Badania procesów wypierania metanu przy udziale sekwestracji CO₂

• Autorzy: Warnecki M.

Warianty tytułu

EN

Investigating methane gas recovery from geo-pressured saline aquifers using CO₂ injection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Geologiczne poziomy wodonośne stanowią obecnie największy znany potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla. W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych jest jednak znacznie mniejszy. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO₂ w Polsce, uwzględnić należy utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego. Szczególną uwagę zwraca mega-struktura niecki poznańskiej wypełnionej utworami czerwonego spągowca rozciągającymi się na powierzchni ok. 5000 km². Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego. Jak wyliczono, megastruktura niecki poznańskiej w poziomach solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego w ilości blisko 120 mld Nm³, a więc na poziomie obecnie udokumentowanych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70. ubiegłego wieku rozważano różne metody pozyskania rozpuszczonego gazu. Jedną z ciekawszych propozycji jest prezentowana koncepcja składowania w tych poziomach CO₂. Gaz ten cechuje dobra rozpuszczalność w wodach złożowych, znacznie większa od rozpuszczalności gazów ziemnych. W trakcie procesu sekwestracji CO₂ powinien zatem zachodzić proces wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracja do wyżejległych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego. Następowałby wtedy proces naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym z możliwością jego późniejszego wydobycia. Prezentowane wyniki badań są kolejną częścią czasochłonnych eksperymentów laboratoryjnych prowadzonych przez autora na fizycznym modelu złoża.

EN

Deep saline aquifers have the largest long-term CO₂ storage potential, but there are many problems with their exploration and qualification due to the lack of tightness confirmation. It is very important to reduce the cost of their exploration done mainly through expensive drilling. In existing aquifers saturated by natural gases their tightness is confirmed by the presence of lots of local gas accumulations in the top structures. Special attention was concentrated on the Poznań Trough mega-aquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO₂ storage covering 5000 km² area. At present these Rotliegend sandstones are a huge container of brine saturated with natural gas. Reservoirs of natural gas have been formed in its local culminations. According to calculations the Poznań Trough structure may contain dissolved natural gas resources to the amount of nearly 120 billion Nm³, therefore at the current proved reserves of natural gas in Poland. Various ways of obtaining dissolved gas were already considered in the 70’s. One of the most interesting proposals is the concept of CO₂ storage in these layers. This gas has good solubility in formation water, much higher than the solubility of natural gases. In the process of CO₂ sequestration, the process of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water with CO₂ injected into reservoir should occur. The presented research results are another part of the time-consuming laboratory experiments conducted by the author on a physical reservoir model.

Słowa kluczowe

PL

fizyczny model złoża; sekwestracja CO2; głębokie solankowe poziomy wodonośne; czerwony spągowiec; niecka poznańska

EN

physical reservoir model; CO2 sequestration; deep geo-pressured saline aquifers; Rotliegend; Poznań Trough

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 3
• Strony: 159--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il.

Twórcy

autor

Warnecki M.

• Zakład Badania Złóż Ropy i Gazu. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Kamkowski P.: Formowanie sie zloz gazu ziemnego na obszarze przedsudeckim. Nafla 1979, nr 8-9, s. 254-258.
• [2] Lubas J., Krepulec P.: Technologia powrotnego zatlaczania gazow kwasnych nowoczesnym sposobem zagospodarowania zloz zasiarczonych. Nafta-Gaz 1999, nr 6, s. 329-333.
• [3] Milek K., Szott W., Golabek A.: Symulacyjne badanie procesow wypierania metanu rozpuszczonego w wodach zlozowych poprzez zatlaczanie gazow kwasnych w ramach ich sekwestracji. Nafta-Gaz 2013, nr 2, s. 112-122.
• [4] Wagner R., Pokorski J.: W poszukiwaniu ropy i gazu. Materiał wydrukowany ze strony http://www.pgi.gov.pl (dostęp: 18.01.2012).
• [5] Warnecki M.: Analiza mozliwosci pozyskania pozabilansowych zasobow gazu ziemnego z nasyconych poziomow solankowych w procesach sekwestracji CO2. Nafta-Gaz 2013, nr 1, s. 34-41.
• [6] Warnecki M.: Atrakcyjna technologia. Przegląd Gazowniczy 2004, nr 4, s. 13-15.
• [7] Warnecki M.: Badania laboratoryjne procesow wypierania rodzimego gazu ziemnego rozpuszczonego w solankowych poziomach wodonosnych niecki poznanskiej z wykorzystaniem zatlaczanego CO2. Przegląd Geologiczny 2012, nr 448 (1), s. 95-105.
• [8] Warnecki M.: Badania procesow zatlaczania CO2 do poziomow solankowych nasyconych gazem ziemnym na fizycznym modelu zloza. Nafta-Gaz 2014, nr 10, s. 676-683.
• [9] Warnecki M.: Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego skladowania CO2 wraz z programem ich monitorowania. 1.3.2. Oznaczenia parametrow petrofizycznych probek skal zbiornikowych i uszczelniajacych oraz parametrow PVT. Badanie zjawiska wypierania rodzimego gazu ziemnego rozpuszczonego w warstwach wodonosnych poprzez zatlaczany CO2 na fizycznym modelu zloza. Dokumentacja INiG, zlec. wew. INiG 362/KB. Kraków 2011.
• [10] Warnecki M.: Rozpuszczalnosc CO2 i rodzimych gazow ziemnych w solance zlozowej. Nafta-Gaz 2010, nr 1, s. 19—26.
• [11] Warnecki M.: Wspomaganie wydobycia weglowodorow w sczerpanych zlozach gazu ziemnego poprzez zatlaczanie CO2 do solankowego poziomu wodonosnego niecki poznanskiej. Dokumentacja INiG, zlec. wew. INiG 319/KB. Kraków 2009.
• [12] Wolnowski T.: Perspektywy poszukiwan zloz ropy naftowej i gazu ziemnego na Nizu Polskim. Wiadomości Naftowe i Gazownicze. Materiał wydrukowany z serwisu www.wnp.pi (http://www.wnp.pl/foto/6375.html) (dostęp: 28.08.2007).
• Akty prawne i normatywne
• [13] Cook H. L. Jr. et al.: Method for increasing the recovery of natural gas from a geopressured aquifer. United States Patent No. 4,116,276. Sep. 26, 1978.
• [14] Cornelius A. J. et al.: CO2 removal from hydrocarbon gas in water bearing underground reservoir. United States Patent No. 4,187,910. Feb. 12, 1980.
• [15] Jones P. H.: Method and apparatus for natural gas and thermal energy production from aquifers. United States Patent No. 4,359,092. Nov. 16, 1982.
• [16] Jones P. H.: Natural gas production from geopressured aquifers. United States Patent No. 4,279,307. Jul. 21, 1981.
• [17] Richardson J. G. et al.: Method for recovering gas from solution in aquifer waters. United States Patent No. 4,149,596. Apr. 17, 1979.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt.: Badania procesu wypierania metanu przy udziale sekwestracji CO₂ - praca INiG - PIB na zlecenie MNiSW; nr archiwalny: DK-4100-25/14, nr zlec. 0025/KB/14.