Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 93

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  szczelinowanie hydrauliczne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
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.
EN
Properties of proppant affect hydraulic fracturing design results. The one of the most important goals of stimulation is to obtain fracture with high and viable conductivity. Bulk density and the grains size are factors that the most influence fracture conductivity. Regarding proppant, the common point of view is, that only mesh size and type of proppant (bulk density, crush rate) have influence on hydraulic fracturing efficiency. Paper presents computer simulation results of conductivity reduction caused by stress changes. Calculations were done for the same proppant type and size but with different grain compositions. It shows influence of average diameter of proppant grains and bulk density variation on fracture conductivity. It was found that the most important factor is number of stress cycles. Higher stress cycle number results in significant fracture conductivity reduction.
PL
Rezultaty projektowania zabiegu szczelinowania hydraulicznego są uzależnione od właściwości propantu. Jednym z najważniejszych celów stymulacji jest uzyskanie szczeliny o możliwie wysokiej przewodności. Czynnikami, które mają największy wpływ na przewodność są: rozmiar ziaren propantu i jego gęstość objętościowa. Czym większa gęstość objętościowa tym niższą przewodność szczeliny można uzyskać. Natomiast większe ziarna pozwalają na uzyskanie wyższej porowatości i lepszej przewodności. W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowej pokazujące wpływ zmian naprężenia na obniżenie przewodności. Obliczenia przeprowadzono dla tego samego typu i rozmiaru propantu ale o zmiennym uziarnieniu. Wykazano wpływ gęstości objętościowej i średniej średnicy ziarna propantu na przewodność szczeliny. Stwierdzono, że najważniejszym czynnikiem jest liczba cykli zmian naprężenia. Wzrost liczby cykli powoduje znaczne obniżenie przewodności szczeliny.
3
Content available remote Multipurpose usage of magnetic proppants during shale gas exploitation
EN
Magnetic material may be added to proppant, as the magnetic marker allows to determine the range and efficiency of hydraulic fracturing. However, magnetic proppant may be also used in flowback fluid treatment and monitoring of environmental pollution. As a result of shale gas hydraulic fracturing, large volume of flowback fluid is created. Flow back fluid have similar properties to fracturing fluid, but it is potentially enriched with large amount of salts and organic compounds leached from shale. Magnetic proppant may serve as a heterogeneous catalyst during organic pollutants decomposition. Additionally, in case of leakage and consequently the fracturing fluid pollution, magnetic proppant is placed into the soil environment. It can be detected using magnetometric methods. This article discusses the above-mentioned issues based on the knowledge and experience of the authors and the literature review.
PL
rtykuł zawiera podstawowe informacje dotyczące robót geologicznych przeprowadzonych w ramach projektu badawczego „Gilowice”, zrealizowanego przez konsorcjum PGNiG S.A. oraz PIG – PIB w latach 2016–2018, będącego jednocześnie etapem I projektu Geo-Metan.
EN
Between 2016 and 2018, the consortium of PGNiG S.A. and PIG–PIB (Polish Geological Institute –National Research Institute) performed reconstruction and intensification works at the intersectional well system of Gilowice-1/Gilowice-2H, drilled between 2011 and 2012 by Dart Energy (Poland) Sp. z o.o. Several modern technologies were used to obtain increased methane flow from coal seams. After lowering 4 1/2" casing strings into the Gilowice-2H well, hydraulic fracturing with a proppant was performed in the horizontal section (using plug and perf technology). Next, the production test commenced, consisting in its first stage in the collection of spent fracturing fluid (the so-called flowback ), and lowering the liquid surface in the well during the next stage so as to exceed the critical desorption pressure and obtain a constant flow of gas. Analysis of data obtained from the test confirmed the effectiveness of the technologies used: a 60-fold increase in gas extraction was obtained while using the same pressure depression. The results of the work carried out in the Gilowice-1 and Gilowice-2H well system were so promising that it was decided to drill further wells and designate them for hydraulic fracturing. In addition, the Gilowice-1 well was designated for management.
EN
Eastern Ohio is an area of North America where a significant increase in seismicity rate was noted in the early 2010s. This increase has been associated with intensification of unconventional gas extraction performed in the Appalachian Basin and has been directly linked to two processes: hydraulic fracturing and disposal of the associated wastewater. In this paper, we review the recent seismicity in the Appalachian Basin including various episodes of induced seismicity that were temporally and spatially linked to operational activity, and we have performed some comparable analyses on the most recent sequences. The activities have not been as pervasive as other areas of North America, such that the cases are typically isolated and provide opportunities to study the seismogenic process in detail. The observed seismicity is concentrated in a narrow corridor that extends north–south in eastern Ohio and into central West Virginia, perhaps due to differences in operational targets and geologic variations. Ohio appears to have a higher prevalence of seismicity induced by wastewater disposal than surrounding states, but this is based on limited number of cases. Ohio also has an order of magnitude higher prevalence of seismicity induced by hydraulic fracturing than surrounding states, and prior work has suggested this is due to the targeting of the deeper Utica–Point Pleasant formation in Ohio that is closer to basement rocks than the Marcellus formation in West Virginia or Pennsylvania. In areas where hydraulic fracturing has induced seismicity, the percentage of stimulated wells that produce detectable seismicity is approximately 10–33%. Detailed studies of induced seismicity via double-difference relocation and focal mechanism analysis have revealed a series of linear fault segments, none of which correspond to previously mapped faults. Yet, the remarkable coherence in their orientation suggests these were preexisting, optimally oriented, and critically stressed. These fault orientations reveal a consistent regional stress field that only varies over a narrow azimuthal range from ~ 50° to 74°. The strongest observed seismic events in Ohio appear to occur in the Precambrian basement and indicate that these rocks have the maturity needed to produce M > 2 earthquakes and hence the greater potential hazard.
EN
Hydraulic fracturing technique has been used to exploit hydrocarbons resources in the past years. To investigate the mechanism of hydrofracturing process, a true triaxial hydraulic fracturing device combined with acoustic emission (AE) system is employed to study the crack initiation and propagation under different injection rates. Furthermore, a 3D scanner is employed to obtain the morphology of the fractured surface when the fracturing test completes. The results show that in hydraulic fracturing, the cracks propagating mostly perpendicular to the direction of the minimum horizontal principal stress. A lower injection rate corresponds to the peak value of the AE count occurring at a later time and a large value of the cumulative AE count, indicating greater damage and a complicated crack propagation path. With the injection rate increased, the earlier the microcracks occur, the shorter the fracturing time of the specimen is, and the fatter the fracture morphology.
EN
Public concerns have been raised regarding the use of hydraulic fracturing for shale gas extraction and its potential impact on the environment. The absence of baseline monitoring data in the US experience has been identified as a major issue. Here, results from a 6-month groundwater baseline monitoring study near an active shale gas pad in northern Poland are presented. The data collected in dedicated boreholes include groundwater samples analysed for inorganic constituents, dissolved gases and stables isotopes (δ2H and δ18O) and downhole temperature and conductivity measurements at 15-min intervals. A robust statistical analysis combined with an estimation of data uncertainty helps to identify spatial and temporal variability within the datasets. As a result, baseline conditions are defined using confidence intervals around the mean on a per-well basis and these will serve for future reference for this site. The groundwater chemical composition is similar to regional background levels and typical of Quaternary aquifers in the region. It is also consistent with previous baseline monitoring carried out by the Polish Geological Institute. Only manganese and bromide occur in groundwater at concentrations above Polish drinking water standards. Based on this work, the paper provides some recommendations for future baseline monitoring and identifies areas for future research such as use of statistics for high-frequency datasets.
EN
This Special Issue describes the main outcomes from the SHEER (SHale gas Exploration and Exploitation induced Risks) project, a 3 year EC Horizon 2020 funded investigation into environmental risk associated with shale oil and gas development within the European Union. A key feature of the programme of work has been the independent monitoring of a shale gas well at Wysin, Poland, through a network of seismic, groundwater and air quality measurement arrays and shallow borehole sensors both in advance of and subsequent to hydraulic fracturing operations. In conjunction with the environmental monitoring programme, a multi-hazard risk assessment technique has been applied to shale gas operations to identify and assess the likelihood of occurrence of incidents and their potential impacts on the surrounding environment. Given the limited development of shale oil and gas in Europe experience out-with the European Union, particularly in the USA and Canada, has been integrated into the project. A further element of the research has been the dissemination of results through academic publications, a large number of presentations to conferences and at SHEER events in Italy, Poland and the UK. This introductory paper provides a brief synopsis of the research and development that has been carried out, with a primary focus on the best practice recommendations, policy guidelines and key learning that have been developed during the course of the project. Policy guidelines include issues of relevance to regulators and government in providing effective regulatory oversight of shale gas operations within the European Union. Recommendations for best practice are primarily related to the monitoring and evaluation of environmental risk in the development of shale gas within the European Union.
PL
W pracy przedyskutowano możliwości zastosowania markerów magnetycznych do przedeksploatacyjnego odmetanowania złóż węgla kamiennego. W dyskusji tej wykorzysta-no wcześniejsze doświadczenia autorów związane z wytwarzaniem markerów magnetycznych przeznaczonych do wydobycia gazu łupkowego metodą szczelinowania hydraulicznego. Materiały magnetyczne mogą być dodawane do płynu szczelinującego w celu lepszego oszacowania zasięgu i skuteczności szczelinowania hydraulicznego. Zastosowanie właściwego markera może spowodować znaczący wzrost skuteczności szczelinowania i wydobycia metanu związanego w pokładach węgla kamiennego. Skuteczniej przeprowadzone szczelinowanie powinno z kolei w istotny sposób zmniejszyć zagrożenie metanowe występujące podczas wydobycia węgla kamiennego. Potencjalne proppanty do szczelinowania złóż węgla kamiennego mogą charakteryzować się znacznie mniejszymi wymaganiami, w porównaniu do proppantów stosowanych przy eksploatacji gazu łupkowego, co w konsekwencji może spowodować znacznie większą opłacalność ich stosowania oraz mieć decydujący wpływ na wybór technologii ich wytwarzania. Zagadnienia te wymagają jednak dalszych szczegółowych badań.
EN
The paper discusses the possibilities of using magnetic markers for pre-operation demethanization of hard coal deposits based on the knowledge and experience of the authors, related to fabrication of magnetic markers for shale gas exploitation by means of hydraulic fracturing and literature review. Magnetic materials may be added to the fracturing fluid, as the magnetic marker allowing to better determine the range and efficiency of hydraulic fracturing. The application of appropriate magnetic markers can significantly improve the efficiency of coal-bed methane gas extraction. Thus, effective coal-bed methane fracturing should also significantly reduce the methane hazard occurring during hard coal mining. Selected properties of potential magnetic materials for pre-operation demethanization of hard coal deposits were discussed in the work. Potential proppants for hard coal deposits fracturing can be characterized by much smaller requirements in comparison to proppants used for shale gas extraction which, as a consequence, may result in much higher cost-effectiveness of their use and have a decisive influence on the choice of their production technology. However, these issues require further detailed research.
10
Content available remote Dodatki do spienionych płynów szczelinujących
PL
Zaprezentowano wyselekcjonowane dodatki do spienionego azotem płynu do hydraulicznego szczelinowania. Część stosowanych w tym celu metod opisano wcześniej¹, ²). Skupiono się na doborze środka ograniczającego hydratację minerałów ilastych, polimeru, środka powierzchniowo czynnego, a także na badaniu rozpuszczalności i kompatybilności składników płynu, jak również wpływu dodatków na właściwości reologiczne cieczy spienionej. Przedstawiono metody laboratoryjne pozwalające skutecznie oceniać płyny szczelinujące z dodatkiem gazu w warunkach panujących w złożach węglowodorów. Do zaprojektowania składu cieczy wykorzystano wiedzę na temat fizykochemicznych właściwości tych cieczy zdobytą w wyniku badania kompatybilności i stabilności płynu, zwilżalności oraz reologicznych właściwości cieczy bazowych i spienionych.
EN
Glutaral and 2,2-dibromo-3-nitrilpropionamide biocides, KCI - modified 3 types of guar polymers and 11 com. swelling inhibitors were added to top water to prep. facturing fluids studied then for wettability of smectite rocks, rheol. properties of the foamed fluid and its antibacterial activity. The addn. of com. inhibitors resulted in a decrease in rock sensitivity on the fluid action. The optimum compn. of the fluid was found.
EN
The main goal of the project, realized by the Silesian University of Technology (as the Project Promotor), Oil and Gas Institute – National Research Institute and University of Stavanger, was the development of energized fracturing fluids for use in oil and gas reservoir formations in Central Europe. Transferring the American or foreign experience was not the solution, and already known methods may require modification or development. This has become important in the case of European gas shales, reservoir potential of which were the subject of intensive diagnosis when the project was launched. Within the framework of the project, composition of energized fracturing fluid for work in different formations of Central Europe was designed, mutual interactions between the fluids and the fractured rock were defined, the effects of energized fluids application on the geochemistry of the formation in the short and in the long-term were determined and the methods of treatment and recycling of flowback water were proposed. The project was focused on innovative technology, allowing for an efficient development of conventional and unconventional gas reservoirs, combined with maximum reduction of the negative impact of this process on the natural environment. The project also facilitated the strengthening and sharing of knowledge based on the fields of research and technological topics and issues of unconventional shale reservoirs.
PL
Głównym celem projektu „ENFLUID”, realizowanego przez Politechnikę Śląską (w roli Koordynatora), Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy oraz Uniwersytet Stavanger, było opracowanie optymalnego składu energetyzowanych cieczy szczelinujących, przydatnych do zastosowania w złożowych formacjach ropy i gazu Europy Środkowej. W tych specyficznych warunkach bezpośrednia adaptacja technologii i doświadczeń zagranicznych nie jest właściwym rozwiązaniem, a znane metody szczelinowania mogą wymagać modyfikacji lub rozwinięcia. Ma to szczególne znaczenie w przypadku łupków gazonośnych, których potencjał złożowy jest przedmiotem intensywnego rozpoznania. W ramach projektu opracowano skład energetyzowanych cieczy szczelinujących odpowiednich do zastosowania w różnych formacjach złożowych, zdefiniowano wzajemne interakcje pomiędzy cieczami a skałą poddawaną szczelinowaniu, określono jakie są skutki stosowania energetyzowanych cieczy szczelinujących na środowisko geochemiczne formacji w krótkim i długim okresie czasu oraz zaproponowano metody neutralizacji oraz recyklingu płynów zwrotnych ze szczelinowania. Realizacja projektu pozwoliła na stworzenie innowacyjnej technologii, ukierunkowanej na efektywne wykorzystanie konwencjonalnych i niekonwencjonalnych złóż gazu i ropy zamkniętych w formacjach złożowych Europy Środkowej, przy równoczesnej minimalizacji negatywnego wpływu tego procesu na środowisko naturalne.
12
Content available remote Analiza numeryczna wgłębiania kulek stalowych w skałę
PL
Poprawa efektywności wydobycia gazu z łupków jest dużym wyzwaniem dla naukowców oraz korporacji z branży wiertniczej. Wydobycie jest możliwe dzięki zastosowaniu proppantu, który ma za zadanie zapobiegać zamykaniu się szczelin wytworzonych w procesie szczelinowania. Utrzymanie szczeliny w stanie otwarcia wpływa korzystnie na zdolności przepływu zarówno czynnika szczelinującego, jak i gazu ziemnego uwolnionego ze skały. Proppant stanowią ziarna o kształcie zbliżonym do sferycznego. Najczęściej stosowane są odpowiednio wyselekcjonowane ziarna pasku kwarcowego. Analiza MES zamieszczona w pracy ujawnia mechanizm wgniatania kulek stalowych symulujących proppant w płaską powierzchnię skały. Celem niniejszej pracy jest obserwacja wielkości wgłębienia kulek w skałę łupkową oraz rozkład pola naprężeń w skale. Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić zniszczenie skały przy wgłębieniu 0,01mm.
EN
Improving the efficiency of the extraction of shale gas is a big challenge for researchers and corporations which represent drilling industry. The production is possible by using a proppant that is designed to prevent closing of the fractures which are generated in the fracturing process. Keeping the fracture open has a positive influence on the flow capacity of the fracturing medium and the natural gas released from the rock. Proppant grains have spherical shape and usually are made of quartz sand. FEM analysis conducted in this work simulates the mechanism of embedment of steel spheres which was simulated proppant grains. The aim of this study was to observe the deformation and stress distribution in the shale rocks, which are embed by steel spheres. The analysis show that it is possible to determine the destruction of the rock at the 0.01 mm embedment.
13
EN
The importance of proppants is significant, because their properties affect hydraulic fracturing treatment effectiveness. Quartz sands are often used as propping agents. Due to their good properties and low price, they are still more likely to be used than, for example, modern ceramic proppants. Procedures of determination of each parameter are specified in ISO 13503‒2:2010, and according to them, quartz sands from 4 Polish deposits, located in different areas of the country were tested. All results were compared with parameters of the Belgian sand (model sand), which is usually used during fracturing treatments in our region. The most important factor, which determines whether a kind of sand is useful as a hydraulic fracturing proppant, is its crush resistance. The tested sands are mostly low class because of their limited strength. There is only one type of sand from Bukowno deposit which has similar crush rate, sphericity, roundness and bulk density to the accepted model. Acid solubility and turbidity is higher than exemplary, but in acceptable range. Bukowno deposit could be a likely resource of proppants for domestic petroleum industry.
EN
During exploitation process of fractured reservoir, the complex distribution of natural fracture system may lead to a series of accidents, such as sand plug and multi fracture extension in hydraulic fracturing operation. Considering the difficulties of numerical analysis on formation rock mass fracture system distribution, three-dimensional geometry model of a single fracture formation is proposed in this paper, and fractal geometry method is introduced to build the three-dimensional fractal description model of formation fracture system distribution. On this basis, the effects of fractal parameters on natural fracture porosity, permeability and other properties are analyzed. The results show that: First, the number and propagation of natural fracture are controlled by the fractal dimension, the number of groups and the initial quantity. Second, the fractal dimension of natural fracture distribution has an obvious effect on natural fracture porosity and permeability. Third, porosity and permeability of natural fracture distribution both experience exponential growth as fractal dimension increases. Fourth, when the fractal dimension remains constant, the porosity and permeability of natural fractures both increase with the fracture scale.
PL
W trakcie eksploatacji złoża zalęgającego w spękanych warstwach i pokładach złożony system naturalnych spękań prowadzić może do licznych incydentów, np. powstawania zatorów piaskowych lub nadmiernego rozszerzenia spękań w trakcie szczelinowania hydraulicznego. Z uwagi na trudności związane z analizą numeryczną rozkładu spękań skał macierzystych, w pracy zaproponowano trójwymiarowy model geometryczny pojedynczego pęknięcia z wykorzystaniem metod geometrii fraktalnej do opracowania trójwymiarowego modelu opisującego powstawanie układu spękań i ich rozkład. Na tej podstawie przeanalizowano wpływ parametrów fraktalnych na naturalną porowatość pękniętych skał, ich przepuszczalność oraz pozostałe właściwości. Wyniki badań wskazują że, po pierwsze, liczba i tempo propagacji naturalnych spękań uzależnione są od wymiarów fraktalnych, liczby grup i wielkości początkowej. Po drugie, wymiary fraktalne naturalnego systemu spękań skał mają zdecydowany wpływ na porowatość i przepuszczalność. Po trzecie, porowatość i przepuszczalność naturalnych systemów pęknięć wykazują wzrost w miarę wzrastania wymiarów fraktalnych. Po czwarte, gdy wymiary fraktalne pozostają niezmienne, zarówno porowatość i przepuszczalność naturalnych spękań rosną wraz ze skalą fraktali.
EN
The paper presents a methodology for estimating reserves of available groundwater resources for use, inter alia, for the purpose of fracturing unconventional gas reservoirs. The assessment is based on the balance ofgroundwater available resources and water abstraction with the amount allowed by water intakes permits. The balance included a variant of the assessment of reserves of groundwater available resources under conditions of several years of drought, i.e. guaranteed resources. Estimation of reserves of groundwater resources was applied to water-management regions and to smaller units - the balance catchments, designated in the regions in order to determine the available surface water resources. The reserve of groundwater resourcesfor established and guaranteed resources was estimatedfor the selected water-management region - the Wietcisa river catchment. This catchment is part of the Stara Kiszewa concession for the exploration and exploitation of shale gas resources in the Lower Paleozoic Baltic Basin, northern Poland.
EN
Unconventional reservoirs require a new approach at every level of the operation on the object, starting from exploration of reservoir formation, through well and drilling design and ending with well completion including reservoir development. Due to the specific nature of unconventional reservoir properties, the hydrocarbons bearing formation requires stimulation treatments like hydraulic fracturing, aiming to improve the pores connectivity and enabling the free flow of the gas into the well bore, which in the end brings production rates to economic levels. In the paper a geomechanical model of the synthetic object, allowing the analysis of many processes accompanying real hydrocarbons exploitation was presented. Special attention was paid to the demonstration of changes in the state of stress in the geological formation, due to the exploitation of hydrocarbons and the influence of the initial horizontal stresses relationship (σH/σh), on the effectiveness of stimulation treatments in unconventional formations.
PL
Formacje złożowe o charakterze niekonwencjonalnym do poprawy właściwości transportowych i uzyskania eksploatacji na poziomie uzasadnionym ekonomicznie wymagają stymulacji poprzez szczelinowanie hydrauliczne, którego efektywność uzależniona jest od panujących warunków mechanicznych, m.in. właściwości sprężystych szczelinowanego ośrodka i oddziałującego pola naprężeń. W pracy przedstawiono i omówiono wyniki modelowania geomechanicznego obiektu syntetycznego, pozwalającego na analizę wielu procesów towarzyszących wydobyciu węglowodorów. Specjalną uwagę poświęcono zmianom w rozkładzie naprężeń w górotworze będących skutkiem eksploatacji oraz wpływowi początkowego układu naprężeń poziomych na efektywność zabiegów udostępnienia niekonwencjonalnej formacji złożowej.
PL
W artykule przedstawiono tematykę związaną z technologią tworzenia szczelin, uszkodzeniem pierwotnej przewodności warstwy materiału podsadzkowego oraz odbudową jej pierwotnej przewodności po zabiegu hydraulicznego szczelinowania złóż niekonwencjonalnych. Zagadnienie to dotyczy oczyszczania warstwy podsadzki przez przepływający gaz z pozostałości po płynie szczelinującym. Przedstawiono również metodykę badania wielkości oczyszczenia szczeliny z płynu zabiegowego przez przepływający gaz. Badania wykonano dla lekkiej podsadzki ceramicznej oraz płynu szczelinującego na bazie naturalnego polimeru liniowego (guar) o koncentracji 3,6 kg/m3 (tj. 30 lb/1000 gal). Technologia ta stosowana jest często do szczelinowania złóż niekonwencjonalnych typu łupkowego shale gas oraz piaskowców typu tight gas. Podsadzka była umieszczona pomiędzy dwoma kształtkami skalnymi. Koncentracja powierzchniowa podsadzki wynosiła 9,76 kg/m2 (tj. 2 lb/ft2). Do badań przyjęto temperaturę 80°C oraz naprężenie ściskające 41,4 MPa (tj. 6000 psi). Czas zadanego oddziaływania naprężenia ściskającego na warstwę podsadzki wynosił 36 godz. Dla wstępnego dwugodzinnego oczyszczania uszkodzonej warstwy podsadzki jej przewodność dla zawilgoconego gazu (azotu) wynosiła 425,54 · 10-15m2 · m po upływie 36 godzin oddziaływania zadanego naprężenia ściskającego. Wstępne oczyszczanie szczeliny z polimeru przez gaz odbywało się przy przepływie 2 l/min. Pierwotna przewodność tej szczeliny, bez uszkodzenia płynem szczelinującym, wynosiła 651,17 · 10-15 m2 · m. Tym samym po wstępnym oczyszczaniu szczeliny z płynu uzyskano 65,4% odbudowy jej pierwotnej przewodności dla zawilgoconego gazu (azotu). Wielkość uszkodzenia pierwotnej przewodności warstwy podsadzki przez polimer liniowy wynosiła 34,6%.
EN
This article presents the issues of technology used to create the rock fractures, process of damage to original proppant pack conductivity and the reconstruction of its original conductivity after hydraulic fracturing in unconventional deposits. It is connected to the removal of the remains of the fracturing fluid from the proppant pack, by the wet gas (nitrogen). The tests were performed for the light ceramic proppant and the fracturing a fluid based on a linear polymer (guar) with a concentration of up to 3.6 kg/m3 (30 lb/1000 gal). This technology is often used for the hydraulic fracturing of unconventional reservoirs including fracturing in shales and tight gas sandstone. Proppant was placed between two Ohio sandstone’s slabs. The concentration of proppant amounted to 9.76 kg/m2 (2 lb/ft2). The studies were performed at 80°C, and the compressive stress 41.4 MPa (6000 psi). The compressive stress was applied to the proppant pack for 36 hours. After 2-hour pre-cleaning of the proppant pack damaged by the fracturing fluid, the conductivity for wet gas (nitrogen) after 36 hours, amounted to 425.54 · 10-15 m2 · m. Pre-cleaning of the proppant pack by gas was performed at the flow rate of 2 l/min. The original conductivity of proppant pack for the wet gas (nitrogen) before the damage to the fluid was 651.17 · 10-15 m2 · m. Thus after the pre-treatment of the damaged proppant pack 65.4% recovery of its original conductivity was obtained for the wet gas (nitrogen). The damage to the original conductivity of the proppant pack by a linear polymer was 34.6%.
18
Content available remote Comparative fracturing of marble samples with fluids of different viscosity
EN
This paper presents an experimental study of rock samples fracturing with pressure from fluids of different viscosity. Fracturing pressure is one of the most important factors influencing effectiveness of a well-stimulation. It influences both the design of the pressure installation and seismic activity of the area. Authors analysed how fluid viscosity influences material resistance to pressure. As the rock type, marble was chosen. Three fracturing fluids were tested: water (20°C), supercritical carbon dioxide (42°C, 10 MPa) and hydraulic oil H46. The obtained results indicate that fracturing fluid viscosity is an important factor influencing the pressure level required to initiate and propagate fractures. The lowest pressure was detected for carbon dioxide (10.0 MPa). For water test pressure was 16.2 MPa while for oil, which has the highest viscosity, it reached 19.2 MPa. Moreover depending on the fluid type, sample damage could be observed in different planes.
PL
Ciśnienie szczelinowania zależy od wielu czynników, w tym w szczególności od wytrzymałości górotworu oraz lokalnie występującego naprężenia. Określenie wektorów naprężenia w kierunkach głównych w miejscu wydobycia jest jednak zadaniem skomplikowanym technicznie, co więcej, tego typu badania można przeprowadzić jedynie w określonych punktach. Niestety nie ma gwarancji, że naprężenia są takie same w ich otoczeniu. Z tego powodu badanie szczelinowania hydraulicznego w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych jest tak ważne. Wielu autorów opisuje różnego rodzaju próby wytrzymałościowe, jednak w literaturze trudno znaleźć informacje na temat wpływu parametrów medium szczelinującego na zdolność do wytworzenia spękań, dlatego celem artykułu jest zaprezentowanie analizy mającej określić wpływ lepkości płynu szczelinującego na wytrzymałość materiału skalnego na wywierane przez niego ciśnienie.
EN
The paper identifies unconventional techniques and technologies of exploitation of natural gas contained in shale rocks, i.e. drilling directional wells and hydraulic fracturing, against the background of the importance of natural gas for the world economy. The crucial importance of the innovative methods of extracting shale gas has been shown through the example of the impact of exploitation of unconventional gas deposits on halting the process of pushing the energy intensive industries out of the United States. The paper also highlights the importance of the dynamic increase in financial expenditure incurred by many countries on all continents on recognising and analysing gas deposits contained in rocks, hydrates or aquifers. As a result of geological exploration, the volume of global proven geological resources of unconventional gas is by 66% greater than the global resources of conventional natural gas deposits recognised over a period of many decades. The paper characterises the consequences of utilising the innovative methods of natural gas exploitation for raising the level of the sustainability and balance of the world economy development and also for the radical reduction of the cost of gas transport in the global scale.
EN
Magnetic materials may be added to the fracturing fluid, as the magnetic marker allowing to determine the range and efficiency of hydraulic fracturing. The application of appropriate magnetic markers can significantly improve the efficiency of shale gas extraction. There are, however, other important benefits of magnetic markers use, involving the monitoring of environmental pollution, during gas extraction with above mentioned method. However, with the rapid increase in amount of shale gas extracted using hydraulic fracturing method, there are also credible reports on the possibility of groundwater or the soil pollution. Thus, it is necessary to apply enhanced methods, to effectively detect any fracturing fluid leakage. The use of magnetic markers gives such opportunities. In case of leakage and consequently the fracturing fluid pollution, magnetic markers are placed into the soil environment. The presence of pollutants in soil can be detected using a number of standard chemical methods, but magnetometric ones, which are much faster and cheaper deserve special attention, because they enable in-situ detection of the magnetic marker in fracturing fluid leakage. This article discusses the above-mentioned issues based on the literature review, the knowledge and experience of the authors.
PL
Materiały magnetyczne dodawane do płynu szczelinującego jako marker magnetyczny, mogą w procesie szczelinowania hydraulicznego pełnić dodatkowe funkcje, oprócz umożliwienia określenia zasięgu szczelin w skałach złożowych wytwarzanych w tym procesie. Ocenia się, że zastosowanie odpowiednich markerów magnetycznych może znacznie poprawić wydajność wydobycia gazu łupkowego. Istnieją jednakże inne, istotne korzyści z zastosowania markerów magnetycznych, polegające na monitoringu zanieczyszczenia środowiska w trakcie wydobycia gazu łupkowego omawianą metodą. Niestety, wraz z gwałtownym wzrostem ilości wydobywanego gazu łupkowego, z zastosowaniem metody szczelinowania hydraulicznego, pojawiły się również wiarygodne doniesienia o możliwości zanieczyszczenia wód podziemnych lub gleby, w trakcie tego procesu. Konieczne jest więc zastosowanie skutecznych metod wykrywania potencjalnego wycieku płynu szczelinującego. Stosowanie markerów magnetycznych daje takie możliwości. W przypadku wystąpienia wycieku i w konsekwencji zanieczyszczenia środowiska płynem szczelinującym, również markery magnetyczne zostają wprowadzone do środowiska gruntowego. Obecność zanieczyszczeń w gruncie można stwierdzić za pomocą wielu standardowych metod chemicznych. Ze względu na znaczną czasochłonność i kosztochłonność bezpośrednich metod laboratoryjnych, na uwagę zasługują znacznie szybsze i tańsze metody magnetometryczne, które pozwalają na łatwe, in-situ, wykrycie markera magnetycznego w ewentualnym wycieku. W artykule omówione zostaną wspomniane powyżej zagadnienia na podstawie przeglądu literaturowego oraz wiedzy i doświadczenia autorów.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.