Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hydraulic fracturing using liquefied hydrocarbon gases or light hydrocarbons. Technology prospects in the Russian Federation

Tsygankov Vadim, Strizhnev Kirill, Silin Mikhail, Magadova Lubov, Kunakova Anisa, Yunusov Timur

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 10

591--597

EN

One of the most effective methods of development of oil and gas fields with complicated hydrocarbon production conditions is hydraulic fracturing. However, utilization of the most commonly used water-based fracturing fluids is not always expedient, for instance, in unconventional formations, reservoirs with low formation pressure containing water-sensitive minerals, low-permeable or unconsolidated rocks. American and Canadian literature indicates that the most suitable and modern frac fluid is hydrocarbon one based on liquefied petroleum gas or light hydrocarbons. The use of such fluids in the fields of the Russian Federation is perspective. The main reason to face the new technology is the presence of one of the most promising production targets in Russia – the Bazhenov formation. It is nowadays one of the most desirable objects, and at the same time one of the most difficult to be developed. Enormous reserves of oil in this formation suggest its desirability. The government has for a long time stimulated exploitation of these deposits by introducing a tax credit. Today, there is no universal approach to the development of this target. A new advanced integrated approach will address this problem and pave the way for the development of this rich source of hydrocarbons containing million tons of oil. Another promising task for the implementation of this technology may be the use of associated petroleum gas, which according to the Russian regulations must be disposed of, but the technologies currently in use in Russia do not allow this to be done sufficiently. When developing the proposed technology, it is planned to start with the use of liquefied petroleum gas (propane-butane mixture) as the main hydraulic fracturing fluid and switch to petroleum gas as the technology develops.

PL

Jedną z najbardziej efektywnych metod udostępniania złóż ropy naftowej i gazu o skomplikowanych warunkach produkcji węglowodorów jest szczelinowanie hydrauliczne. Wykorzystanie najczęściej stosowanych płynów szczelinujących na bazie wody nie zawsze jest jednak korzystne, np. w złożach niekonwencjonalnych, złożach o niskim ciśnieniu złożowym zawierających minerały wrażliwe na wodę, skałach słabo przepuszczalnych czy nieskonsolidowanych. Z literatury amerykańskiej i kanadyjskiej wynika, że najbardziej odpowiednim i nowoczesnym płynem szczelinującym jest płyn węglowodorowy oparty na skroplonym gazie lub lekkich węglowodorach. Wykorzystanie takich płynów na złożach Federacji Rosyjskiej jest perspektywiczne. Głównym powodem mierzenia się z nową technologią jest obecność w Rosji jednego z najbardziej obiecujących celów produkcyjnych – formacji Bazhenov. Aktualnie jest to jedna z najbardziej interesujących, ale równocześnie najtrudniejszych do udostępnienia formacji. Ogromne zasoby ropy naftowej oszacowane dla tej formacji wskazują na jej dużą perspektywiczność. Rząd przez długi czas stymulował eksploatację tych złóż, stosując ulgę podatkową. Dziś brak jest uniwersalnego podejścia do tego zagadnienia. Nowe, zaawansowane i zintegrowane podejście umożliwi rozwiązanie tego problemu i otworzy drogę do wykorzystania tego bogatego źródła węglowodorów, zawierającego miliony ton ropy naftowej. Kolejnym wyzwaniem wdrożenia tej technologii może być wykorzystanie gazu towarzyszącego ropie, który zgodnie z rosyjskimi przepisami musi być odseparowany od ropy, jednak obecne technologie stosowane w Rosji nie pozwalają na to w wystarczającym stopniu. Przy opracowywaniu proponowanej technologii planuje się rozpoczęcie od użycia skroplonego gazu węglowodorowego (mieszanina propan-butan) jako głównego płynu szczelinującego. W miarę rozwoju technologii planuje się przejście z gazu płynnego LPG na gaz pochodzący z ropy.

2

FEM analysis of proppant sticking in rock cracks

Kwietniewski M., Miedzińska D., Niezgoda T.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 2

55--65

EN

The problem of effective gas extraction from Polish shale rocks is an interesting research subject for scientists. A properly selected proppant, which protects cracks from closing during the fracturing process, inestimably contributes to an increase of extraction. Grains of proppant are transported along with a fracturing medium to reach the deepest regions of the crack. The proper support of the crack provides an easy flow of gas, therefore it is important in terms of extraction efficiency. This paper shows the interactions of a proppant grain with the crack surface in shale rock. FEM analysis was conducted to observe the stress region, which is generated as a result of pressing the grain into the crack surface. A model of a sphere which was pressed into the rock model with constant velocity was applied. The received results of stress depend on material properties and a range of proppant grain pressing.

PL

Terytorium Polski od kilku lat jest obiektem wzmożonych badań mających na celu opracowanie opłacalnej technologii wydobycia gazu z łupków. Polskie skały łupkowe różnią się pod względem fizycznym i chemicznym od tych występujących w Ameryce Północnej, są rozlokowane również na innej głębokości. Inna budowa skały stawia zatem nowe wyzwania dla wiertnictwa otworowego. Procesy szczelinowania zachodzą w nieco inny sposób, zatem konieczne jest opracowanie nowej technologii wydobycia. Jednym z ważniejszych aspektów tych badań jest dokładna analiza zachowania się skały obciążonej ciśnieniem szczelinowania. Do rozważenia jest tu mechanizm powstawania i propagacji pęknięcia oraz optymalny sposób podparcia szczeliny po zabiegu szczelinowania. Tę funkcję mają pełnić proppanty, które dostają się do złoża wraz z czynnikiem szczelinującym. Ziarenka, najczęściej ceramiczne o dużej twardości mają za zadanie zaklinować się w skale, aby utworzyć maksymalne rozwarcie szczeliny. Oczywiście, przy ogromnych naprężeniach wewnętrznych górotworu nastepuje wgniatanie ziaren w powierzchnię skały, co powoduje zmniejszenie przekroju poprzecznego szczeliny, a w skrajnych przypadkach może prowadzić do całkowitego zamknięcia szczeliny. Do analizy MES opracowano model geometryczny. Przyjęto, że model skały to czwarta część walca ze szczeliną w środkowej częćci o promieniu 1 mm. Wygenerowano model skały łupkowej o promieniu 8 mm oraz długości 10 mm. Analogicznie do modelu skały, przyjęto ziarenko proppantu jako 1/4 kuli. Dyskretyzację modelu przeprowadzono w oprogramowaniu LS – PrePost za pomocą elementów ośmiowęzłowych. Utworzony model składa się z 29554 elementów oraz 60696 węzłów.

3

The new approach of using image and range based methods for quality control of dimension stone

Levytskyi V.

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2017

|

Vol. 103

66--77

EN

The basis for the quality control of commodity dimension stone blocks for mining industry is the study of fracturing. The identification of fracturing in rock masses is one of the most important aspects in rock mass modelling. Traditional methods for determination properties of fracturing are difficult and hazardous. This paper describes a new approach of fracturing identification, based on image and range data, which realized by image processing and special software. In this article describes a method using new computer algorithms that allow for automated identification and calculation of fracturing parameters. Different digital filters for image processing and mathematical dependences are analyzed. The digital imaging technique has the potential for being used in real time applications. The purpose of this paper is the accurate and fast mapping of fracturing in some walls of the Bukinsky gabbro deposit.

4

The influence of ferrite particle size on the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing

Bogacki J., Zawadzki J.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 3 (15)

25--33

EN

The study analyzes the influence of particle size of magnetic ferrite on the possibility of using it, as a marker in magnetic prop pant during hydraulic fracturing. Based on a broad and accurate literature review, it was found, that the ferrite grain size can be one of the critical parameter conditioning the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing. Hence, the ferrite grain size determines greatly both the costs and efficiency of hydraulic fracturing.

PL

W pracy przeanalizowano wpływ wielkości ziarna ferrytu na możliwość zastosowania go, jako markera magnetycznego podczas szczelinowania hydraulicznego. Na podstawie szerokiego przeglądu dostępnej literatury, określono, że wielkość ziarna ferrytu może być kluczowym parametrem warunkującym jakość i właściwości markera magnetycznego stosowanego podczas szczelinowania hydraulicznego gazu łupkowego. Zatem, wielkość ziarna ferrytu wpływa zarówno na koszty jak i na efektywność szczelinowania hydraulicznego.

5

Nowa technologia udostępniania złóż za pomocą perfogeneratorów : badania wytypowanej grupy paliw (propelantów) przeznaczonych do intensyfikacji wydobycia ropy naftowej i gazu

Koślik P., Hadzik J., Wilk Z., Habera Ł., Frodyma A

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 12

2456--2460

PL

Zaproponowano technologię udostępniania złóż za pomocą nowego urządzenia perforująco-szczelinującego. Na etapie projektowania zbudowano model numeryczny, wytypowano rodzaj i odpowiednią formę elementów paliwowych (propelantów). Analizie numerycznej poddano proces szczelinowania złoża z zastosowaniem segmentów paliwowych w kształcie pierścieni, mogących składać się w zespoły paliwa o większej liczebności ziarna. Przedstawiono wyniki sprawnościowych badań modelowych odcinków perfogeneratora, na podstawie których wysunięto wnioski o pozytywnym działaniu pierścieni paliwowych na skuteczną i intensyfikacyjną rolę w procesie wydobycia ropy i gazu.

EN

A new technol. of share deposits by using perforating and fracturing tool was presented. At the design stage, a numerical model was constructed. Type and appropriate forms of propellant elements were selected. The process of reservoir rock fracturing by using the propellant rings was subjected to numerical anal. The model sections of perforating and fracturing tool were evaluated during the fire ground tests. The propellant rings operated effectively and intensified the oil and gas prodn.

6

Tehnologia gazodinamiceskogo razryva plasta s ispol’zovaniem generatorov davlenia GDK-100

Matusin V. G.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

881

RU

Научно-производственная компания „СТС-ГеоСервис” является одним из лидеров в области разработки и внедрения газодинамического метода воздействия на призабойную зону пласта генератором давления ГДК-100 с целью интенсификации притока нефти и повышения приемистости скважин. Метод основан на разрыве пласта импульсным силовым воздействием высокоэнергетических продуктов горения твердотопливных и жидких горюче-окислительных составов. Для его реализации разработаны необходимая номенклатура технических средств и методология проведения технологических операций в различных геолого-технических условиях нефтяных и газовых скважин.

EN

Scientific production company “STS-GeoService” is top-ranked enterprise in the field of designing and manufacturing application of oil and gas wells new stimulation methods. We can promptly and efficiently resolve the next tasks of your oil and gas production enterprises: – rejuvenation of temporarily abandoned wells, – growth of running wells producing ability. We offer the unique patented gas dynamics fracturing technology by gas generators GDK-100. This technology makes it possible two grades of formation treatment by high-energy combustion products. In addition gas generators GDK-100 may be used for combined treatment with liquid combustion mixtures.

7

Ekspress metodika laboratornogo opredelenia koefficienta vostanovlenia pronicaemosti kollektora v rezul’tate vozdejstva zidkosti GRP

Gubanov V. B., Magadova L. A., Malkin D. N.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

795--801

RU

Предлагается экспресс-методика оценки влияния фильтрата жидкости ГРП на ФЕС коллектора с использованием термостатированной насыпной модели пласта. Часть модели набивается молотой фракцией кварцевого песка заданной проницаемости. Остальная часть модели заполняется проппантом. Модель насыщается минерализованной водой и нагревается до заданной температуры. Определяется проницаемость по воде части модели, заполненной песком. Затем, в модель со стороны набивки проппанта подается жидкость ГРП. В процессе закачки по изменению объема вышедшего из модели фильтрата и изменении перепада давления оценивается фильтруемость жидкости ГРП. После выдержки, в процессе фильтрации минерализованной воды в обратном направлении оценивается степень деструкции по полученному коэффициенту восстановления проницаемости части модели, заполненной песком. В работе показаны результаты исследования тампонирующих свойств до деструкции и влияния на ФЕС пористой среды после деструкции двух жидкостей ГРП (сшитого полисахаридного геля и экспериментальной безгуаровой жидкости разрыва). Отмечаются значительные различия при фильтрации жидкостей разрыва через пористую среду, связанные с механизмами образования гелированных систем. Показано, что коэффициент восстановления проницаемости зависит от глубины проникновения жидкости ГРП в пористую среду.

EN

Offers an express method of fracturing fluid filtrate influence estimation on the permeability of the production reservoir by using heated up to reservoir temperature sand-pack model. Part of the model is filled with quartz sand fraction of a given permeability. The rest of the model is filled with proppant. The model is being saturated with saline water and heated up to a reservoir temperature. Initially water permeability for the part of sand filled model is determined. Then, in the model from the packing of the proppant side hydraulic fracturing fluid is being injected. During injection, recording of the filtrate volume and the differential pressure changing allows us to estimate the filterability of the fracturing fluid. After exposure time for the fluid breaking, during the filtration process of saline water in the opposite direction we can estimate destruction rate according to the obtained permeability recovery coefficient of the part of the model filled with sand. In this article the results of the plugging properties investigation and the impact on permeability of the porous medium before and after the gel destruction of the two fracturing fluids (crosslinked polysaccharide gel and the experimental non-guar of fracturing fluid) are shown. There are significant differences in liquid behavior during filtration through a porous medium which depends on the mechanisms of gel systems formation. It is shown, that the recovery factor of permeability depends on the depth of fracturing fluid penetration in a porous medium.

8

Eksperymenty laboratoryjne dla odtworzenia składu płynu zwrotnego podczas szczelinowania cieczami energetyzowanymi

Labus K., Turek M., Dydo P., Jakóbik-Kolon A., Wilk K., Kasza P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

767--771

PL

W ramach projektu ENFLUID, realizowanego przez konsorcjum: Politechnika Śląska, Instytut Nafty i Gazu – PIB, University of Stavanger przeprowadzono eksperymenty pozwalające na: ocenę składu płynu zwrotnego po szczelinowaniu cieczami energetyzowanymi, oszacowanie jego oddziaływania na środowisko oraz dobór technologii recyklingu. Zaobserwowane zmiany składu chemicznego cieczy są efektem jej oddziaływania z woda porową i reaktywnymi składnikami skały (głównie węglanami, glinokrzemianami i pirytem), a w mniejszym stopniu wynikają z interakcji pomiędzy badaną cieczą a materiałem autoklawu. To ostatnie zjawisko zostało uwzględnione w określeniu tła stężeń kationów metali w symulowanej laboratoryjnie cieczy zwrotnej.

EN

Within the framework of the ENFLUID project, implemented by a consortium of Silesian University of Technology, Oil and Gas Institute – National Research Institute and the University of Stavanger, we conducted experiments allowing the evaluation of chemical composition of energized fracturing flowback, estimation of its impact on the environment and selection of the recycling technology. The observed changes in the chemical composition of fracfluid are controlled mainly by its interactions with: the original pore water, reactive components of the rock (primarily carbonates, silicates and pyrite) and to a lesser extent with the material of the autoclave. The latter phenomenon has been included in the assessment of the background concentration of metal cations in the simulated flowback.

9

Badania zjawiska embedment w zabiegach stymulacyjnych

Masłowski M., Biały E.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

783--787

PL

W referacie przedstawiono tematykę związaną ze zjawiskiem wgniatania ziaren materiału podsadzkowego w ściany szczeliny, tzw. embedment. Zjawisko to ma negatywny wpływ na utrzymanie rozwartości podsadzonej szczeliny po zabiegu hydraulicznego szczelinowania złóż. Opracowano metodykę badania zjawiska embedment oraz zweryfikowano ją badaniami laboratoryjnymi przeprowadzonymi na skale łupkowej pochodzącej z polskiego złoża. Do badań zastosowano płyn szczelinujący typu slickwater, dwa rodzaje podsadzek, małą koncentrację powierzchniową podsadzki, dwa różne naprężenia ściskające. Wyniki badań mogą służyć do wstępnej oceny efektywnego podsadzenia szczeliny w zabiegach hydraulicznego szczelinowania na etapie ich projektowania.

EN

This paper presents the subject related to the phenomenon of pressing proppant grains in the fracture walls (embedment). The phenomenon has a negative impact on the maintenance width fracture after hydraulic treatment of reservoirs. Methodology studies of the embedment phenomenon was developed and it was verified by laboratory tests on the rock shale of Polish unconventional reservoir. To the laboratory tests were used: fracturing fluid (slickwater), two different stresses, two different proppants, small concentration of surface proppant. The test results can be used to preliminary assessment of the affective propped fracture in the hydraulic treatments of reservoirs at the stage of their design.

10

Badania usuwania zanieczyszczeń olejowych z wody po procesie szczelinowania

Krasiński A., Wierzba P.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2016

|

Nr 2

58--59

PL

Przeprowadzono badania usuwania oleju z wody. Zweryfikowano działanie dwóch komercyjnie oferowanych deemulgatorów, zmieniając ich stężenie oraz czas. W instalacji pilotażowej pracę separatora koalescencyjnego wspomagano dodatkiem wybranego deemulgatora w dawce określonej w badaniach laboratoryjnych. Uzyskano redukcję stężenia zemulgowanego oleju poniżej 10 mg/dm3, pozwalającego na bezproblemową pracę modułów membranowych w zasadniczej części instalacji oczyszczania wody po szczelinowaniu.

EN

In this work the oil removal from water was studied. The effect of concentration and time was investigated for two commercial deemulsifiers. Then, selected product was used to improve the separation performance of coalescence separator in the pilot-scale rig. The oil concentration below 10 mg/dm3 was obtained, which enables a reliable long-time operation of membranes located downstream the coalescer in the cleaning system of water used for hydraulic fracturing.

11

High drilling methane drainage in fracturing zones formed by water injection into boreholes

Wang G., Huang W., Sun L., Wu M., Zhang X.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 1

137--156

EN

Methane drainage method should be used before coal mining of many modern collieries because venti lation air methane is in sufficient to keep methane level within regulation values. The technology of high drilling methane drainage (HDMD) has been used for methane drainage although its effect is not very stable due to parameter design. The height of the fracturing zones is determined mostly according to empirical formula, on-site observation and numerical simulation analysis. In this paper, a method was introduced for determining the height of the air f ract uring zones (AFZs) based on its high similarity to the characteristics of Fracturing zones and the relationship between the height of Fracturing zones and the strain of overl ying rock strata. The application of water injection in both Shuangdingshan and Dongrong collieries found that the theoretically calculated the height of the Fracturing zones was approximately equal to the measured one in field tests within a permissible error of less than 5%, proving that the method is feasible. Based on the designed drainage parameters, the u tilization of HDMD technology in the collieries mentioned above found that the methane concentrations in both tail gate and upper corner were controlled in the ranges of 0.17% to 0.32% and 0.26% to 0.84%, respectively. These results showed that the water injection verified HDMD in Fracturing zones could effectively solve the problem of metha ne overrun and also verified the accuracy and reliability of its related theory.

PL

Przed rozpoczęciem wydobycia węgla w wielu obecnie eksploatowanych kopalniach wskazane jest odprowadzenie metanu, ponieważ stosowane systemy wentylacji powietrza są niewystarczające aby utrzymać stężenia metanu na dopuszczalnym poziomie. Technologia odprowadzania metanu metodą odwiertów prowadzonych na różnej wysokości (HDMD) wykorzystywana jest w tym celu, choć jej wyniki nie zawsze są stabilne ze względu na konieczność doboru parametrów obliczeniowych. Wysokość strefy szczelinowania określa się zazwyczaj empirycznie, na podstawie obserwacji w terenie oraz drogą symulacji numerycznych. W pracy tej określono wysokość strefy wykonania szczelin w oparciu o podobieństwo do charakterystyk Strefy szczelinowania oraz o analizę odkształceń warstw nadkładu. Zastosowano wtrysk wody w kopalniach Shuangdingshan i Dongrong i stwierdzono, że teoretycznie obliczona wysokość stref szczelinowania była w przybliżeniu równa wysokości zmierzonej empirycznie w trakcie badań terenowych, z dopuszczalnym poziomem błędu poniżej 5%, co wskazuje na możliwość zastosowania metody. W oparciu o parametry obliczeniowe stwierdzono, że zastosowanie metody HDMD w wyżej wymienionych kopalniach spowodowało, że stężenia metanu rejestrowane w chodniku nadścianowym i górnych narożach utrzymywały się odpowiednio na poziomie 0.17%, 0.32% i 0.26%-0.84%. Wyniki te pokazują, że wtrysk wody w strefie szczelin pomaga skutecznie rozwiązać problem obecności zbyt wysokich ilości metanu, ponadto potwierdza dokładność i wiarygodność teorii na której metoda jest oparta.

12

Prace rozpoznawcze dotyczące gazu z łupków : wyniki terenowych badań środowiskowych

Kantor M., Konieczyńska M., Lipińska O.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 7

404--409

EN

At the beginning of 2015 a research study, which covered the main unconventional hydrocarbon (shale gas) basins in Poland, was completed. The study was coordinated by the General Directorate for Environmental Protection. Field studies and analysis were carried out by the consortium led by Polish Geological Institute – National Research Institute, in collaboration with University of Science and Technology AGH in Cracow and Gdañsk University of Technology. Seismometric monitoring was conducted by the Central Mining Institute. The involvement of more than 60 specialists with interdisciplinary knowledge and international experience has provided high-quality results. The aim of the study was to analyze environmental impact of shale gas exploration, taking into account differentiated geological, geoenvironmental, land use, and technological data. The scope of the study included, among others: the groundwater and surface water, landscape, nature conservation forms, soil, noise and ambient air. The study was performed in 7 exploration areas around 7 different wells and included environment baseline study. The results show that there is no long-lasting, significant impact of shale gas exploration on the environment.

13

Niemiecki projekt zmiany przepisów w Prawie Wodnym i Prawie Ochrony Środowiska dotyczących zakazu szczelinowania hydraulicznego i monitoringu ryzyka : implikacje do wydobycia gazu z łupków

Mamczar M., Jędrysek M. O.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 7

391--396

EN

In Germany there is no agreement among politicians and local government officials regarding the safety and economic sense of the exploration and production of shale gas. However Germany does not reject completely the need to invest in the development of this sector. The political parties speak cautiously about the hydraulic fracturing, because they do not want to lose their voters. However, in a country which is in 70% dependent on the import of natural resources, the industry interest in the search for alternatives to Russian gas and oil energy sources increases. It is no secret that after the withdrawal from nuclear power, the German economy has to change its energy profile. Currently, Germany increases the use of coal, but could it have economic sense? Because of green certificates and European trend to reduce the emission of CO2, the Germans do not depart from the investment in shale gas. It is confirmed by the publication of a draft of amending the acts in November 2014. However some part of German society expected much more strict rules, including a total ban on hydraulic fracturing. The German law should, mobilize the Polish Parliament (Sejm) to develop a comprehensive law regulating the mining and geological activity that is in line with EU law.

14

Analiza możliwości wykorzystania wód podziemnych na potrzeby eksploatacji gazu z formacji łupkowych na obszarze objętym pracami poszukiwawczo-rozpoznawczymi

Mikołajków J., Nidental M., Woźnicka M.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

944--949

EN

Exploitation of unconventional gas requires the use of hydraulic fracturing in horizontal wells’ network, which allows the penetration of deposits over a large area. Despite the research to find innovative solutions, presently hydraulic fracturing is carried out using a fracturing fluid prepared on basis of water. The use of hydraulic fracturing on exploitation’s scale of unconventional gas (several horizontal wells at a single location) requires ensuring access to a large amount of water in a relatively short period of time. Analysis of possibilities of using of groundwater in areas of exploration and exploratory work is necessary at an early stage investment planning and should be one of the key factors determining the possibility of exploitation in the area. In this paper was carried out a variant analysis of the availability of groundwater resources in terms of their use for the purpose of exploitation.

15

Detection of the Long Period Long Duration (LPLD) Events in Time- and Frequency-Domain

Kwietniak A.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 1

201--213

EN

Long Period Long Duration (LPLD) signals are unusual seismic events that can be observed during hydraulic fracturing. These events are very similar in appearance to tectonic tremors sequences, which were first observed in subduction zones. Their nature is not well known. LPLD might be related to the productivity of the reservoir. Different methods of the LPLD events’ detection recorded during hydraulic fracturing are presented. The author applied two methods for LPLD detection – Butterworth filtering and Continuous Wavelet Transform (CWT). Additionally, a new approach to LPLD events detection – instantaneous seismic attributes – was used, common in a classical seismic interpretation but not in microseismic monitoring.

16

Gravel Packing i proppanty ceramiczne

Zimny M., Janus D.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2014

|

R. 17, Nr 8 (196)

18--21

17

Assessment of disposable groundwater resources for hydraulic fracturing of gas shales in the Lublin Basin (eastern Poland)

Duda R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

79--96

EN

This paper assesses the groundwater resources for hydraulic fracturing of gas shales in the Lublin Basin in 2030. Such evaluations are useful for gas concession holders who plan the magnitude and schedule of gas production. In order to determine the disposable groundwater resources, a water management balance model was developed. The data from the balance and forecast of groundwater resources for 2030 in the Vistula River Basin were used as basic input data. The model accounts for the following specific factors determining the quantity of water resources in prospective gas exploitation areas: reduced groundwater recharge due to climate changes, unregistered water usage by individual households, demand for water associated with shale gas mining development, and the rate of water utilization for fracturing or returned to hydrological circulation. The extent to which these factors will affect the resources available in 2030 is uncertain. The study therefore analysed two environmental scenarios – a moderately rigorous and a rigorous one – assuming major climate change effects and a radical increase in the demand for water. Disposable water resources were determined for 12 separate balance zones in accordance with groundwater bodies (GWB) or their subsections located in the research area. This prediction refers to groundwater resources without stratigraphic division into aquifers. [...]

PL

W pracy dokonano prognozy zasobów wód podziemnych do wykorzystania w celu szczelinowania łupków gazonośnych w obszarze Basenu Lubelskiego w 2030 r. Jest to przydatne właścicielom koncesji na eksploatację gazu do planowania wielkości i harmonogramu wydobycia. W celu określenia dyspozycyjnych zasobów wód opracowano model bilansu wodno-gospodarczego, do którego jako podstawowe dane wejściowe wykorzystano dane z bilansu i prognozy zasobów wód podziemnych dla 2030 r. w dorzeczu Wisły. W modelu uwzględniono specyficzne czynniki determinujące wielkość zasobów wody na obszarach perspektywicznej eksploatacji gazu: zmniejszenie zasilania wód podziemnych w wyniku zmian klimatu, nierejestrowany pobór wody w gospodarstwach indywidualnych, zapotrzebowanie na wodę związane z rozwojem górnictwa gazu łupkowego i stopnień zwrotu do obiegu hydrologicznego wody, wykorzystanej do szczelinowania. W celu uwzględnienia niepewności stopnia oddziaływania tych czynników w 2030 r., model wykonano dla dwóch scenariuszy: umiarkowanie rygorystycznego ekologicznie i rygorystycznego ekologicznie, zakładającego duże skutki zmian klimatu i radykalne zwiększenie zapotrzebowania na wodę. Zasoby dyspozycyjne wód określono dla wydzielonych 12 stref bilansowych, zgodnych obszarowo z Jednolitymi Częściami Wód Podziemnych lub ich fragmentami znajdującymi się w obszarze badań. Prognoza dotyczy zasobów wód podziemnych bez stratygraficznego rozdziału na poziomy wodonośne. [...]

18

Zasady oddziaływań fizycznych paliw stałych w środowisku otworu wiertniczego i skał złożonych i ich implikacje dla prac stymulacyjnych

Frodyma A., Habera Ł.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2013

|

T. 5

59--71

PL

Referat przedstawia ogólne podstawy fizyczne wykorzystania paliw stałych (propelantów) w charakterze środków intensyfikacji/stymulacji wydobycia albo poprawy chłonności odwiertów na złożach konwencjonalnych lub jako narzędzia „pierwszego podejścia” dla głównych operacji szczelinowania na złożach niekonwencjonalnych. Omawia się w nim te aspekty charakterystyki skał zbiornikowych, które uzasadniają zastosowanie paliw stałych i rokują szanse powodzenia zabiegu, jak również takie, które czynią taki zabieg niecelowym, oraz formy realizacyjne urządzeń wykorzystujących propelanty do wykonywania zabiegów w otworach, wśród nich rozwiązania zagraniczne, z uwypukleniem możliwości krajowych posiadanych w tym zakresie. Podkreślone jest praktycznie zerowe obciążanie środowiska związane z wykonywaniem prac na otworach z użyciem paliw stałych, jak również możliwości istotnego ograniczenia tego obciążenia przy szczelinowaniu hydraulicznym poprzedzanym zabiegiem z ich zastosowaniem.

EN

The work presents general physical principles of propellants use in capacity of intensification/ stimulation means for increase of production or injection performance of boreholes on conventional fields as well as “first approach” tools for main hydraulic fracturing operations on unconventional reservoirs. It discusses aspects of reservoir rocks characteristics that justify use of propellants with a good chance of the job success, as well as those that render their use purposeless, and also implementation forms of the tools that use propellants for jobs in boreholes, among them some foreign solutions with emphasis on domestic capacities in this scope. Practically null environment burden connected with execution of jobs in boreholes with propellants, and also possibilities of significant decreasing such burden by massive hydraulic fracturing operations when preceded with their use is also stressed.

19

Skojarzona eksploatacja gazu i ciepła z łupków

Ostaficzuk S.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2012

|

nr 82

47-56

PL

Eenergia geotermiczna jest ciągle perspektywicznym źródłem ciepła w użytkowaniu na dużą skalę. Przeszkodą w przejściu z perspektyw do powszechnego wykorzystania są wysokie nakłady inwestycyjne - wykonanie otworów wiertniczych oraz szczelinowanie górotworu, konieczne do uzyskania zadawalającej wydajności energetycznej ujęć ciepła. Te nakłady można obniżyć przy okazji poszukiwania i udostępniania gazu łupkowego w Polsce przez zainicjowanie przekształcania głębokich otworów "gazowych" (>3,5 km) po szczelinowaniu - "suchych" oraz wyeksploatowanych, w produkcyjne i chłonne otwory geotermalne. Jeden km3 szczelinowanych łupków zawiera gaz niskokaloryczny (14,5 MJ/m3) w wydobywalnej ilości około ok. 1,5 do ok. 3,0 Gm3, co w przeliczeniu odpowiada od ok. 22 PJ (PJ = Peta Joule = 1015 Joule) do ok. 44 PJ energii. Natomiast jeden km3 skał na głębokości od około 3,5 km do około 4,5 km zawiera 2,6 PJ/K ciepła. To oznacza, że przy spadku temperatury o 2 stopnie Celsjusza zostanie wydzielone 5,2 PJ energii cieplnej. Pobieranie ciepła z łupków gazonośnych zwiększy opłacalność operacji wydobywczych gazu oraz spowoduje rozwój geotermii w Polsce. Transfer ciepła skał z głębi otworu na powierzchnię będzie się odbywał za pośrednictwem wód technologicznych, zatłaczanych po oddaniu ciepła z powrotem do górotworu, tak jak w systemie pozyskiwania ciepła w technologii gorących skał suchych (HDR). Potencjalne zasoby gazu łupkowego w Polsce znajdują się w trzech paleozoicznych basenach geologicznych - bałtyckim, podlaskim i lubelskim (jak na rys. 1 według DOE-EIA 2011a) o powierzchni/średniej miąższości, odpowiednio: 22 911 km2/96 m; 3432 km2/90,6 m oraz 30 044 km2 /69 m, na głębokości od kilkuset metrów do ponad 4 kilometrów. Zatem w najgłębszym - bałtyckim basenie łupkowym gazonośne łupki tworzą blok o objętości niemal 2200 km3 o średniej temperaturze sięgającej 90 stopni Celsjusza.

EN

Heat extraction from Hot Dry Rocks (HDR) is difficult and expensive due to costly prerequisite drilling and fracking. According to Kastei (2011), the cost of drilling and fracking reaches $4,500 per kW of installed power. In geothermal development on shale gas fields, these costs would be substantially reduced. The remaining costs would be adaptation of the well, installation of heat exchangers, and maintenance of hydraulic connections between the production and injection wells. According to available data (Michalczyk 2011), shale gas possesses low calorific power of approx. 14.5 MJ/m3; on the other hand, one cubic kilometer of fractured shale may provide about 1.5 to about 3.0 bln. m3 of low calorific gas with a total energy content of about 22 PJ (PJ = Peta Joule = 1015 Joule) to about 44PJ. One km3 of rock at depth of from approx. 3.5 km to 4.5 km within the shale gas exploitation zone contains 2.6 PJ/K of heat. This indicates a release of 5.2 PJ of heat energy at 2 degrees of Celsius drop in temperature; the natural geothermic heat flux within the 50 to 75 mW/m2 range typical in Poland (Szewczyk, Gientka 2009) was ignored in this assessment. Extracting heat from within the gas-bearing shales may contribute significantly to the Polish economy and may help in geothermal development. Heat will be transferred from downhole rocks by hot water to the surface heat exchangers, and the water will be injected back into the fractured rocks similarly to the traditional HDR system technology. The prospective Polish resources of gas shales are in three geological basins: the Baltic, Podlasie, and Lublin Basins (see Fig. 1 after DOE-EIA 2011a) of an areal extent/average thickness (in meters) as follows: 22,911 km2/96 m; 3,432 km2/90.6 m and 30,044 km2 /69 m respectively. Depth varies from several hundred to 4,000 meters. Thus, the deepest basin shales constitute a volume of almost 2,200 km3, with an average temperature reaching up to 90 degrees of Celsius.

20

Podstawy modelowania zabiegów stymulacji otworów z zastosowaniem paliw stałych

Frodyma A., Habera Ł., Godzik E.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2012

|

R. 15, Nr 11 (175)

9--12

PL

W artykule przedstawiono model stymulacji ciśnieniem gazów prochowych, obejmujący narastanie ciśnienia na skutek spalania paliwa stałego, któremu towarzyszy tworzenie gazu ze spalania, zwiększanie ciśnienia w otworze na skutek rozprężania się pęcherza nagazowanego płynu otworowego i szczelinowanie skały, po którym następuje propagacja utworzonych szczelin.

EN

The work presents model of well fracturing with propellant gas pressure, including stages of pressure rise resulting from propellant combustion accompanied with combustion gas generation, pressurization of the well and in effect of gasified bubble of well fluid expansion and rock fracturing, followed by propagation of such created fractures.