Symulacyjne badanie procesów sekwestracji gazów kwaśnych w wodach podścielających złoża naftowe

• Autorzy: Szott W. , Gołąbek A. , Miłek K.

Warianty tytułu

EN

Simulation studies of acid gas sequestration in aquifers underlying gas reservoirs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto tematykę migracji gazów kwaśnych zatłaczanych w procesie ich sekwestracji do wód podścielających złoże naftowe (gazu ziemnego). Zaprezentowane wyniki analiz zjawisk determinujących proces sekwestracji otrzymano na drodze symulacji złożowych. Praca składa się z dwóch części. W I części pracy badania w postaci eksperymentów numerycznych przeprowadzono na uproszczonych strukturach teoretycznych: 1-wymiarowym modelu pionowej cienkiej rurki i 3-wymiarowym modelu sektorowym struktury złożowej. Zastosowane uproszczenia pozwoliły na łatwiejsze monitorowanie głównych cech analizowanego procesu. Cechy te sformułowano w postaci ogólnych wniosków i zweryfikowano w II części pracy. W części tej obejmującej realistyczną strukturę i historycznie monitorowany przebieg procesu sekwestracji zaprezentowano konstrukcję modelu symulacyjnego struktury, jego szczegółową kalibrację oraz wyniki złożowych symulacji prognostycznych wraz z analizą zjawisk zachodzących w trakcie składowania gazów kwaśnych w badanej strukturze, w tym zjawisk migracji płynów złożowych.

EN

The paper deals with the problem of gas and water migrations in geological structures as the result of gas sequestration process. In particular, the gas injected is the mixture of acid gasses (CO2, H2S) and the sequestration formation is the water bearing zone underlying the natural gas reservoir. The paper presents results of the reservoir simulation of the sequestration process that allow to study phenomena taking place during the process. The studies consist of two parts. The first part includes simulation experiments of two theoretical structures: (i) 1-D vertical slim tube and (ii) 3-D sector model of a sequestration structure. These models, formulated in the simplified ways, focus on the main features of the process under investigations (fluid displacement, gas solution in water, gas diffusion). The approach facilitates drawing general conclusions concerning the sequestration process in the type of structures being studied. These conclusions concern: (i) the migration paths for the injected gas - within the water zone the transverse migration is limited and dominated by the vertical upward flow governed by the buoyancy forces, while in the overlaying gas zone it is determined by the normal pressure-gradient drive, (ii) on the short time scale the dissolution of the injected gas in water is limited compared to the amount of the free gas flow, (iii) diffusion effects in both aqueous and gaseous phases play minor part in the sequestration process. The second part of the paper concentrates on a realistic structure that has been used for many years as the sequestration structure in Poland. The availability of the production data allowed the authors to verify and history match the model. It was then used to obtain predictions of the structure performance in the future. The results obtained were discussed in detail and compared with the general conclusions drawn in the first part of the studies This second part of the studies confirms those general conclusions and, in addition, emphasizes the significance of the detailed geological features of the sequestration structure that determine the complexity of the migration processes and, consequently, the time depended distribution of the gas injected into the structure.

Słowa kluczowe

PL

migracja gazów kwaśnych; sekwestracja; złoża ropy naftowej i gazu ziemnego

EN

gas and water migration; sequestration; gas reservoir

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Instytutu Nafty i Gazu
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 165
• Strony: 1--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szott W.

autor

Gołąbek A.

autor

Miłek K.

• Instytut Nafty i Gazu

Bibliografia

• [1] Dokumentacja geologiczna złoża gazu ziemnego „Borzęcin” w rejonie Żmigrodu, PPN w Pile, 1970.
• [2] Dokumentacja geologiczna złoża gazu ziemnego Borzęcin (dodatek nr 1), ZZGNiG Eksploatacja Złóż, Poznań 1991.
• [3] Dokumentacja geologiczna złoża gazu ziemnego Borzęcin (dodatek nr 2), ZZGNiG Eksploatacja Złóż, Poznań 1999.
• [4] Lubaś J.: Pionierskie doświadczenia Polski w zakresie sekwestracji dwutlenku węgla. Przegląd Geologiczny nr 8, 2001.
• [5] Pakiet ECLIPSE 100 Release 99A firmy GeoQuest, Schlumberger.
• [6] Praca INiG, 2006; Monitoring składu chemicznego wydobywanych gazów ze złoża Borzęcin wraz z oceną zawartości zatłaczanych składników kwaśnych.
• [7] Program PVTSim 16 firmy Calsep.
• [8] Symulator ECLIPSE 300 Release 2008.2 firmy GeoQuest, Schlumberger.
• [9] Szott W.: Symulacja laboratoryjnych testów wypierania mieszającego dla polskich złóż ropno-gazowych przy pomocy symulatora Eclipse Compositional. Prace INiG nr 141, Kraków 2007.