid (heat carrier) is pumped from the ground surface into the hole through the annular space, where the fluid is heated. Then the carrier is transported to the surface inside the inner (thermally insulating) column. There, the heat contained in the fluid can be collected directly or via a heat pump and used to heat various types of recipients. Obtaining heat from the rock mass is quite expensive considering the cost of drilling the hole. Therefore, boreholes that have already been drilled should be considered in terms of the possibility of using them for the production of geothermal waters or in the form of borehole heat exchangers before the decision to liquidate them.

9

Szczególne zagadnienia hydrogeologiczne w ocenie parametrów hydraulicznych w realizacji otworów-studni geotermalnych w Polsce. Artykuł dyskusyjny „Woda źródłem zdrowia – SPA i źródłem energii”.Cz. III

Witek Wiesław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 11 (297)

4-9

PL

W artykule autor omawia szeroko zagadnienia związane z wykonaniem otworu hydrogeologicznego ze szczególnym uwzględnieniem określenia parametrów hydraulicznych i parametrów - wskaźników sprawności hydraulicznej głębokiego otworu geotermalnego. Jedną z najważniejszych operacji w wykonaniu studni geotermalnej jest kwestia właściwego zaprojektowania i zapuszczenia kolumny filtracyjnej w tym skuteczne wykonanie zabiegu żwirowania, jeżeli taka operacja ma miejsce oraz całego procesu wywołania i uzdatniana odwiertu-studni, procesu zwanego popularnie DEVELOPMENT. W artykule przedstawiono ogólne zagadnienia dotyczące kwestii geologiczno-złożowych i hydrogeologicznych, w tym głównie opisano 2 typy PZW (Podziemny Zbiornik Wodny) zwanych w nomenklaturze angielskiej AQUIFER ze szczególnym omówieniem TYPU II, a więc PZW z napiętym zwierciadłem lustra wody najczęściej spotykanym w realizacji projektu geotermalnego. Artykuł nawiązuje w części pierwszej do historii rozwoju geotermii w Polsce wskazując jednocześnie na kwestie ekonomiczne efektywności eksploatacji instalacji geotermalnych, w tym problemów jakie pojawiają się po pewnym okresie eksploatacji związanych z wysoką temperaturą wody oraz jej wysoką mineralizacją, co jest najczęściej przyczyną kolmatacji tak filtra jak i złoża. Zagadnienie to wiąże się ściśle z oceną ryzyka realizacji projektów geotermalnych z uwagi na ich bardzo wysokie koszty wykonania, w tym często otworów negatywnych lub nie gwarantujących sukcesu termalnego. Całość artykułu jest opracowana na bazie powszechnie znanej literaturze przedmiotu oraz na bazie własnych doświadczeń autora w realizacji projektów hydrogeologicznych w kraju i za granicą. Całość artykułu jest zobrazowana kilkoma ilustracjami ze wskazaniem na najważniejsze kwestie złożowo-hydrogeologiczne oraz kwestie techniczne związane z eksploatacją dubletu odwiertów, czyli odwiertu-studni eksploatacyjnej oraz odwiertu-studni chłonnej.

EN

In the article the author discusses broadly the issues related to the drilling of a hydrogeological well with particular emphasis on the implementation of hydraulic parameters and hydraulic efficiency of deep geothermal well. One of the most important operations in the execution of a geothermal well is the procedure of proper design and setting of the screen column and effective execution of the gravel placement if such operation is designed. These operations are preceded by many tests and measurements made during the drilling of the well and also after the completion of the drilling called as DEVELOPMENT of the well. In the article author presents general issues concerning geological and deposit and hydrogeological problems, mainly presenting 2 types of PZW called AQUIFER with particularly description of TYPE II called CONFINED AQUIFER. This type of aquifer is mostly met in exploration of geothermal water in Poland and not only. The article in part one shortly presents the history of development of geothermal industry in Poland pointing out the economic issues and economic efficiency of geothermal project mainly for municipal use and some other problems connected with deteriorating and contamination process of well performance connected with high temperature of geothermal water and its high minerals contents. These problems should be cover by risk analysis of the geothermal projects having in mind very high costs of drilling wells, very often negative or not successful and the cost of surface instalations. The whole article is summarized with a list of general recommendations which should apply in the design and execution process of a geothermal well and at the same time indicates the development of appropriate instructions or guidelines in this respect. The whole article is prepared on the basis of commonly known literature on the subject and on the author’s own experience in the implementation of hydrogeological projects in Poland and abroad. The whole article is illustrated by several illustrations indicating the most important deposit-hydrogeological issues and technical issues related to exploration of doublet wells means exploration well vs injection well.

10

Wykorzystanie energii geotermalnej w mieście Buk

Zimny Jacek, Struś Mieczysław, Szymiczek Jakub, Szczotka Krzysztof

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2023

|

Vol. 12, iss. 1

129--136

PL

Artykuł przedstawia projekt wykorzystania potencjalnych zasobów geotermalnych w mieście i gminie Buk. W pierwszych rozdziałach przedstawione są warunki geotermalne dla analizowanego regionu oraz potencjalne zbiorniki geotermalne umożliwiające efektywną eksploatacje wód termalnych. W mieście Buk są to zbiorniki jury dolnej, triasu dolnego oraz permu dolnego. Przedstawiona została głębokość technologia wykonania dwuotworowego systemu dubletu geotermalnego. W kolejnych rozdziałach przedstawione są technologie sprężarkowych pomp ciepła umożliwiające maksymalizację wykorzystania ciepła geotermalnego. Na zakończenie przedstawione są potencjalne moce cieplne uzyskane z odwiertu i potencjalny efekt ekologiczny.

EN

The paper presents the potential use of geothermal resources in the town and municipality of Buk. The first chapters present the geothermal conditions for the analyzed region and the potential geothermal reservoirs for the efficient exploitation of thermal water. In the town of Buk, these are the Lower Jurassic, Lower Triassic and Lower Permian reservoirs. The technology of a two-hole geothermal doublet system is presented. In the following chapters, compressor heat pump technologies for maximizing the use of geothermal heat are presented. Finally, the potential heat capacities obtained from the borehole and the potential environmental effect are presented.

11

Możliwości wykorzystania energii geotermalnej w Polsce – modernizacja systemu ciepłowniczego miasta Buk

Zimny Jacek, Struś Mieczysław, Szymiczek Jakub, Szczotka Krzysztof

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 3

59--64

PL

Artykuł przedstawia projekt wykorzystania potencjalnych zasobów geotermalnych w mieście i gminie Buk. W pierwszych rozdziałach przedstawione są warunki geotermalne dla analizowanego regionu oraz potencjalne zbiorniki geotermalne umożliwiające efektywną eksploatacje wód termalnych. W mieście Buk są to zbiorniki jury dolnej, triasu dolnego oraz permu dolnego. Przedstawiona została głębokość i technologia wykonania dwuotworowego systemu dubletu geotermalnego. W kolejnych rozdziałach przedstawione są technologie sprężarkowych pomp ciepła umożliwiające maksymalizację wykorzystania ciepła geotermalnego. Na zakończenie przedstawione są potencjalne moce cieplne uzyskane z odwiertu i potencjalny efekt ekologiczny.

EN

The paper presents the potential use of geothermal resources in the town and municipality of Buk. The first chapters present the geothermal conditions for the analyzed region and the potential geothermal reservoirs for the efficient exploitation of thermal water. In the town of Buk, these are the Lower Jurassic, Lower Triassic and Lower Permian reservoirs. The technology of a two-hole geothermal doublet system is presented. In the following chapters, compressor heat pump technologies for maximizing the use of geothermal heat are presented. Finally, the potential heat capacities obtained from the borehole and the potential» environmental effect are presented.

12

Wpływ oddziaływania CO2 na dynamiczne parametry geomechaniczne w systemie geotermalnym

Moska Rafał

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 3

199--212

PL

Sekwestracja CO2 w formacje geologiczne wiąże się z szeregiem zjawisk fizycznych mających wpływ na strukturę skały, takich jak m.in. absorpcja CO2 przez matrycę skalną, a także wytwarzanie w solankach złożowych kwasu węglowego, mającego zdolność rozpuszczania węglanów. Zjawiska te mogą powodować zmniejszenie sztywności skał i w konsekwencji wpływać na zmianę warunków geomechanicznych w górotworze, ze szczególnym uwzględnieniem stref przyotworowych. Mogą także powodować zmniejszenie funkcji uszczelniającej skał nadkładu. Skały zróżnicowane pod względem składu mineralnego oraz warunków depozycji (ciśnienia, temperatury, obecności mediów porowych) mogą wykazywać charakterystyczne cechy zwiększonej lub zmniejszonej odporności na kontakt z CO2. W pracy zostały przedstawione laboratoryjne badania przypadków oddziaływania CO2 na piaskowce o spoiwie węglanowym oraz ilastym podczas hipotetycznej sekwestracji do poziomu zbiornikowego jednego z polskich złóż geotermalnych. Wyznaczono wpływ obecności mediów porowych zawierających CO2 (rozpuszczony w solance złożowej oraz w stanie nadkrytycznym) w skałach na ich właściwości geomechaniczne – dynamiczne parametry sprężystości. Po trzymiesięcznym okresie ekspozycji na CO2 w przypadku każdej z próbek zanotowano spadek prędkości fal sprężystych – zarówno P, jak i S, co jest potwierdzeniem danych literaturowych. Moduły Younga, odkształcenia postaci i objętości mierzonych próbek po ekspozycji na CO2 obniżyły się w zależności od konkretnego przypadku od kilku do kilkudziesięciu procent w stosunku do wartości wyjściowych. Zaobserwowano też zmiany we współczynniku Poissona. Efekt ten może być wyjaśniony osłabieniem szkieletu skalnego próbek przez oddziaływanie kwasu węglowego powstałego w wyniku rozpuszczenia CO2 w solance na spoiwo węglanowe oraz oddziaływaniem nadkrytycznego CO2 na minerały ilaste. Pomimo niewielkiej próby reprezentatywnej użytej w testach można stwierdzić, że ekspozycja na CO2 badanych piaskowców powoduje wyraźne zmniejszenie ich sztywności.

EN

CO2 sequestration in geological formations is related to a number of phenomena in the rock structure, such as absorption of CO2 by the rock matrix, as well as the production of carbonic acid in reservoir brines, capable of dissolving carbonates. These effects can cause a decrease in rock stiffness and change of rock-mechanics conditions especially in the near-borehole zones. They can also reduce the sealing function of the overburden rocks. Different types of rocks varying in mineral composition and deposition conditions (pressure, temperature, pore media) may show characteristic features of increased or decreased resistance to CO2. This paper deals with laboratory case study of the effect of CO2 on carbonate- and clay-cemented sandstones during the hypothetical sequestration to the reservoir level of one of the Polish geothermal deposits. The influence of the presence of pore media containing CO2 (dissolved in reservoir brine and a supercritical CO2) in the rocks on their rock-mechanics properties – dynamic elasticity parameters – was determined. After a 3-month exposure to CO2, a decrease in the velocity of both P and S waves was observed for each of the samples. Decrease of the Young's, bulk and shear moduli of all measured samples after exposure to CO2 were also observed, depending on a sample, by a few to several dozen % in relation to the initial values. Changes in Poisson’s ratio were also observed. These effects can be explained by the weakening of the sample’s matrix, by action of the carbonic acid formed by dissolving of CO2 in brine, and the action of supercritical CO2 on clay minerals. Despite the small representative sample used in the tests, it can be concluded that the exposure to CO2 of the tested sandstones causes a significant reduction in their stiffness.

13

Przegląd konstrukcji dubletów geotermalnych wykonanych na terenie Polski

Noga Bogdan

Instal

|

2023

|

nr 12

4--8

PL

W artykule przedstawiono rodzaje konstrukcji dubletów geotermalnych wykonanych na terenie Polski. Analizie poddano dublet geotermalny składający się z dwóch otworów pionowych, otworu pionowego i otworu kierunkowego o trajektorii typu „J” oraz otworu pionowego i otworu kierunkowego o trajektorii typu „S”. Określono odsunięcie wlotu wody termalnej otworu kierunkowego od wylotu z otworu pionowego. Odległość ta jest uzależniona głównie od głębokości otworów w dublecie geotermalnym - im głębokość otworów jest większa tym odległość pomiędzy spodami obu otworów jest większa. Na terenie Polski obecnie wykonanych jest 12 dubletów geotermalnych (otwór wydobywczy i otwór chłonny) lub ich wielokrotności, w skład których wchodzą 34 otwory geotermalne, w tym: 25 otworów pionowych, 6 otworów kierunkowych o trajektorii typu „S”, oraz 3 otwory kierunkowe o trajektorii typu „J”.

EN

This paper presents the types of geothermal doublet construction performed in Poland. An analysis was made of a geothermal doublet consisting of two vertical wells, a vertical well and a directional well with a „J” type trajectory and a vertical well and a directional well with an „S” type trajectory. The offset of the thermal water inlet of the directional well from the outlet of the vertical well was determined. This distance depends mainly on the depth of the wells in the geothermal doublet - the deeper the wells, the greater the distance between the bottoms of the two wells. In Poland, there are currently 12 geothermal doublets (extractor well and absorption well) or multiples thereof comprising 34 geothermal wells, including: 25 vertical wells, 6 directional wells with an ‚S’ type trajectory, and 3 directional wells with a ‚J’ type trajectory.

14

Aspekty techniczne, geologiczne i formalno-prawne pozyskiwania wód termalnych

Noga Bogdan

Instal

|

2023

|

nr 2

20--26

PL

W artykule przedstawiono aspekty techniczne eksploatacji wody termalnej poprzez omówienie konstrukcji otworu geotermalnego. Scharakteryzowano jedno- i dwuotworowy system eksploatacji wody termalnej. Opracowano schematy możliwości pozyskiwania ciepła geotermalnego w zależności od temperatury wydobywanej wody termalnej, temperatury jej schłodzenia oraz ilości wody termalnej przepływającej przez wymiennik ciepła. Przeanalizowano również aspekty geologiczne warunkujące lokalizację planowanych do budowy ciepłowni geotermalnych. Przedstawiono również wykaz niezbędnych dokumentów jakie należy pozyskać aby możliwa była eksploatacja wody termalnej. Na zakończenie przedstawiono możliwości dofinansowania planowanych do realizacji przedsięwzięć geotermalnych ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

EN

The article presents technical aspects of thermal water exploitation by discussing geothermal borehole construction. A one-hole and two-hole system of thermal water exploitation was characterized. Schemes were developed for the possibility of obtaining geothermal heat depending on the temperature of the extracted thermal water, its cooling temperature and the amount of thermal water flowing through the heat exchanger. Geological aspects conditioning the location of geothermal heat plants planned for construction were also analyzed. A list of necessary documents to be obtained for the exploitation of thermal water was also presented. Finally, the possibilities of financing the geothermal projects planned from the National Fund for Environmental Protection and Water Management were presented.

15

Analiza wpływu wiercenia otworów geotermalnych na wody podziemne na przykładzie rejonu Łodzi

Noga Bogdan

Instal

|

2023

|

nr 9

38--44

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości występowania wód podziemnych (głównie wód termalnych) do głębokości 2800 m zlokalizowanych w rejonie Łodzi. Podczas wiercenia otworu geotermalnego następuje przewiercenie kilku poziomów wodonośnych, a w rejonie Łodzi w najwyższych poziomach wodonośnych znajdują się wody przeznaczone do celów spożycia przez ludzi dla miasta Łodzi. Praca powstała w wyniku pojawiających się teorii, że eksploatacja wód termalnych znajdujących się na głębokości około 2800 m może mieć wpływ na zanieczyszczenie wód do picia znajdujących się na głębokości około 800 m. Aby rozwiać wszelkie wątpliwości w tym zakresie przeanalizowano proces wiercenia otworu geotermalnego. Brak możliwości mieszania się wód z poszczególnych poziomów wodonośnych, zarówno na etapie wykonywania otworu i podczas jego późniejszej eksploatacji, zapewnia odpowiednio zaprojektowana i wykonana konstrukcja otworu geotermalnego.

EN

The article presents an analysis of the possibility of groundwater (mainly thermal water) up to a depth of 2,800 meters located in the Lodz area. During the drilling of a geothermal well, several aquifers are drilled and in the Lodz region, the highest aquifers contain water for drinking purposes for the city of Lodz. The work was created as a result of emerging theories that the exploitation of thermal waters located at a depth of about 2,800 meters could affect the contamination of drinking water located at a depth of about 800. To dispel any doubts in this regard, the process of drilling a geothermal well was analyzed. The absence of the possibility of mixing of water from the various aquifers, both at the stage of drilling the well and during its subsequent operation, is ensured by a properly designed and constructed geothermal well.

16

Analiza możliwości zagospodarowania do celów energetycznych wody termalnej możliwej do pozyskania na terenie miasta Łodzi

Noga Bogdan

Instal

|

2023

|

nr 11

14--22

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości pozyskiwania wody termalnej na terenie miasta Łodzi. Oszacowano możliwą do pozyskania jej temperaturę i wydajność w zależności od głębokości zalegania warstwy wodonośnej. Następnie przeanalizowano możliwości jej wykorzystania do celów produkcji energii elektrycznej i ciepła. Analizie poddano również możliwości zasilania ciepłem geotermalnym miejskiej sieci ciepłowniczej zarówno w wariancie elektrociepłowni jak i ciepłowni. Na zakończenie przeanalizowano możliwość zasilania ciepłem geotermalnym obiektu rekreacyjnego posiadającego baseny funkcjonujące przez cały rok.

EN

The article presents an analysis of the possibilities of obtaining thermal water in the city of Łódź. The temperature and yield of thermal water, depending on the depth of the aquifer, were estimated. Efficiency depending on the depth of the aquifer. Then the article presents an analysis of the possibilities of using thermal water in the production of electricity and heat. energy production and heat production. The possibilities of feeding geothermal heat into the municipal heat network were also analysed. geothermal heat was also analysed for the municipal district heating network in both the CHP plant and heat plant variants. CHP plant and district heating plant. Finally, the possibility of supplying geothermal heat to a recreational facility geothermal heat to a recreational facility with year-round swimming pools. all year round.

17

Samowystarczalna energetycznie ciepłownia geotermalna Oława - 12,2 MWt, Cz. 1

Zimny Jacek, Szczotka Krzysztof, Szymiczek Jakub, Struś Mieczysław

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2023

|

Nr 4

54--63

PL

Od paru lat w Polsce realizowanych jest kilka projektów naukowo-wdrożeniowych zmierzających do maksymalnej samowystarczalności energetycznej z OZE (geotermia), suwerenności energetycznej, eliminacji spalania kopalin oraz oszczędności energii. Jeden z tych „ekoenergetycznych” projektów dotyczy miasta Oława.

18

Innowacyjny geotermalny system ciepłowniczy czwartej generacji dla Nowego Tomyśla

Zimny Jacek, Szymiczek Jakub, Szczotka Krzysztof, Struś Mieczysław, Kowalski Wojciech

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2023

|

Nr 3

76--83

PL

System czwartej generacji to efekt ciągłego rozwoju technologicznego w dziedzinie geotermii. Daje on możliwość wykorzystania bogactwa energii zgromadzonej w ziemi w sposób bardziej efektywny, ekonomiczny i ekologiczny.

19

Systemy geotermalne CO2-EGS - projekt EnerGizerS

Sowiżdżał Anna, Chmielowska Anna

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

R. 25, Nr 9 (284)

10-13

PL

Systemy geotermalne CO2 - EGS to niekonwencjonalne systemy geotermalne (ang. Enhanced Geothermal Systems; EGS) wykorzystujące dwutlenek węgla (CO2) jako medium robocze. Systemy te łączą aspekty pozyskiwania czystej i ekologicznej energii wnętrza Ziemi oraz sekwestracji dwutlenku węgla (ang. Carbon Capture and Storage; CCS) pochodzącego ze spalania paliw kopalnych. Ze względu na doskonale właściwości termodynamiczne CO2 i potrzebę zmniejszenia jego emisji do atmosfery, system EGS wykorzystujący CO2, (zamiast wody) jako płyn roboczy stał się przedmiotem zainteresowań naukowców na całym świecie, również w Polsce. W ramach projektu EnerGizerS: Niekonwencjonalne systemy geotermalne CO2 -EGS jako systemy energetyczne neutralne dla klimatu, polsko-norweski zespół naukowców prowadzi badania nad efektywnością funkcjonowania systemów CO2-EGS w krajach partnerskich. Pierwszy etap prac umożliwił opracowanie metodyki i wskazanie parametrów istotnych pod względem doboru lokalizacji potencjalnego systemu CO2-EGS w warunkach morskich (Norwegia) i lądowych (Polska), W efekcie, jako obszar najbardziej perspektywiczny dla tego systemu w Polsce wskazano blok Gorzowa oraz rejon niecki mogileńsko-łódzkiej (Krośniewice-Kutno), natomiast w Norwegii wytypowano formację Åre na Morzu Norweskim. Dla wytypowanych formacji zbiornikowych dokonano charakterystyki właściwości petrofizycznych, termicznych i mechanicznych. Obecnie trwają prace nad eksperymentalnym określeniem właściwości dwutlenku węgla jako płynu roboczego oraz zaawansowanym modelowaniem ośrodka skalnego i systemów energetycznych. Ocena techniczno-ekonomiczna i środowiskowa instalacji CO2-EGS w zaproponowanych lokalizacjach będzie końcowym etapem projektu.

EN

CO2 - EGS geothermal systems are unconvententional geothermal systems (Enhanced Geothermal Systems; EGS) using carbon dioxide (CO2) as the operating fluid. These systems combine aspects of extracting dean and environmentally friendly energy from the Earth's interior along with sequestering carbon dioxide (Carbon Capture and Storage; CCS) originating from the combustion of fossil fuels. Due to the excellent thermodynamic properties of CO2 and the need to reduce its emissions to the atmosphere, EGS using CO2, (instead of water) as a working fluid has become a subject of interest for researchers around the world, including Poland. Within the EnerGizerS project: CO2-Enhanced Geothermal Systems for Climate Neutral Energy Supply, the Polish-Norwegian team of scientists is conducting research on the efficiency of CO2-EGS systems in partner countries. The first stage of the work has made it possible to develop a methodology and identify parameters important for selecting the location of a potential CO2-EGS system offshore (Norway) and inland (Poland). As a result, the Gorzów Błock and the region of the Mogilno-Łódź Trough (Krośniewice-Kutno region) were indicated as the most prospective areas for such a system in Poland, while in Norway the Åre formation in the Norwegian Sea was selected the most favourable. Then, petrophysical, thermal and mechanical properties have been characterized for the selected reservoir formations. Currently, the work to experimentally determine the properties of carbon dioxide as a working fluid and to perform advanced models of the rock medium and energy systems is ongoing. The technical-economic and environmental evaluation of the CO2-EGS installation in the proposed locations will be the final stage of the project.

20

Obecne wykorzystanie i kierunki rozwoju energetyki geotermii na świecie

Hajto Marek

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

R. 25, Nr 4-5 (280)

12-17

PL

Od wielu lat odnotowuje się stałą tendencję wzrostu wykorzystania energii geotermalnej na świecie, dotyczy to zarówno wzrastającej ilości państw, które raportują wykorzystanie tego źródła do celów bezpośrednich, lub do wytwarzania energii elektrycznej, jak i sumarycznej zainstalowanej mocy i zużycia energii pochodzącej z wnętrza Ziemi. Ilość państw, które raportowały wykorzystanie zasobów geotermalnych w sposób bezpośredni (z uwzględnieniem gruntowych pomp ciepła) zwiększyła się do 88 (34 w Europie), a jednocześnie do 29 (11 w Europie) wzrosła ilość państw, które raportowały wytwarzanie energii elektrycznej z geotermii. Przyrost zainstalowanej mocy geotermalnej do wykorzystania bezpośredniego (w tym ciepłownictwo) w ostatnich 5 latach wyniósł ponad 50%, wykorzystanie sięgnęło wartości nieco ponad 1EJ/rok, przy czym największy procentowy udział w powyższym wzroście mają gruntowe pompy ciepła (GPC), które odpowiadają za prawie 60% wytworzonej energii. Wzrasta zainteresowanie wytwarzaniem energii elektrycznej z wykorzystaniem układów binarnych. W ostatnich latach w Europie uruchomiono trzy nowe instalacje tego typu w: Chorwacji, Węgrzech oraz w Belgii. Liderem wśród krajów gdzie odnotowano największy przyrost zainstalowanej mocy geotermalnej jest Turcja, gdzie jedynie w 2020 r. oddano do użytku 8 nowych elektrowni geotermalnych, w których zainstalowano moc ok. 165 MWe, nie wspominając o szerokim zakresie ciepłowniczego wykorzystania wód geotermalnych w szklarnictwie i innych dziedzinach. W ostatnich, w szczególności w Europie, odnotowano znaczący wzrost zainteresowania odzyskiem pierwiastków krytycznych z wód geotermalnych, w tym głównie Litu. Zidentyfikowany wstępnie potencjał wskazuje na możliwości pokrycia w perspektywie roku 2030 aż do ok. 25% zapotrzebowania krajów EU na Lit z solanek geotermalnych. Energia geotermalna w wielu krajach stanowi jedno z najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii, w czym istotną rolę odgrywają przede wszystkim względy ekologiczne i ekonomiczne.

EN

For many years, a constant tendency to increase the use of geothermal energy in the world has been recorded. This applies both to the increasing number of countries that report the use of this source for direct purposes or for the production of electricity, as well as the total installed power and energy consumption from the Earth’s interior. The number of countries reporting direct use of geothermal resources (including ground source heat pumps) has increased to 88 (34 in Europe), while the number of countries reporting geothermal electricity production to 29 (11 in Europe). The increase in the installed geothermal capacity for direct use in the last 5 years amounted to over 50%, thermal energy used slightly exceeds ca. 1 EJ/year, wherein ground source heat pumps (GSHP), responsible for almost 60% of the energy produced. A growing interest in generating electricity using binary systems, in particular in Europe has been noticed. In recent years three new binary installations in: Croatia, Hungary and Belgium have been launched. The leader among the countries with the highest increase in installed geothermal capacity is Turkey, where solely in 2020 - 8 new geothermal power plants were commissioned, with installed capacity of approx. 165 MWe, apart from a wide range of geothermal water use in greenhouse sector and other purposes. In recent years, especially in Europe, a significant increase in interest in the recovery of critical elements (CRMs) from geothermal waters, mainly lithium has been noticed. The initially identified potential indicates the possibility of covering up to approx. 25% of the EU countries’ demand for Lithium from geothermal brines by 2030. In many countries, geothermal energy is one of the most promising renewable energy sources, in which an important role is played primarily by environmental and economic considerations.