Model koncepcyjno-numeryczny procesu zatłaczania rozcieńczonych wód w warunkach skierniewickiego systemu geotermalnego

• Autorzy: Tomaszewska B. , Miecznik M.

Warianty tytułu

EN

Conceptual and numerical model of the dilute waters injection process into the Skierniewice Geothermal System

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otwory Skierniewice GT-1 (gł. 3001 m) i Skierniewice GT-2 (gł. 2900 m) zlokalizowane są w południowo-zachodniej części niecki warszawskiej, stanowiącej środkowy fragment niecki brzeżnej. otworami udokumentowane zostały zasoby wód termalnych w utworach jury dolnej, cechujące się wysoką mineralizacją, powyżej 120 g/dm3 . Tak wysokie zasolenie wód implikuje trudności z ich wtłaczaniem z powrotem do górotworu. w niniejszej pracy przedstawiono wyniki modelowań numerycznych związanych z koncepcją poprawy warunków zatłaczania wód do górotworu poprzez wtłaczanie ich w postaci wód rozcieńczonych wodami odsolonymi w procesach membranowych. wyniki testu związanego z zatłaczaniem rozcieńczonych wód do górotworu posłużyły do zbudowania modelu koncepcyjnego i numerycznego celem określenia długoterminowych skutków tego procesu. w efekcie możliwe było określenie efektów złożowych wynikających z pracy systemu w dwóch niezależnych układach: 1) przy zatłaczaniu wody o niezmodyfikowanym składzie chemicznym i 2) przy zatłaczaniu wód rozcieńczonych.

Skierniewice GT-1 (3001 m deep) and Skierniewice GT-2 (2900 m deep) are located in the South-western part of the Warsaw Trough, which is the central portion of the Marginal Synclinorium. Thermal water resources in Lower Jurassic formation have been documented in both wells, with a mineralization above 120 g/dm3 . Such a high salinity implies difficulties with their injection back into the reservoir. This paper presents the results of numerical modeling related to the concept of improving the conditions for injecting water into the formation by injecting them in the form of diluted waters through their desalination in membrane processes. The test results of dilute waters injection into the formation were used to build a conceptual and numerical model in order to determine the long-term effects of this process. As a result, it was possible to determine the effects of the system operation in two independent arrangements: 1) the injection of waters with unmodified chemical composition and 2) the injection of diluted waters.

Słowa kluczowe

PL

wody termalne; zatłaczanie wód; geotermia

EN

thermal waters; water injection; geothermics

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 92
• Strony: 359--371
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tomaszewska B.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Kraków
• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Miecznik M.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Kraków

Bibliografia

• [1] Bentkowski i in. 1998 – Bentkowski, A., Biernat, H., Bujakowska, K. i Kapuściński, J. 1998. Dokumentacja hydrogeologiczna zasobów eksploatacyjnych wód termalnych z utworów jury dolnej w Skierniewicach. Arch. CAG, Warszawa (materiały niepublikowane).
• [2] Bujakowska i in. 1991 – Bujakowska, K., Biernat, H. i Jaworska, I. 1991. Dokumentacja wynikowa geologiczno-hydrogeologiczna otworu Skierniewice GT-1. Cz. 1. Arch. CAG, Warszawa (materiały niepublikowane)
• [3] Kępińska i in. 2011 – Kępińska, B. red. nauk., Bujakowski, W. red. nauk., Bielec, B., Tomaszewska, B., Banaś, J., Solarski, W., Mazurkiewicz, B., Pawlikowski, M., Pająk, L., Miecznik, M., Balcer, M. i Hołojuch, G. 2011. Wytyczne projektowe poprawy chłonności skał zbiornikowych w związku z zatłaczaniem wód termalnych w polskich zakładach geotermalnych, s. 177–183. Kraków: Wyd. EJB, Ministerstwo Środowiska.
• [4] Kępińska, B. 2011. Warunki geologiczne, hydrogeologiczne i geotermalne obszaru Skierniewic. [W:] B. Kępińska red. nauk., W. Bujakowski red. nauk., B. Bielec, B. Tomaszewska, J. Banaś, W. Solarski, B. Mazurkiewicz, M. Pawlikowski, L. Pająk, M. Miecznik, M. Balcer, G. Hołojuch – Wytyczne projektowe poprawy chłonności skał zbiornikowych w związku z zatłaczaniem wód termalnych w polskich zakładach geotermalnych (strony 177–183). Kraków: Wyd. EJB, Ministerstwo Środowiska.
• [5] Kępińska, B. i Pawlikowski, M. 2011. Charakterystyka mineralogiczno-petrograficzna, parametry hydrogeologiczne skał zbiornikowych – otwory Skierniewice GT-1 i Skierniewice GT-2. [W:] B. Kępińska red. nauk., W. Bujakowski red. nauk., B. Bielec, B. Tomaszewska, J. Banaś, W. Solarski, B. Mazurkiewicz, M. Pawlikowski, L. Pająk, M. Miecznik, M. Balcer, G. Hołojuch – Wytyczne projektowe poprawy chłonności skał zbiornikowych w związku z zatłaczaniem wód termalnych w polskich zakładach geotermalnych (strony 177–183). Kraków: Wyd. EJB, Ministerstwo Środowiska.
• [6] Kovac i in. 2006 – Kovac, K.M., Xu, T., Pruess, K. i Adams, M.C. 2006. Reactive chemical flow modeling applied to injection in the Coso EGS experiment. Proceedings of Thirty-First Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford, California, SGP-TR-179.
• [7] Palandri, J.L. i Kharaka, Y.K. 2004. A compilation of rate parameters of water-mineral interaction kinetics for application to geochemical modeling. U.S. Geological Survey Open File Report 2004–1068, Menlo Park, California.
• [8] Parkhurst, D.L. i Appelo, C.A.J. 1999. User’s guide to PHREEQCI (version 2) – a computer program for speciation, batch-reaction, one-dimension transport and inverse geochemical calculations: U.S Geological Survey Water-Resources Investigation Report, s. 97–4259.
• [9] Pożaryski, W. 1969. Podział obszaru Polski na jednostki tektoniczne. Przegląd Geologiczny 2.
• [10] Sokołowski i in. 1995 – Sokołowski, J., Sokołowska, J., Plewa, S., Nagy, S., Krotoszyńska, M. i Krzysiek, U. 1995. Prowincje i baseny geotermalne Polski. Kraków: Wyd. CPPGSMiE PAN.
• [11] Śmist i in. 2011 – Śmist, P., Wielgosz, K., Kopczyński, R. i Kocik, D. 2011. Badanie wpływu cieczy kwasującej na własności skał strefy chłonnej odwiertów Skierniewice GT-1 i Skierniewice GT-2. Laboratorium PETROGEO PULiG Sp. z o.o. w Wołominie – oddział w Jaśle. Raport nr LJ/3123/P/04/11. (materiały niepubikowane).
• [12] Tomaszewska i in. 2016 – Tomaszewska, B., Bielec, B. i Kasztelewicz, A. 2016. Efektywność zatłaczania do górotworu wód termalnych o zmodyfikowanych właściwościach fizykochemicznych. Przegląd Górniczy (w druku).
• [13] Tomaszewska, B. i Pająk, L. 2012. Dynamics of clogging processes in injection wells used to pump highly mineralized thermal waters into the sandstone structures lying under the Polish Lowland. Archives of Environmental Protection 38/3, s. 103–117.
• [14] Xu i in. 2008 – Xu, T., Sonnenthal, E., Spycher, N. i Pruess, K. 2008. TOUGHREACT User’s Guide: A Simulation Program for Non-isothermal Multiphase Reactive Geochemical Transport in Variably Saturated Geological Media, V1.2.1, LBNL-55460-2008, Berkeley, California.

Uwagi

PL

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