Koncepcja rozbudowy podziemnego magazynu gazu

• Autorzy: Moska Agnieszka , Miziołek Mariusz , Filar Bogdan , Kwilosz Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2024.11.03

Warianty tytułu

EN

Design concept of expanding the Underground Gas Storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Najbardziej ekologicznym paliwem kopalnym jest gaz ziemny, który charakteryzuje się niską emisją CO2 i brakiem zanieczyszczeń pyłami podczas jego spalania. Obecnie w Polsce eksploatowanych jest siedem podziemnych magazynów gazu, które stanowią część systemu gazowniczego. Pięć z nich zostało utworzonych w sczerpanych złożach gazu ziemnego, a dwa w kawernach solnych. Do podstawowych zadań podziemnych magazynów gazu należą m.in. zaspokajanie skokowego zapotrzebowania na gaz w sezonie zimowym, możliwość optymalizacji systemu gazowniczego oraz pełnienie roli rezerw strategicznych. Jednakże przeprowadzone ostatnio analizy wykazały, poprzez porównanie pojemności czynnej krajowych magazynów ze średnią z krajów unijnych, że obecne pojemności podziemnych magazynów gazu w Polsce nie są wystarczające i powinny zostać rozbudowane do 7,56 mld m3. W artykule został przedstawiony projekt koncepcji rozbudowy pojemności czynnej wirtualnego podziemnego magazynu gazu, który pozwoli na jej powiększenie do 130% aktualnej pojemności czynnej. W pracy wykonano cyfrowy model symulacyjny 3D za pomocą programu JewelSuite 6.2 firmy Baker Hughes wraz z modelem rozkładu przestrzennego facji oraz modelami parametrycznymi, takimi jak model rozkładu przestrzennego współczynnika porowatości i przepuszczalności geofizycznej, oporności elektrycznej oraz współczynnika porowatości neutronowej, co pozwoliło na wybór optymalnego miejsca na odwiercenie nowych otworów eksploatacyjnych, niezbędnych do zatłoczenia i odebrania nowej pojemności czynnej. W koncepcji określono wielkość pojemności czynnej możliwej do uzyskania, zakładając górne ciśnienie pracy instalacji nieprzekraczające 8,32 MPa*, oraz podano podstawowe parametry magazynu po jego rozbudowie do 130% aktualnej pojemności czynnej. W artykule zaproponowano wykonanie pięciu nowych odwiertów horyzontalnych. Ponieważ odwierty horyzontalne charakteryzują się na ogół lepszą wydajnością niż odwierty pionowe, to taka liczba nowych odwiertów pozwoli na odebranie nowej pojemności czynnej w czasie 122 dni.

EN

Natural gas, the most ecological fossil fuel, is characterized by low CO2 emissions and no dust pollution during combustion. Currently, seven Underground Gas Storage Facilities operate in Poland as part of the gas system. Five of them were created in depleted natural gas deposits, and two in salt caverns. The primary functions of Underground Gas Storage Facilities include meeting increased winter gas demand, optimizing the gas system, and serving as strategic reserves. However, recent analyzes have shown that, when comparing the active capacity of domestic storage facilities to the average capacity of EU countries, the current capacity of Underground Gas Storage Facilities in Poland is insufficient and should be expanded to 7.56 billion m3. This article presents a design concept for expanding the active capacity of a virtual underground gas storage facility, aiming to increase it to 130% of the current active capacity. A 3D digital simulation model was created using Baker Hughes’ JewelSuite 6.2, along with a spatial distribution model of the facies and parametric models such as spatial distribution of the geophysical porosity and permeability coefficient, electrical resistivity and neutron porosity coefficient. This approach allowed for the selection of the optimal location of new exploitation wells required for increased injection and active capacity. The concept specifies the additional active capacity achievable with an upper operating pressure of the installation not exceeding 8.32 MPa and details the basic parameters of the UGS after expansion to 130% of its current active capacity. The article proposes drilling five new horizontal wells. As horizontal wells generally perform better than vertical wells, this number will enable the collection of new active capacity within 122 days.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie 3D; podziemne magazyny gazu; PMG; pojemność czynna

EN

3D modeling; Underground Gas Storage; UGS; active capacity

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 11
• Strony: 689--695
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Moska Agnieszka

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Miziołek Mariusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Filar Bogdan

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kwilosz Tadeusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Baker Hughes, 2018. JewelSuite 6.2 Subsurface Modeling User Manual. Baker Hughes. Cornot-Gandolphe S., 2019. Underground gas storage in the world – 2018 status. CEDIGAZ. <https://cdn2.hubspot.net/hubfs/1982707/ Overview-of-underground-gas-storage-in-the-world-2018-(1).pdf> (dostęp: 15.11.2023).
• Dankawa O.K., Gomah Ahmed S.N., Opoku Appau P., 2018. Comparison of the Economics and Performance of Horizontal and Vertical Wells. International Journal of Petroleum and Petrochemical Engineering, 4(3): 1–12. DOI: 10.20431/2454-7980.0403001.
• Filar B., 2014. Analiza wpływu zastosowania różnych technologii udostępniania złóż niekonwencjonalnych na opłacalność ich eksploatacji. Nafta-Gaz, 70(3): 143–150.
• Filar B., Kwilosz T., Miziołek M., Moska A., 2022a. Pojemność czynna podziemnych magazynów gazu w Polsce, na tle krajów Unii Europejskiej. Materiały konferencyjne XII Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej Geopetrol 2022, 185–195.
• Filar B., Kwilosz T., Miziołek M., Moska A., 2022b. Trzeba zwiększyć pojemność PMG. Raport Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, Rynek Polskiej Ropy i Gazu, 17: 68–74.
• Guido B., Pete L., Mike W., 2004. Drilling Straight Down. Oil Review, 6(3): 14–17.
• Kasza P., 2009. Nowe technologie udostępniania złóż węglowodorów w otworach kierunkowych i poziomych. Nafta-Gaz, 65(4): 317–321.
• Kwilosz T., 2014. Zastosowanie odwiertów horyzontalnych w eksploatacji złóż i PMG. Nafta-Gaz, 70(12): 926–931.
• Pan S., 2014. Stability Analysis of the Rotary Drill-String. Unpublished PhD Dissertation. University of Tennessee, Knoxville.
• Zyzański P., 2021. Performance analysis of a horizontal well located in an underground gas storage facility. Journal of Geotechnology and Energy, 38(2): 25–38. DOI: 10.7494/jge.2021.38.2.25.