Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  hydrauliczne szczelinowanie
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono tematykę związaną z uszkodzeniem powierzchni ściany szczeliny po wykonanym zabiegu hydraulicznego szczelinowania. Spowodowane jest to wgniataniem się ziaren materiału podsadzkowego (ang. proppant) w ścianę szczeliny (ang. embedment) oraz wyciskiem materiału skalnego na powierzchni ściany szczeliny. Zjawiska te mają negatywny wpływ na przepływ węglowodorów ze skały do szczeliny oraz utrzymanie rozwartości szczeliny po zaciśnięciu się górotworu, gdy ciśnienie obniży się poniżej ciśnienia szczelinowania. Opracowaną metodykę obrazowania wielkości zjawiska wgniatania ziaren podsadzki w skałę i wycisku materiału skalnego zweryfikowano testami laboratoryjnymi. Badania wykonano na skale piaskowcowej czerwonego spągowca typu zamkniętego pochodzącej ze złoża niekonwencjonalnego. Charakteryzowała się ona zawartością kwarcu rzędu 73,3%. Badano skałę wstępnie nasyconą płynem szczelinującym (sieciowany polimer naturalny). Do wypełnienia szczeliny użyto ceramicznego proppantu ISP 20/40 o granulacji ziaren od 0,850 mm do 0,425 mm i o koncentracji powierzchniowej rzędu 4,88 kg/m2 . Symulację zjawiska wgniatania ziaren podsadzki w skałę przeprowadzono przy naprężeniu ściskającym 86,5 MPa i w temperaturze 127°C. Na podstawie wykonanego obrazowania powierzchni czołowych rdzeni (ścian szczeliny) w wymiarze 3D oraz ich analiz uzyskano całkowitą głębokość wgnieceń podsadzki w ściany szczeliny – rzędu 0,091 mm oraz całkowitą wysokość wycisku materiału skalnego – rzędu 0,077 mm. Całkowite zmniejszenie rozwartości szczeliny z podsadzką, z uwzględnieniem badanych zjawisk, było równe 0,168 mm. Uszkodzenie ściany szczeliny przez ziarna podsadzki wynosiło 31,5%. Zastosowana procedura badawcza może stanowić jedną z metod oceny podatności skały złożowej na zjawisko wgniatania ziaren proppantu w skałę oraz zjawisko wycisku materiału skalnego na powierzchni ściany szczeliny. Może być też przydatna w prawidłowym doborze technologii szczelinowania, płynu szczelinującego i podsadzki w zabiegach szczelinowania złóż węglowodorów.
EN
This paper presents the issue of damage to the fracture wall surface, after hydraulic fracturing of the hydrocarbons reservoir. It is caused by proppant embedment into the fracture wall and the impression of rock material from the fracture wall surface. These phenomena have a negative effect on the flow of hydrocarbons from the rock to the fracture and on maintaining the width of fracture after the closing of the rock mass, when the pressure drops below the fracturing pressure. The developed methodology for imagining the size of the embedment phenomenon and the rock material impression was verified by laboratory tests. The tests were performed for Rotliegend sandstone (tight gas formation) from Polish unconventional reservoirs. It was characterized by a quartz content of 73.3%. The tests were conducted for an initially soaked rock (crosslinked natural polymer). The fracture was packed with proppant ceramics ISP 20/40 with grain size from 0.850 mm to 0.425 mm and the surface concentration of the proppant was 4.88 kg/m2 . The laboratory simulation of the embedment phenomenon was performed for compressive stress of 86.5 MPa for 6 hours at 127°C. Based on the imagining of the core faces (fracture walls) in 3D and their analyses, the total average depth of proppant embedment into the fracture walls was 0.091 mm and the total average height of the rock material squeezed out was 0.077 mm. The total decrease of the fracture width packed with proppant grains was 0.168 mm. The average damage of the fracture surface by the proppant grains was 31.5%. The test procedure applied might be used in the evaluation of the susceptibility of reservoir rock to the embedment phenomenon and the rock material squeezed out, as well as for the selection of frac fluid and proppant for fracturing of hydrocarbon reservoirs.
PL
Zabiegi hydraulicznego szczelinowania od bardzo wielu lat stanowią podstawową metodę stymulacji wydobycia ze złóż węglowodorów. Pierwsze eksperymentalne próby przeprowadzenia szczelinowania miały miejsce ponad 70 lat temu w Stanach Zjednoczonych. Pierwsze polskie próby szczelinowania odbyły się w latach 50. ubiegłego stulecia na złożach Przedgórza Karpat. Od tego czasu metoda ta jest coraz częściej stosowana w przemyśle naftowym. Jej głównym celem jest zwiększenie tempa i stopnia sczerpania udostępnionych zasobów węglowodorów. Przez wiele lat technika ta była doskonalona i wykorzystywana do stymulacji złóż konwencjonalnych. Ogromna rola w doskonaleniu technologii zabiegów hydraulicznego szczelinowania przypadła Instytutowi Naftowemu. Jego pracownicy uczestniczyli w tych działaniach od samego początku. Pierwsze krajowe ciecze technologiczne do szczelinowania opracowane zostały przy współudziale Instytutu. W tym czasie technologia szczelinowania zmieniała się diametralnie. Wchodziły do użycia nowe techniki i materiały. Prawdziwy przełom i bardzo dynamiczny rozwój techniki i technologii szczelinowania jest związany z odkryciem oraz próbami udostępniania i wydobycia węglowodorów ze złóż niekonwencjonalnych. Po latach doświadczeń okazało się, że właśnie hydrauliczne szczelinowanie jest kluczem do uruchomienia tych zasobów. Od tego momentu zmiany w światowej technice i technologii szczelinowania następowały bardzo szybko. Poszukiwano coraz lepszych i doskonalszych sposobów udostępniania złóż w piaskowcach niskoprzepuszczalnych, formacjach łupkowych i pokładach węgla. Zdobyte doświadczenia potwierdziły, że w tych formacjach należy wykonywać dużo większe zabiegi szczelinowania oraz w sposób znaczący modyfikować i odpowiednio dobierać technologię do warunków złożowych. Znaczny postęp nastąpił w dziedzinie dodatków chemicznych do cieczy szczelinujących, a także materiałów podsadzkowych (Liang et al. 2015). Ogromne znaczenie w osiągnięciu sukcesów w złożach niekonwencjonalnych miała też szeroko pojęta analiza danych i diagnostyka (Shahkarami et al. 2016). Pojawiły się nowoczesne metody analizy zabiegów szczelinowania w znaczący sposób poprawiające ich efektywność. Wykorzystano też nowe narzędzia, jak choćby mikrosejsmikę, do analizy skomplikowanych geometrii szczelin, wytwarzanych w trakcie szczelinowania złóż niekonwencjonalnych, a w szczególności łupków i węgli. W monografii tej przedstawiono wybrane informacje na temat zabiegów hydraulicznego szczelinowania, historii i rozwoju tej technologii, w oparciu o najnowsze zdobycze techniki. Przedstawiono kluczową rolę szczelinowania w udostępnianiu złóż niekonwencjonalnych. Ponadto zaprezentowano nowoczesny sposób analizy zabiegów na wybranym przykładzie szczelinowania formacji łupkowej. W rozdziale pierwszym dokonano ogólnej charakterystyki zabiegów szczelinowania. Podano podstawowe informacje na temat niekonwencjonalnych akumulacji węglowodorów i metod ich udostępniania poprzez szczelinowanie. Wskazano najlepsze metody stymulacji tych złóż oraz najważniejsze elementy zapewniające efektywność takich działań. Wskazano też istotne różnice pomiędzy formacjami złożowymi i wynikające z tego różnice technologii ich efektywnego szczelinowania. Drugi rozdział obejmuje opis cieczy szczelinujących i materiałów podsadzkowych. Podano w nim podstawowe cechy charakterystyczne, zadania i wymagania, jakie stawiane są cieczom szczelinującym. Dokonano także charakterystyki typowych dodatków chemicznych do cieczy oraz opisano cel, w jakim są stosowane. Omówiono też wykorzystywane materiały podsadzkowe, sposób ich badań i doboru do szczelinowania w różnych warunkach złożowych. Rozdział trzeci stanowi zasadniczą część pracy. Jest on oparty na doświadczeniach badawczych i zawodowych autora i został poświęcony analizie wykonanych testów i zabiegów szczelinowania w otworach udostępniających złoże gazu ziemnego w formacji łupkowej. Analizy te powstały na podstawie rzeczywistych danych z przeprowadzonych szczelinowań. W pierwszej części zaprezentowano sposób przygotowania danych do wykonania projektu technicznego zabiegu. Dzięki niemu możliwe jest zaplanowanie prac stymulacyjnych w otworze. W drugiej części przedstawiono wyniki testów w małej skali – minifrac – służących do diagnostyki otworu i złoża bezpośrednio przed szczelinowaniem. Celem tych operacji jest weryfikacja przyjętych założeń projektowych oraz przygotowanie ostatecznego projektu szczelinowania. Pokazano ponadto sposoby analizy testów minifrac oraz najważniejsze informacje otrzymywane na ich podstawie. W ostatniej części rozdziału zaprezentowano przykłady wyników szczelinowania poszczególnych sekcji otworu poziomego w dwóch wariantach. Pierwszy wariant dotyczył fazy projektowania zabiegów szczelinowania. Przygotowany projekt zmodyfikowano po wykonanych testach minifrac i na tej podstawie przygotowano plan szczelinowania. Drugi wariant opracowano na podstawie danych zarejestrowanych w trakcie szczelinowania. Pozwala to na porównanie i analizę celów planowanych i faktycznie zrealizowanych. W rozdziale czwartym dokonano podsumowania oraz zaprezentowano wnioski wynikające z wykonanych analiz. Na ich podstawie stwierdzono rozbieżność założonych parametrów geomechanicznych w porównaniu do danych uzyskanych z testów minifrac. W niektórych analizowanych przykładach potwierdzono słabą skuteczność udostępnienia złoża poprzez perforację. Potwierdzono też różnice w przyjętych i rzeczywistych parametrach złożowych, co może prowadzić do trudności w wykonaniu szczelinowania. Dzięki tym analizom potwierdzono przydatność testów minifrac do diagnostyki złoża przed szczelinowaniem przez co mogą one znaleźć zastosowanie przy projektowaniu i ocenie skuteczności zabiegów szczelinowania złóż niekonwencjonalnych.
EN
Hydraulic fracturing treatments for many years has been the basic method of stimulating the production from hydrocarbon deposits. The first experimental fracturing tests took place more than 70 years ago in the United States. The first Polish experiences in fracturing took place in the 50’s of the last century in the fields of the Carpathian Foreland. Since then, this method has been increasingly used in the oil and gas industry. Its main goal is to increase the rate and the volume of recovery factor of the available hydrocarbon resources. For many years, this technique has been improved and used to stimulate conventional reservoirs. The Oil and Gas Institute – National Research Institute has been participating in these activities from the very beginning, and has played a key role in improving the technology of hydraulic fracturing operations in Poland. The first technological fluids for fracturing of Polish deposits were developed by specialists from the Institute.Over the next few decades, several generations of engineers have been continuing cooperation between industry and science, which is being carried on to this day. During these several decades, the World’s fracturing technology has changed dramatically. New techniques and materials have been introduced. The real breakthrough and very dynamic development of fracturing technology is related to the discovery, completion and production of hydrocarbons from unconventional reservoirs. After years of experience, it turned out that hydraulic fracturing is the key to the development of unconventional resources. From that moment onwards the progress of fracturing technology has been rapid. Improved methods to complete the tight gas sandstones, shale formations and coal seams have been designed. Numerous experiments have confirmed, that in these formations much massive fracturing operations should be performed, and the technology should be significantly modified and adapted to the reservoir conditions. Considerable progress has also been made in the field of chemical additives for fracturing fluids and proppants. Better data analysis and diagnostics were also of great importance in achieving successes in unconventional reservoirs. Modern methods of analysing fracturing treatments have significantly improved their efficiency. New tools were also used, such as micro-seismic analysis to study the complex geometries of fractures generated during unconventional deposits fracturing, in particular in shales and coals. This work presents fundamental information on hydraulic fracturing treatments as well as the history of its development. The key role of fracturing in unconventional reservoirs completion was underlined, and the modern techniques of analysing treatments, on the example of fracturing in shale formation were presented. The first chapter contains the characteristics of fracturing operations. The basic information on unconventional accumulation of hydrocarbons and methods of their completion was given. The most effective methods of stimulating these deposits and key elements ensuring the effectiveness of these activities were indicated. Significant differences between these formations and the resulting differences in the technology of their fracturing were also indicated. The second chapter includes the description of fracturing fluids and proppants, their characteristics, tasks and requirements. Specification of typical chemical additives for fluids, and the purpose for which they were used, as well as the proppants used for fracturing, method of their examination and selection for fracturing in various reservoir conditions were discussed. The third chapter is the most extensive part of the work. It is dedicated to the analysis of the performed tests and fracturing treatments in the shale gas wells. These analyses were made on the basis of real, field data from fracturing. The first part presents the method of preparing data for the technical design of the project procedure. Based on this design it is possible to plan the stimulation treatments in a certain well. The second part of the chapter, presents the results of minifrac tests, used to diagnose the well and formation just before fracturing. The purpose of these operations is to confirm or modify the design assumptions and to prepare the final fracturing design. The method of analysing the minifrac tests, and the most important information obtained from them, are shown. The last part presents the results of fracturing of individual sections of the horizontal example well in two variants. The first treatments designed for execution and the second treatments that were actually performed. The fourth chapter summarizes the collected information and presents the conclusions resulting from the performed analyses. Based on these analyses differences between parameters of the geomechanical model and the data obtained from minifrac were identified. In some of the analyzed cases, the tests confirmed low efficiency of reservoir completion by perforation. Also confirmed were the differences between assumed and actual reservoir parameters which may lead to difficulties during fracturing. The analysis performed, proved that the minifrac tests before the main treatment are useful in the proper planning of the main fracturing operation. It was found that they can be used in the design and evaluation of the effectiveness of fracturing operations in unconventional reservoirs.
PL
W ostatnich latach nastąpił wzrost zainteresowania polskiego przemysłu naftowo-gazowniczego złożami niekonwencjonalnymi, w tym zasobnymi w metan pokładami węgla (CBM). Aby uwolnić zawarty w formacji węglowej gaz, wymagane jest wykonanie zabiegu hydraulicznego szczelinowania horyzontu produktywnego, udostępnionego najczęściej odwiertem kierunkowym z powierzchni. Kluczowymi informacjami wymaganymi przy projektowaniu zabiegu hydraulicznego szczelinowania są właściwości geomechaniczne ośrodka definiowane przez moduły sprężystości. Moduły te ze względu na anizotropię ośrodka zmieniają się w zależności od kierunku pomiaru. Artykuł ten opisuje eksperymentalną próbę wyznaczenia parametrów anizotropii Thomsena w próbce węgla kamiennego z obszaru GZW. Badanie wykonano metodą trójrdzenikową Vernika: rdzeniki były wycięte z bloku węgla: równolegle, prostopadle oraz pod kątem 45° do osi symetrii VTI. Badania ultradźwiękowe wykonano w temperaturze otoczenia, przy ciśnieniu uszczelnienia 10 MPa. Prędkość fal P i S zawierała się w przedziale odpowiednio 2,378–2,430 m/s i 1,261–1,328 m/s, przy czym fale najszybciej propagowały w próbce wyciętej równolegle do uwarstwienia. Uzyskane współczynniki anizotropii poprzecznej K i azymutalnej A bliskie jedności oraz parametry Thomsena ε, γ, δ, zbliżone do zera, pozwalają stwierdzić, że blok węgla charakteryzował się niewielką anizotropią spowodowaną warstwowaniem (laminacją) poziomym oraz mikropęknięciami, zgodnymi z kierunkiem warstwowania. Zostały również wyznaczone dynamiczne moduły sprężystości, których przedziały wartości odpowiadają danym literaturowym. Niskie moduły Younga (5,3–5,7 GPa) oraz wysokie współczynniki Poissona (0,29–0,30) sugerują, że omawiana próbka węgla powinna być zaliczana do skał o niskiej podatności na hydrauliczne szczelinowanie (wskaźnik brittleness 22,7–23,9%). Jednakże duża ilość spękań oraz słaba zwięzłość próbki, sprzyjające otwieraniu się szczelin podczas zabiegu, pozwalają stwierdzić, że ta skała nie powinna być traktowana jako plastyczna w klasycznym tego słowa rozumieniu.
EN
A growing interest in unconventional gas resources including coal bed methane (CBM) has been observed in Poland in recent years. CBM resources require hydraulic fracturing to gain the hydrocarbons. Elastic parameters of the resource rock are one of the keys to effective fracking. If the deposits are anisotropic, these parameters may vary depending on the direction of the measurement. This paper describes ultrasonic laboratory measurements of coal core samples from Upper Silesian Coal Basin, conducted in order to designate Thomsen anisotropy parameters. The tests were carried out using Vernik method (three core plugs: parallel, perpendicular and at 45° angle to VTI symmetry axis). Measurements were conducted at ambient temperature and confining pressure of 10 MPa. The velocities of the P – and S – wave fell within the range from 2.378 to 2.430 m/s and from 1.261 to 1.328 m/s, respectively. The velocities of P – and S – waves were the highest in parallel sample and the lowest in perpendicular plug. Obtained anisotropy factors K and A close to unity and Thomsen parameters close to zero let us state weak anisotropy caused probably by bedding (lamination) and microcracks along to the lamination. Dynamic elastic moduli were also calculated from velocities. Significantly low values of Young’s modulus (5.3–5.7 GPa), and high values of Poisson’s ratio (0.29–0.30) indicate that this sample should be considered as a hard to frack rock (brittleness index 22.7–23.9%). The large number of cracks in the samples facilitates, however, opening of the inducted fractures during treatment. This allows us to state that this rock should not be treated as typical plastic rock in classical meaning.
4
PL
Autor przedstawił laboratoryjną symulację oraz obrazowanie wielkości zjawiska wgniatania ziaren materiału podsadzkowego w ścianę szczeliny (ang. embedment). Zjawisko embedment występuje po wykonanym zabiegu hydraulicznego szczelinowania złoża (po zaciśnięciu się górotworu). W artykule przedstawiono tematykę związaną z uszkodzeniem powierzchni szczeliny spowodowanym wgniataniem ziaren materiału podsadzkowego w jej ścianę. Ma ono negatywny wpływ na przepływ węglowodorów ze skały do podsadzonej podsadzką szczeliny oraz na utrzymanie jej rozwartości po zaciśnięciu się górotworu. Opracowaną metodykę obrazowania wielkości zjawiska wgniatania podsadzki zweryfikowano testami laboratoryjnymi. Badania wykonano dla lekkiej podsadzki ceramicznej 30/50 o rozmiarze ziaren rzędu 0,600–0,300 mm oraz płynu szczelinującego na bazie naturalnego polimeru liniowego o koncentracji 3,6 kg/m3 . Technologia ta stosowana jest często do szczelinowania złóż niekonwencjonalnych typu łupkowego shale gas oraz piaskowców typu tight gas. Badania wykonano dla wstępnie nasyconej płynem szczelinującym skały pochodzącej ze złoża niekonwencjonalnego, charakteryzującej się podwyższoną zawartością minerałów ilasto-mułowcowych. Podsadzka była umieszczona pomiędzy dwoma kształtkami skalnymi, a jej koncentracja powierzchniowa wynosiła 2,44 kg/m2 . Do badań przyjęto temperaturę 70°C oraz naprężenie ściskające 48,3 MPa. Czas zadanego oddziaływania naprężenia ściskającego na warstwę podsadzki wynosił 6 godz. Wyznaczono całkowitą średnią głębokość wgnieceń podsadzki w ściany szczeliny, która wynosiła 0,1028 mm, a całkowita średnia szerokość wgnieceń ziaren podsadzki w ściany szczeliny wynosiła 0,3056 mm. Całkowite procentowe uszkodzenie powierzchni ściany szczeliny przez ziarna podsadzki było rzędu 38,7%. Wynik laboratoryjnego obrazowania wielkości wgniatania ziaren materiału podsadzkowego w ścianę szczeliny (zjawisko embedment) może stanowić wstępną ocenę efektywności podsadzenia szczeliny w zabiegach hydraulicznego szczelinowania na etapie ich projektowania.
EN
The author presented a laboratory simulation and imaging of the size of the phenomenon of embedding the grains of proppant into the fracture wall (embedment). The appearance of the embedment occurs after the hydraulic fracturing of the hydrocarbons reservoir (after closing of the rock mass). The article presents the subject matter related to the damage of the fracture wall surface caused by the embedding of grains of backfilling material into the fracture wall. It has a negative effect on the flow of hydrocarbons from the rock to the proppant-packed fracture and to maintain the width openness after the closing of the rock mass. The developed methodology for imaging the size of the embedment phenomenon was verified by laboratory tests. The tests were performed for a lightweight ceramic 30/50 with a grain size of 0.600–0.300 mm and a fracturing fluid linear polymer 30 # (guar) with a concentration of 3.6 kg/m3 . This technology is often used for fracturing unconventional shale gas deposits and tight gas sandstones. The tests were conducted for initially soaked rock coming from an unconventional deposit with fracturing fluid, characterized by an increased content of clay-mud minerals. The proppant was placed between two cylindrical rock cores. The surface concentration of the proppant was 2.44 kg/m2 . The time of exposure of proppant grains to compressive stress of a value 48.3 MPa for 6 hours at 70°C. The total average depth of embedding the proppant grains into the fracture wall was 0.1028 mm. The total average width of embedding the proppant grain into the fracture wall was 0.3056 mm. The total percentage damage of the fracture wall surface by the proppant grains was 38.7%. The result of the laboratory imaging of embedding the proppant grains into the fracture wall (phenomenal embedment) may be one of the preliminary assessments of the effectiveness of hydraulic fracturing at the design stage.
EN
In Poland, the economic use of methane from coal seams has been recognized as one of the objectives of the „Energy Policy of Poland until 2030“. In Poland at the Upper Silesian Coal Basin, reconnaissance operations were initiated to collect methane from coal seams using drilling wells and hydraulic fracturing operations. During these operations, noise emission can have a significant impact on the environment. In order to limit the negative impact of noise, well pads are usually located in undeveloped areas. However, in the European Union, the majority of hard coal deposits from which methane can be extracted are located in areas with a high population density. This article presents the results of noise measurements carried out during hydraulic fracturing operations of coal seams and the results of calculations of the equivalent sound level during the daytime. Based on the analysis of noise emission, some recommendations are given regarding the location of planned new well pads in highly urbanized areas in order to meet the applicable standards of noise protection.
PL
W Polsce ekonomiczne wykorzystanie metanu z pokładów węgla zostało uznane za jeden z celów “Polityki energetycznej Polski do 2030 roku”. W ostatnich latach powrócono do prac badawczych nad pozyskaniem metanu z pokładów węgla przy wykorzystaniu otworów wiertniczych realizowanych z powierzchni i hydraulicznego szczelinowania węgla. Takie prace prowadzone na szeroką skalę mogą mieć istotny wpływ na środowisko, a zwłaszcza na zmianę klimatu akustycznego w rejonie wiertni. Problem ten nabiera szczególnego znaczenia zwłaszcza przy realizacji prac poszukiwawczych w rejonie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW), gdzie złoża węgla kamiennego zlokalizowane są w obszarach o wysokim stopniu zurbanizowania. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów hałasu wykonanych podczas hydraulicznego szczelinowania pokładów węgla w rejonie GZW. Prace te były realizowane w porze dziennej przy wykorzystaniu sześciu wysokociśnieniowych pomp o mocy akustycznej 110 dB oraz jednego blendera o mocy akustycznej 105 dB. Czas trwania zabiegu hydraulicznego szczelinowania wynosił 3 h. Pomiary hałasu wykonano zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa, przy pomocy analizatora firmy NORSONIC typ. Nor – 121 z użyciem korelacji spektralnej typu A oraz ze stałą czasową F. Wszystkie pomiary zostały wykonane na wysokości 1,5 m n.p.t., w dniach bez opadów atmosferycznych, w temperaturze otoczenia powyżej 5°C i z założoną na mikrofon osłoną przeciwwietrzną. Przed rozpoczęciem zabiegu oraz po jego zakończeniu zostały wykonane pomiary tła akustycznego. Na podstawie analizy wyników pomiarów hałasu oraz wykonanego modelowania jego rozprzestrzenienia wykonano mapy akustyczne dla rejonu wiertni.
6
PL
Zaprezentowano laboratoryjne wyniki badań, które miały na celu dobór odpowiednich środków do energetyzowanych płynów szczelinujących, w szczególności biocydów, czyli środków zapobiegających rozpadowi polimeru, będącego głównym dodatkiem do płynów szczelinujących. W celu ograniczenia ilości zużycia środków chemicznych, takich jak biocydy, prowadzono badania nad zastosowaniem promieniowania ultrafioletowego w procesie kontroli liczebności bakterii w płynie szczelinującym. Zbadano wpływ dodatku biocydu na lepkość cieczy spienionych.
EN
The guar polymer and foaming agent-contg. aq. fracturing fluid was modified by addn. of 3,3’-methylene-bis-5-methyloxazoline (I), 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide or glutaral biocides or UV-irradiated to avoid biodegrdn. of the guar. The UV-irradn. was less efficient than the use of biocides. The biocide I was the most efficient.
PL
Niniejsza praca przedstawia wstępne wyniki badań laboratoryjnych dynamicznych parametrów sprężystości z wybranych polskich złóż węglowodorów. Do analiz zostały wybrane trzy próbki rdzeniowe: dolomit oraz dwa rodzaje piaskowca różniące się zawartością minerałów ilastych. Badania wykonano w warunkach odpowiadających tym, które panują w odwiercie. Zostały przeprowadzone symulacje zmian ciśnienia nadkładu, ciśnienia efektywnego i temperatury tak, aby zaobserwować ich wpływ na prędkość fal akustycznych P i S. Do przestrzeni porowej jednej z próbek zatłaczano media o zbliżonej gęstości i lepkości: solankę 2% KCl oraz „martwą”, lekką ropę naftową. Zaobserwowano przewidywany wzrost prędkości fal wraz ze wzrostem ciśnienia efektywnego i spadek prędkości wraz ze wzrostem temperatury, a także zmiany prędkości fal spowodowane obecnością mediów porowych. Zostały wyznaczone stałe sprężystości: współczynnik Poissona oraz moduł Younga. Uzyskane wyniki odniesiono do danych literaturowych. Sformułowano również wstępne wnioski dotyczące podatności badanych skał na zabiegi hydraulicznego szczelinowania.
EN
This paper presents the preliminary results of the laboratory measurements of the dynamic elasticity modules. The measurements were performed on selected Polish hydrocarbon reservoir rocks. Three core samples were chosen: dolomite and two types of sandstones which differed in the amount of clay minerals. The tests were performed under simulated reservoir conditions. During measurements, the simulations of the overburden pressure, effective pressure and temperature changes, were conducted in order to observe their influence on the velocities of the P and S waves. The studies of one of the samples were carried out on dry and saturated by 2% KCl brine and light dead oil. Both of these liquids had similar density and viscosity. Expected changes in velocity caused by changes of pressure, temperature and type of pore fluid were observed. Poisson’s and Young’s ratio, were calculated. The results were related to the data available in the literature. Finally, preliminary conclusions, concerning the susceptibility of the studied rocks to hydraulic fracturing treatment were formulated.
8
Content available remote Specyfika udostępniania złóż niekonwencjonalnych w Polsce
PL
Zasoby węglowodorów w złożach niekonwencjonalnych zaczynają odgrywać coraz większą rolę w globalnym bilansie energetycznym. Ich pozyskanie staje się wiodącym celem wielu firm naftowych z całego świata. Polski przemysł ma już pewne doświadczenia w tym obszarze poszukiwań. W minionych latach prowadzono prace nad uzyskaniem komercyjnej produkcji węglowodorów z łupków gazonośnych. Polskie firmy udostępniły formacje łupkowe znaczną liczbą odwiertów. Wiele z prac nad udostępnianiem tych formacji miało charakter eksperymentalny. Ich celem było znalezienie efektywnej techniki i technologii pozyskiwania gazu z łupków. Firma ORLEN Upstream wykonała interesujące prace stymulacyjne w odwiercie Stoczek-OU1K. Zabiegi szczelinowania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem różnych technologii płynowych, a opróbowanie odwiertu odbywało się w sposób selektywny. Jednocześnie krajowe firmy wykazują coraz większe zainteresowanie również innymi, niekonwencjonalnymi akumulacjami gazu (np. tight gas). W Polsce istnieją potwierdzone zasoby gazu w niskoprzepuszczalnych piaskowcach, natomiast sposoby ich udostępniania dotychczas nie zawsze okazywały się efektywne. Intensywny rozwój w obszarze dodatków chemicznych, jak również ciekawe koncepcje w zakresie technologii zabiegowych pozwalają z optymizmem patrzeć na przyszłe wyzwania związane ze stymulacją złóż typu tight. Interesującym obszarem poszukiwań nowych zasobów gazu ziemnego w Polsce jest też metan zakumulowany w pokładach węgla. Po pierwszych, niezbyt udanych eksperymentach w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia, mając na względzie postęp techniczny i technologiczny, jaki się od tego czasu dokonał, można ponownie przystąpić do realizacji projektów w tym obszarze, z nadzieją na większą efektywność. Wspomniane działania i aktywność krajowych firm w poszukiwaniu węglowodorów w niekonwencjonalnych akumulacjach mogą doprowadzić do wypracowania efektywnej metody udostępniania tych formacji, a w konsekwencji do osiągnięcia sukcesu komercyjnego.
EN
The hydrocarbon resources in unconventional reservoirs are beginning to play an increasingly important role in the global energy mix. Their completion is becoming a leading target for many oil companies all over the world. Polish industry has already had some experience in this area of exploration. In recent years, lots of projects have been conducted to obtain commercial production of hydrocarbons from shale. Polish companies have drilled significant amount of wells, to shale gas formation. Much of the work to make available these formations has been experimental. Their goal, was to find effective techniques and technologies for the production of shale gas. The company ORLEN Upstream, has done some interesting stimulation work in the Stoczek-OU1K well. Fracturing treatments were performed in different wellbore technologies and testing was performed in a selective manner. Meanwhile, national companies are more and more interested in other unconventional gas accumulations. In Poland there are proven reserves of tight gas in low permeability sandstones, and methods of their stimulation have not always been effective. Intensive development in the area of chemical additives as well as interesting ideas in treatment technology, allow to be optimistic for the future challenges in the field of stimulation of tight gas reservoirs. An interesting area of exploration of new natural gas resources in Poland is also methane accumulated in coal seams. After previous unsuccessful experiments in the past years, new projects in this area can be realized with greater efficiency, having regard to the technical and technological progress which has been made These activities will lead to the development of effective completion methods in terms of these formations and consequently to commercial success.
PL
Geofizyczne profilowania otworowe, w szczególności profilowania elektrometryczne, jądrowe, geochemiczne, nuklearnego rezonansu magnetycznego oraz akustyczne, są powszechnie wykonywanymi pomiarami w odwiertach zlokalizowanych na złożach węglowodorów. Na podstawie profilowań możliwe jest wyznaczenie m.in. współczynnika porowatości, współczynnika nasycenia, określenie litologii ośrodka skalnego, właściwości mechanicznych skał oraz rozkładu naprężeń w złożu. Powyższe parametry wpływają na geometrię szczeliny oraz na parametry zabiegowe: ciśnienie i wydajność tłoczenia, rodzaj użytego płynu zabiegowego oraz podsadzki. Artykuł przedstawia metodologię najważniejszych profilowań geofizyki otworowej i pokazuje, w jaki sposób informacje o parametrach geologicznych i złożowych, pozyskiwane za ich pomocą, wpływają na proces projektowania i przygotowania zabiegu hydraulicznego szczelinowania.
EN
Geophysical well measurements, in particular electric, nuclear (including geochemical), magnetic resonance and acoustic logs are commonly performed in wells located on hydrocarbons reservoirs. Information gathered thanks to these logs enables to determine porosity and saturation factors, determine lithology, rock mechanical properties, and stress distribution. These parameters affect the geometry of the fracture and treatment parameters: pressures, fluid delivery rates, amount and type of fluid and proppant. The article describes the basic methodology of well logs and shows how information about geological and reservoir parameters obtained by well logging, can affect the process of designing and preparing hydraulic fracturing treatment.
10
Content available remote Badania zjawiska embedment w zabiegach stymulacyjnych
PL
W artykule przedstawiono tematykę związaną ze zjawiskiem embedment, czyli wgniataniem ziaren materiału podsadzkowego (ang. proppant) w skałę złożową (ścianę szczeliny). Proces ten ma negatywny wpływ na utrzymanie rozwartości podsadzonej szczeliny po zabiegu hydraulicznego szczelinowania złóż. Opracowano metodykę badania zjawiska embedment oraz zweryfikowano ją analizami 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 efektywności 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 fracture faces (embedment). The phenomenon has a negative impact on maintaining fracture width after hydraulic treatment of reservoirs. A methodology of the studies of the embedment phenomenon was developed and verified by laboratory tests on shale rock from an unconventional Polish reservoir. The laboratory tests used fracturing fluid (slickwater), two different stresses, two different proppants and small surface concentration of proppant. The test results can be used for a preliminary assessment of the efficiency of propped fracture in the hydraulic treatments of reservoirs at the stage of their design.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z technologią hydraulicznego szczelinowania skał piaskowcowych typu zamkniętego (ang. tight gas). Zaprezentowano, jaki wpływ na efektywność zabiegu hydraulicznego szczelinowania skały złożowej ma zjawisko wgniatania ziaren podsadzki w ściany szczeliny (ang. embedment). Związane jest ono z tworzeniem się wgnieceń na powierzchni ściany szczeliny, a tym samym spadkiem rozwartości szczeliny po zabiegu szczelinowania. Opracowano metodykę badania podatności skały złożowej na zjawisko embedment ograniczające efektywne podsadzenie szczeliny oraz zweryfikowano ją badaniami laboratoryjnymi. Testy wykonano dla skały piaskowcowej typu zamkniętego tight gas, pochodzącej z polskiego złoża niekonwencjonalnego, dla suchych i nasyconych płynem szczelinującym cylindrycznych rdzeni, przy jednej wartości naprężenia ściskającego 82,7 MPa (tj. 12 000 psi), temperatury pokojowej oraz koncentracji powierzchniowej podsadzki 4,88 kg/m2 (tj. 1 lb/ft2). Do podsadzenia szczeliny użyto podsadzki ceramicznej o rozmiarze ziaren 0,850÷0,425 mm. W pierwszej kolejności wyznaczono rozwartość szczeliny wypełnionej podsadzką pomiędzy dwiema cylindrycznymi kształtkami stalowymi (dla wykluczenia zjawiska embedment). Po 6 godzinach oddziaływania zadanego naprężenia ściskającego maksymalna (pierwotna) rozwartość szczeliny wyniosła 2,286 mm. Dla suchych cylindrycznych rdzeni skalnych z piaskowca tight gas uzyskano szczelinę o rozwartości 1,893 mm. Efektywne podsadzenie szczeliny proppantem wyniosło 82,8%. Natomiast dla rdzeni skalnych dodatkowo nasyconych płynem szczelinującym otrzymano rozwartość szczeliny 1,889 mm, a więc efektywność podsadzenia szczeliny osiągnęła wartość 82,6%. Zastosowana procedura badawcza może stanowić jedną z metod oceny podatności skały złożowej na zjawisko embedment ograniczające efektywne podsadzenie szczeliny materiałem podsadzkowym. Może być też przydatna do prawidłowego doboru technologii szczelinowania, płynu szczelinującego i podsadzki w zabiegach szczelinowania złóż węglowodorów.
EN
This paper presents, a study on the impact of proppant embedment into the fracture walls, on the effectiveness of hydraulic fracturing in tight formations. The methodology for the evaluation of the susceptibility of reservoir rock to the embedment phenomenon (limiting the effective propping of fractures) was developed and verified in laboratory tests. The studies were performed for tight gas sandstone representing unconventional Polish deposits, for dry and fracfluid-wet cores, at 12 000 psi compressive stress, at room temperature and 1 lb/ft2 surface concentration of proppant. Ceramic proppant of grain size between 0.850÷0.425 mm was used. First, the fracture between cylindrical steel plates (no embedment assumed) was propped. After 6 hours under constant compressive stress, the maximum (original) fracture width was 2.286 mm. The fracture between dry cylindrical sandstone tight gas cores, in the same conditions was 1.893 mm wide. The effective value of propped fracture width was 82.8%. The width of the fracture in fracfluid-wet core was 1.889 mm. In this case the effective value of the propped fracture width was 82.6%. The test procedure we applied, might be used in the evaluation of the susceptibility of reservoir rock to the embedment phenomenon, as well as for the selection of fracfluid and proppant for hydrocarbon reservoirs fracturing.
12
Content available remote Ciecze technologiczne do zabiegów hydraulicznego szczelinowania
PL
Hydrauliczne szczelinowanie złóż węglowodorów jest jedną z najstarszych metod stymulacji wydobycia ropy i gazu. Historia tych zabiegów sięga I połowy XX w. Istotą tych zabiegów jest utworzenie w złożu szczeliny, wypełnionej materiałem podsadzkowym, przez co uzyskuje się dodatkową powierzchnię kontaktu odwiertu wiertniczego ze skałą złożową. Do ich wytwarzania służą ciecze technologiczne, których zadaniem jest spowodowanie utworzenia szczeliny oraz jej propagacja w głąb złoża. Kolejnym ważnym zadaniem cieczy szczelinującej jest transport materiału podsadzkowego z powierzchni do otwartych szczelin. Zadania cieczy technologicznych do hydraulicznego szczelinowania nie zmieniły się na przestrzeni dziesięcioleci. Jednak rozwój technologiczny oraz postęp w wielu dziedzinach spowodował ogromne zmiany w komponowaniu składu cieczy szczelinujących. Wraz z odkryciem nowych, niekonwencjonalnych złóż węglowodorów przed cieczami szczelinującymi postawione zostały nowe wyzwania technologiczne.
EN
Fundamentals and a review, with 5 refs., of fluids used both in conventional and nonconventional hydrocarbonbearing deposits.
PL
W zabiegach hydraulicznego szczelinowania formacji łupkowych wykorzystywanych jest wiele rodzajów płynów szczelinujących. Najczęściej wykorzystuje się w nich ciecze o nazwie ,,slickwater’’, dla których uzyskuje się duże efektywności wykonanych zabiegów, mierzone między innymi poprzez parametr stymulowanej objętości złoża (SRV – ,,Stimulation Reservoir Volume’’). W artykule przedstawiono zalety użycia tego typu płynów zabiegowych, jak również pewne niedogodności związane z ich zastosowaniem. Opisano również skład chemiczny takich cieczy, oraz mechanizm transportu w nich materiałów podsadzkowych.
EN
The treatments of hydraulic fracturing of shale gas reservoirs uses many different types of fracturing fluids. However, most often they are slickwater liquids, very effective in the treatments. The effectiveness is measured, among the others, by the SRV (Stimulation Reservoir Volume) parameter. This paper presents the advantages and disadvantages of using this type of fluids. Also the chemical composition of those fluids and the mechanism of transport of backfill inside them was described.
PL
W artykule przedstawiono charakterystykę zabiegu hydraulicznego szczelinowania z podsadzką w złożach węglowodorów. Scharakteryzowano materiały podsadzkowe stosowane do wypełnienia szczeliny. Opisano także normy i procedury badawcze stosowane do wyznaczania podstawowych właściwości materiału podsadzkowego. Następnie przedstawiono uzyskane wyniki pomiarów tych właściwości dla wybranych podsadzek wraz z zaleceniami ich stosowania do konkretnych warunków złożowych.
EN
This paper presents the characteristics of hydraulic fracturing treatments of hydrocarbon deposits with proppants. The proppants used to fill the fracture were described. Standards and procedures for the research used to determine the basic parameters of the proppant were presented as well. Finally, the obtained results of the properties measurements for the selected proppants along with recommendations of their use to the specific deposit conditions were analyzed.
16
Content available Aspekty środowiskowe przy wydobyciu gazu z łupków
PL
Ekolodzy, troszczący się o środowisko, obawiają się zanieczyszczenia wody pitnej chemikaliami stosowanymi jako dodatki do wody używanej do szczelinowania łupków. Na głębokościach, gdzie zalegają łupki, nie ma wody pitnej, a dodatki stosowane w procesie szczelinowania nie powinny mieć wpływu na zdrowie człowieka. Typowy płyn szczelinujący w 98-99,5% składa się z wody i piasku. Pozostałe 0,5-2% stanowią dodatki chemiczne, które usprawniają proces szczelinowania (zmniejszają tarcie, zapobiegają korozji, zahamowują rozprzestrzenianie się bakterii itd.). Wiele z tych substancji stosowanych jest w produkcji artykułów używanych na co dzień w gospodarstwach domowych, takich jak: kosmetyki, szampony czy środki czyszczące. Woda użyta w procesie szczelinowania hydraulicznego może być wykorzystana ponownie po oczyszczeniu. Oczyszczanie wody obejmuje usunięcie: zawiesin, gazu, ciekłych węglowodorów, H2S i CO2 oraz obróbkę przeciwbakteryjną.
EN
Environmentalists fear that potable water might be polluted with chemicals added to water used for shale fracturing. At the depth of shale gas deposits there is no potable water and the additives used in fracturing should have no impact on human life. Shale has low matrix permeability, so to extract gas from the shale deposits it is necessary to create fractures to provide permeability. Modern technology developed in recent years introduced hydraulic fracturing, sometimes called fracking, triggers off many artificial fractures around well bores. Typical liquid used for fracturing consists of 98.0-99.5% water and sand, and remaining 0.5-2.0% are chemical additives improving fracturing process; (lowering friction, preventing corrosion, limiting bacteria spreading, etc.) Great number of these substances is used in manufacturing housekeeping necessities, eg cosmetics, shampoos or other household cleaners. Water used in the process of hydraulic fracturing could be, after purification, reused. Purification consists in removing suspensions, gas, liquid hydrocarbons, hydrogen disulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2), and in antibacterial treating.
17
Content available remote Uwarunkowania rozwoju wydobycia gazu z polskich formacji łupkowych
PL
Przedstawione w artykule rozważania dotyczące uwarunkowań rozwoju wydobycia gazu z polskich formacji łupkowych zaprezentowano w postaci Raportu na 7. Forum Energetycznym 29 listopada 2012 r. w Sopocie. W pierwszej części poruszono kwestie i wyjaśniono terminologie związane z określaniem zasobów gazu ziemnego, wydzielając trzy podstawowe kategorie: zasoby udokumentowane, prawdopodobne i możliwe (prognostyczne). Przytoczono wartości dotychczas określonych przez różne jednostki zasobów, zwracając uwagę, że dla gazu w formacjach łupkowych, jak dotychczas, określono zasoby prognostyczne, które nie powinny być porównywane z zupełnie inną kategorią – zasobów udokumentowanych złóż konwencjonalnych. Dla rozpoznania możliwości występowania złóż gazu w formacjach łupkowych należy wykonać badania, których wyniki powinny pozwolić na oszacowanie ryzyka poszukiwawczego ujętego w czterech kategoriach: geochemicznego, geologicznego, petrofizycznego i zasobowego. Przedstawiając charakterystykę złóż typu shale w aspekcie możliwości ich udostępniania, wymieniono szereg unikalnych cech – w porównaniu z formacjami konwencjonalnymi, decydujących o powodzeniu przedsięwzięcia poszukiwawczego. Omówiono specyfikę warunków występujących w Polsce w odniesieniu do warunków amerykańskich, zwracając szczególną uwagę na uwarunkowania geologiczne oraz urbanistyczne, mające duży wpływ na wielkość kosztów. Proste skopiowanie do warunków występujących w Polsce np. technologii szczelinowania, efektywnych w Stanach Zjednoczonych, nie jest najlepszym rozwiązaniem, o czym świadczą dotychczasowe wyniki wierceń. Podkreślono konieczność przeprowadzenia szeroko zakrojonych badań, szczególnie nad rozwojem efektywnych technologii udostępniania. Naprzeciw temu wychodzi z pewnością duży projekt badawczy pod nazwą „Blue Gas”.
EN
Considerations regarding determinants of the development of gas recovery from Polish shale formations included in this paper were presented in a Report at the 7th Energy Forum in Sopot on November 29, 2012. The first part of the paper deals with the basic concepts and definitions of the terminology associated with the determination of natural gas reserves, by the recognition of three basic categories: proved, probable and possible (prognostic) reserves. The values of reserves previously determined by different institutions and companies are quoted and it is emphasized that the prognostic reserves in shale formations must not be compared to a completely different category of the proved reserves of conventional resources. To identify the possibilities of gas accumulations in shale formations a research is required, which should also result in risk assessment with respect to four categories: geochemical, geological, petrophysical and concerning reserves. The paper includes characteristics of shale reservoirs with respect to recovery of their reserves and lists a number of unique features in comparison to conventional formations, which determine the success of exploration projects. The paper discusses specific conditions prevailing in Poland when compared to those in the U.S. and emphasizes the determinants of geological and urban types, that affect costs of the projects. Simple copying of technologies such as fracturing technology applied successfully in the United States to be used in Polish conditions does not guarantee success as evidenced from recent drilling results. The paper stresses the need to perform extensive research, especially on efficient technologies applied to shale formation to release gas for extraction. This need will surely be fulfilled by the large scale “Blue Gas” research project.
18
Content available remote Płyny do szczelinowania złóż niekonwencjonalnych
PL
W większości przypadków wydobycie węglowodorów ze złóż niekonwencjonalnych jest ekonomicznie nieopłacalne bez wykonania w odwiercie zabiegu hydraulicznego szczelinowania. Z kolei bardzo ważnym czynnikiem decydującym o powodzeniu tego typu zabiegów jest odpowiedni dobór płynu szczelinującego. W złożach niekonwencjonalnych, do których zaliczamy złoża gazu zamkniętego („tight gas”) czy w łupkach („shale gas”) stosowanych jest szereg różnego rodzaju płynów, takich jak: sprężony i ciekły azot, gaz płynny (LPG), ciekły dwutlenek węgla, piany sporządzane na bazie roztworów polimerów liniowych, płyny na bazie środków powierzchniowo czynnych, płyny reaktywne oraz płyny zwane „slickwater”. W formacjach łupkowych najczęściej są stosowane te ostatnie, które pomimo bardzo słabych właściwości nośnikowych pozwalają na osiąganie dużych wartości objętości złoża objętych szczelinowaniem (SRV), co z kolei przekłada się na zwiększoną późniejszą produkcję z odwiertu.
EN
In most cases production of hydrocarbons from unconventional reservoirs without performing hydraulic fracturing treatment in the wellbore is economically unprofitable. Proper selection of fracturing fluid is a very important factor which has a crucial impact on the success of these types of treatments. In unconventional reservoirs which include: tight gas and shale gas reservoirs a number of different types of fluids are used such as: pressurized and liquid nitrogen, liquefied petroleum gas (LPG), liquid carbon dioxide, foam based on linear polymer solutions, viscoelastic surfactant fluids, surface reactive fluids and slickwater. The last one is generally used in shale formations, despite very low carrying capacity, they allow to achieve high values of stimulated reservoir volume (SRV) which in turn translates into increased production from the wellbore.
19
Content available remote Efektywne szczelinowanie łupków w Polsce
PL
W miarę sczerpywania zasobów węglowodorów w złożach konwencjonalnych coraz większe znaczenie zaczynają odgrywać zasoby niekonwencjonalne. Najbardziej intensywne prace prowadzone są w strukturach łupkowych syluru i ordowiku akumulujących gaz ziemny. Udostępnianie i eksploatacja nowych rodzajów złóż niesie za sobą konieczność stosowania nowatorskich rozwiązań technologicznych. W przypadku złóż gazu w łupkach postęp i rozwój dedykowanych technologii pozwoli znacząco zwiększyć współczynnik sczerpania zasobów gazu z tych złóż. Największe zmiany technologiczne, w porównaniu do złóż konwencjonalnych, nastąpiły w obszarze udostępniania złoża. Rozpoczęto stosowanie na dużą skalę techniki udostępniania złóż odwiertami poziomymi. W każdym z nich wykonuje się kilkanaście zabiegów hydraulicznego szczelinowania przy zastosowaniu nowatorskiej technologii i użyciu znacznych ilości cieczy zabiegowej oraz materiału podsadzkowego. W artykule omówiono kluczowe aspekty związane z efektywnym udostępnianiem formacji łupkowej. Zaliczono do nich zaprojektowanie trajektorii, konstrukcji i uzbrojenia odwiertu oraz sposób udostępnienia złoża, a przede wszystkim – właściwe wykonanie efektywnych zabiegów szczelinowania. Bardzo istotne jest też określenie podatności skały łupkowej na proces szczelinowania. Od niej zależy możliwość stosowanych technologii i geometria generowanych szczelin. W artykule podano także wstępne wnioski z wykonanych zabiegów szczelinowania łupków w Polsce. Wyniki tych prac potwierdzają, że „amerykańska” technologia szczelinowania polskich łupków musi zostać zmodyfikowana, by stała się efektywna. Bardziej szczegółowe wnioski z wykonanych zabiegów powinny być przygotowane przez interdyscyplinarne zespoły specjalistów.
EN
As the hydrocarbon resources in conventional reservoirs depletes the increasing role of unconventional resources become more significant. The most intensive work is being carried out in the shale structures with gas accumulation. Completion and production of a new type of reservoir requires new technological solutions. In the case of shale gas deposits, the progress and development of dedicated technologies will significantly increase the efficiency and rate of production from shale gas resources. The biggest technological changes in comparison to conventional deposits occurred in the area of reservoir completion. Drilling of horizontal wells has become standard practice in shale formation. Several hydraulic fracturing treatments of horizontal wells have been performed using innovative technology and a large amount of fluid and proppant during the treatment. This paper discusses the key aspects of an effective completion of shale formation including the well trajectory design, design and the completion of the well, in order to make the most effective execution of hydraulic fracturing. It is important also to determine fracability of reservoir rock. It depends on the possibility of the technologies used and the geometry generated fractures. The paper presents preliminary conclusions based on performed shale fracturing treatments in Poland. The results of this work confirm that the „american” polish shale fracturing technology must be modified in order to be more effective. More detailed conclusions from the treatments analysis should be prepared by a multi-disciplinary teams of professionals.
PL
W artykule przedstawiono główne zagrożenia środowiskowe podczas poszukiwania, udostępniania i eksploatacji gazu ziemnego z formacji łupkowych. Udostępnianie niekonwencjonalnych akumulacji gazu ziemnego realizowane jest otworami pionowymi, a przede wszystkim otworami horyzontalnymi, co wpływa na generowanie zwiększonych ilości odpadów wiertniczych. Przestawiono optymalne warianty ich zagospodarowania w sposób bezpieczny dla środowiska. Opierając się na badaniach prowadzonych w INiG, określono skład odpadowych płuczek wiertniczych. Potwierdzeniem ich szkodliwości dla środowiska były wyniki wykonanych badań toksykologicznych z wykorzystaniem testu Microtox. Podstawową metodą stymulacji produkcji gazu z formacji łupkowej są zabiegi hydraulicznego szczelinowania. W pracy przedstawiono zarys problematyki wodno-środowiskowej w aspekcie technologii eksploatacji gazu z tych formacji skalnych. Szczególną uwagę zwrócono, opierając się na danych pochodzących z amerykańskich złóż gazu niekonwencjonalnego, na metody utylizacji wód z wypływu zwrotnego po zabiegu hydraulicznego szczelinowania, w aspekcie ich powtórnego wykorzystania do następnych zabiegów. Ponadto, omówiono metody ich odsalania z zastosowaniem nowoczesnych technologii membranowych (elektrodializa, odwrócona osmoza) oraz metod termicznych. Zasugerowano również zastosowanie innych metod likwidacji odpadów po zabiegach hydraulicznego szczelinowania.
EN
The aim of the article is to present the main environmental threats during gas exploration, its opening up and exploitation from shale formations. Providing access to non-conventional accumulation of natural gas, is done through vertical and above all horizontal holes which results in obtaining larger amounts of drilling wastes. Optimum ideas for their environmentally friendly usage have been shown in this work. Based on research done in the Oil and Gas Institute, the composition of waste drilling fluids was determined. Toxicological tests including the Microtox Test, confirmed their environmental harmfulness. The main method of stimulating shale gas production is hydraulic fracturing. The paper outlines the environmental issues of water in the field of shale gas production technology. Special focus was paid in particular to the utilisation methods of flowback water in order to reuse it, in subsequent hydraulic fracturing operations. Data obtained from US non-conventional natural gas exploitation were taken into account. Furthermore, methods of water desalination using modern membrane technologies (electrodialysis, reversed osmosis) and thermal methods are presented. Moreover, other methods of disposing waste after hydraulic fracturing treatments, have been suggested.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.