Szczelinowanie gazowe gazonośnych pokładów węgla kamiennego – badania poligonowe

• Autorzy: Habera Ł.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2016.12.08

Warianty tytułu

EN

Gas fracturing of coalbed methane strata – field testing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem prezentowanych badań jest próba odpowiedzi na pytanie, czy metoda stymulacji przypływu medium do odwiertu, znana z zastosowań w przemyśle naftowym, może zostać wykorzystana w stymulacji gazonośnych pokładów węgla kamiennego. Rozważana metoda, oparta na szczelinowaniu gazowym z użyciem materiałów wysokoenergetycznych (propelantów), polega na niedetonacyjnym wykonaniu sieci spękań calizny skalnej w postaci kilku radialnych szczelin w strefie otworu udostępniającego. W artykule przedstawiono rezultaty pierwszych prób strzałowych na wybranych próbkach węgla kamiennego. W tym celu przygotowano stalowo-betonowe modele zbliżające warunki testów do otworopodobnych, opracowano metodykę badawczą służącą oszacowaniu efektów eksperymentów oraz przeprowadzono serię testów strzałowych na poligonie doświadczalnym. Efekty prób szczelinowania próbek węglowych z wykorzystaniem propelantów przedstawiono graficznie w formie rentgenogramów.

EN

The research presented in the work is an attempt to respond to the question, of whether the medium inflow stimulation method, already known from oil and gas industry applications, can be useful for stimulation of coalbed methane strata. The method in question, is based on gas fracturing with the use of high-energetic materials (propellants), it consists in non-explosive performance of rock matrix fracture network, in the form of several radial fractures within near-bore zone of borehole. The work presents results of initial shot attempts done on selected samples of hard coal. To this end several steel and concrete research models have been prepared, making the test conditions closer to simulated borehole conditions. A research methodology, serving estimation of experimental results was developed, and several shot test on an experimental fireground were executed. The effects of hard coal samples fracturing tests using propellants, are shown in graphical form, as X-ray images.

Słowa kluczowe

PL

propelanty; szczelinowanie gazowe; metan z węgla

EN

propellants; gas fracturing; coalbed methane

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 72, nr 12
• Strony: 1063--1068
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Habera Ł.

• Zakład Techniki Strzelniczej. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Brzóska K.: Gęstość węgla kamiennego. W: Wybrane zagadnienia z fizykochemii węgla kamiennego, pod redakcją G. Ceglarskiej-Stefańskiej. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2003, s. 7-53.
• [2] Ceglarska-Stefańska G.: Fizykochemiczne czynniki wpływające na proces sorpcji/desorpcji CH4 z węgli kamiennych. Wydawnictwo AGH, Kraków 2000, s. 179-200.
• [3] Ceglarska-Stefańska G., Nodzeński A., Hołda S.: Badania układu węgieł-gaz w aspekcie pozyskiwania metanu i sekwestracji CO2. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków 2007, t. 23, z. 3, s. 51-59.
• [4] Czerw K., Ceglarska-Stefańska G.: Dynamika deponowania gazów kopalnianych w strukturze porowatej węgla kamiennego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2008, t. 24, z. 3/3, s. 57-67.
• [5] Gonet A., Nagy S., Rybicki C., Siemek J., Stryczek S., Wiśniowski R.: Technologia wydobycia metanu z pokładów węgla (CBM). Górnictwo i Geologia 2010, tom 5, zeszyt 3, s. 5-25.
• [6] Habera Ł.: Badania zapłonu propelantów na stacjonarnym silniku laboratoryjnym. Nafta-Gaz 2014, nr 11, s. 778-783.
• [7] Hadro J., Wójcik I.: Metan pokładów węgla - zasoby i eksploatacja. Przegląd Geologiczny 2013, vol. 61, s. 404-410.
• [8] Kędzior S., Hadro J., Kwarciński J., Nagy S., Młynarczyk M., Rostkowski R., Zalewska E.: Warunki naturalne występowania i metody eksploatacji metanu pokładów węgla w wybranych zagłębiach węglowych USA oraz możliwości rozwoju eksploatacji tego gazu w Polsce. Sprawozdanie z wyjazdu szkoleniowego do USA. Przegląd Geologiczny 2007, vol. 55, s. 565-570.
• [9] Koślik P., Habera Ł.: Badania poligonowe propelantów obciążonych materiałem podsadzkowym. Nafta-Gaz 2016, nr 5, s. 311-315, DOI: 10.18668/NG.2016.05.01.
• [10] Krzystolik P., Skiba J.: Gospodarcze wykorzystanie metanu z pokładów węgla w warunkach polskich. Polityka Energetyczna 2009, t. 12, z. 2/2, s. 319-332.
• [11] Kwarciński J., Hadro J.: Metan pokładów węgla na obszarze. Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Przegląd Geologiczny 2008, vol. 56, s. 486-490.
• [12] Szymczak K., Gawor T., Wolszakiewicz T.: Materiały wysokoenergetyczne. Metodyka badań liniowej szybkości spalania stałych paliw rakietowych. Tom I, Warszawa 2009, s. 107-116.
• [13] Wolszakiewicz T.: Badania balistyczne i wytrzymałościowe stałych paliw rakietowych w aspekcie prawidłowości ich zapłonu oraz możliwości występowania sytuacji awaryjnych pracy silników rakietowych. Instytut Przemysłu Organicznego, Warszawa 2013.
• [14] Żyła M.: Układ węgiel kamienny-metan w aspekcie desorpcji i oddziaływania metanu z gazów kopalnianych. Wydawnictwo AGH, Kraków 2000.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.