Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wodoru oraz solanki na szczelność stwardniałego zaczynu cementowego przeznaczonego do podziemnych magazynów wodoru w kawernach solnych

Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir, Wojnicki Mirosław, Warnecki Marcin

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 1

124--129

PL

Zaczyn cementowy uszczelniający rury okładzinowe jest narażony na stałe oddziaływanie solanki oraz wodoru. Wpływ tych czynników na parametry płaszcza cementowego jest istotnym zagadnieniem przy magazynowaniu gazu w kawernach solnych. Określono wpływ wodoru na cement w środowisku solanki w pełnym nasyceniu i przeprowadzono prace badawcze, które pozwoliły określić jakość stwardniałego zaczynu cementowego w kontakcie z wodorem i solanką.

EN

Hardened cement cores, conditioned in a satd. brine soln. for 2, 4 or 6 months, under a H₂ pressure of 100 bar and at 40°C, were subjected to a H₂ tightness test and compared with the tightness of unconditioned cores. The av. H₂ flow through the core and the total gas vol. were detd. An increase in H₂ migration through the hardened cement slurry previously conditioned in brine compared to the unconditioned one was obsd.

2

Wpływ wodoru na przemiany fazowe gazu kondensatowego w kontekście wielkoskalowego magazynowania

Warnecki Marcin, Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 1

93--96

PL

Polska jako trzeci (po Niemczech i Niderlandach) producent szarego wodoru w Europie ma kompetencje do ambitnej transformacji energetycznej z wykorzystaniem zielonego wodoru. Zielony wodór może wspierać elastyczność sieci elektroenergetycznych poprzez magazynowanie nadwyżki energii elektrycznej z OZE. Istotne jest zbadanie krajowych możliwości wielkoskalowego magazynowania wodoru w podziemnych strukturach geologicznych. Przedstawiono wyniki badań termodynamicznych nad zjawiskami zachodzącymi w dojrzałym złożu gazu kondensatowego podczas wprowadzania doń wodoru w celu magazynowania. Analizowano diagram fazowy, punkty rosy oraz krzywe kondensacji frakcji węglowodorowych. Badania te przyczyniają się do zrozumienia wpływu wodoru na parametry gazów węglowodorowych w złożu i pomogą w rozwijaniu efektywnych rozwiązań w zakresie magazynowania energii odnawialnej.

EN

Condensate gas contg. 75 mole % of MeH and subsequent hydrocarbon fractions were modeled. The gas mixing process was carried out using PVTsim software. The simulations were performed based on the SoaveRedlich-Kwong gas equation of state. The phase diagram, dew points and condensation curves of hydrocarbon fractions were analyzed. This research contributes to understanding the impact of H₂ on hydrocarbon gas parameters and will help in developing effective solns. for storing renewable energy.

3

Ocena skuteczności naprzemiennego zatłaczania wody i gazu w procesie pozyskiwania ropy naftowej ze złóż węglanowych – studium eksperymentalne

Wojnicki Mirosław

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2023

|

nr 238

1--182

PL

Biorąc pod uwagę fakt, że wydobycie z dojrzałych złóż ropy naftowej sukcesywnie spada, a nowe odkrycia nie są wystarczające, by sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na produkty naftowe, należy stwierdzić, że metody wspomagania wydobycia (EOR) stają się niezbędnym ogniwem światowego przemysłu naftowego. Problematyka ta jest aktualna również w ujęciu krajowym, w którym kluczowe złoża ropy naftowej wymagają niezwłocznego wprowadzenia skutecznej metody EOR. Celem niniejszej monografii jest rozpoznanie możliwości wspomagania wydobycia ropy naftowej z krajowych złóż węglanowych przy zastosowaniu naprzemiennego zatłaczania wody i gazu (WAG) z wykorzystaniem różnego typu gazów, w tym gazów ziemnych wysokozaazotowanych występujących na obszarze Niżu Polskiego. Praca ma w głównej mierze charakter eksperymentalny, choć zostały w niej również zastosowane zaawansowane metody obliczeniowe. Głównym procesem badawczym były eksperymenty wypierania ropy naftowej z rdzeni wiertniczych prowadzone z dokładnym odwzorowaniem warunków złożowych dzięki wykorzystaniu oryginalnych płynów złożowych, skały złożowej oraz zadaniu odpowiednich warunków termobarycznych. Eksperymenty te pozwoliły na ocenę skuteczności poszczególnych wariantów procesu WAG – wyróżniających się typem zatłaczanego gazu, stosunkiem wody do gazu w strumieniu zatłaczanych płynów oraz ciśnieniem tłoczenia. Przetestowano również skuteczność metody WAG w warunkach szczelinowatego ośrodka porowatego (sztuczna szczelina) oraz efektywność ograniczania mobilności gazu z wykorzystaniem przepływu pianowego (FAWAG). Na podstawie danych eksperymentalnych dokonano wstępnej oceny efektywności ekonomicznej testowanych wariantów WAG. Eksperymenty wypierania poprzedzono szeregiem badań i analiz pozwalających na ich odpowiednie zaprojektowanie, przeprowadzenie i zbilansowanie. Dla pełniejszej ewaluacji procesu WAG w węglanowym ośrodku porowatym przeprowadzono również eksperymenty uzupełniające, mające na celu rozpoznanie wpływu zatłaczanych w procesie WAG mediów na skałę zbiornikową. Ostatecznie, opierając się na wynikach prac eksperymentalnych i wykorzystując algorytm programowania genetycznego, opracowano model matematyczny pozwalający na oszacowanie wartości współczynnika odropienia na podstawie zmiennych charakteryzujących dany wariant WAG.

EN

Since production from mature oil fields is gradually declining and new discoveries are not sufficient to meet the growing demand for oil products, enhanced oil recovery is emerging as an essential component of the global oil industry. This issue is also relevant in the national context, where key oil fields require the immediate introduction of an effective EOR method. The aim of the presented dissertation is to explore the possibility of enhancing oil recovery from domestic carbonate reservoirs by a process of water alternating gas injection (WAG) using various types of gases, including high-nitrogen natural gases occurring in the Polish Lowlands. The work is mainly experimental, although advanced calculation methods have also been integrated. The primary research process involved coreflooding experiments carried out with exact reconstruction of reservoir conditions using original reservoir fluids, reservoir rock and application of appropriate thermobaric conditions. This helped assess the effectiveness of particular WAG process variants distinguished by the type of injected gas, water to gas ratio and injection pressure. The effectiveness of the WAG method for a fractured porous medium (artificial fracture) and the efficiency of reducing gas mobility using foam flow (FAWAG) were also tested. On the basis of the experimental data, an initial assessment of the WAG economic efficiency was made. The coreflooding experiments were preceded by a series of introductory studies and analyses allowing for their proper design, execution and balance. For a complete evaluation of the WAG process in the carbonate porous medium, supplementary experiments were also carried out to identify the impact of media injected in the WAG process on the reservoir rock. Finally, based on the results of the experimental work and a genetic programming algorithm, a mathematical model was developed to estimate the recovery factor using variables specific for a given WAG variant.

4

Ocena szczelności stwardniałych zaczynów cementowych dla wodoru

Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir, Warnecki Marcin, Rzepka Marcin

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 6

385--397

PL

Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i zwiększenie udziału energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE) w miksie energetycznym stanowią ogromne wyzwanie dla większości światowych gospodarek, w tym Polski. Ze względu na specyfikę produkcji energii z OZE – jej rozwój na dużą skalę nie jest możliwy bez rozwiniętych systemów wielkoskalowego magazynowania i bilansowania energii. Wodór może być wykorzystywany w nieuniknionej transformacji energetycznej jako źródło, nośnik lub magazyn (bufor) energii, stąd też dynamika rozwoju technologii wodorowych stale przybiera na sile. Istotną kwestią dla zapewnienia bezpieczeństwa podziemnego magazynu i ograniczenia ryzyka związanego z ucieczką/stratą magazynowanego wodoru jest uszczelnienie otworów wiertniczych z wykorzystaniem szczelnego zaczynu cementowego, tworzącego dobrej jakości kamień cementowy. W niniejszej pracy podjęto próbę oceny szczelności stwardniałych zaczynów cementowych opracowanych do celów uszczelniania odwiertów w podziemnych magazynach wodoru (PMW) zlokalizowanych w sczerpanych złożach gazu ziemnego. W badaniach rejestrowano natężenie przepływu wodoru, co pozwala na ocenę porównawczą poszczególnych próbek w kierunku najniższych wartości przepływu, odpowiadających najwyższej szczelności. Pomiary wykonywano w różnych warunkach ciśnienia (wysokie ciśnienie porowe, niskie ciśnienie porowe, wysokie ciśnienie różnicowe, niskie ciśnienie różnicowe) i temperatury (60°C, temperatura pokojowa). Ustalenie przepuszczalności stwardniałych zaczynów cementowych jest problematyczne ze względu na specyficzny charakter ośrodka porowatego, który to cechuje się niestabilnością parametrów w czasie i w trakcie suszenia ulega trwałym uszkodzeniom.

EN

Reducing greenhouse gas emissions and increasing the share of electricity from renewable energy sources (RES) in the energy mix is a huge challenge for most global economies, including Poland. Due to the specific nature of RES energy production, its large-scale development is not possible without developed large-scale energy storage and balancing systems. Hydrogen can be used in the inevitable energy transition both as a source, carrier or storage (buffer) of energy, hence the dynamics of hydrogen technology development is steadily gaining momentum. An important issue to ensure the safety of underground storage and to reduce the risk of escape/loss of stored hydrogen is the sealing of boreholes using a hydrogen tight cement. The present study attempts to assess the tightness of hardened cement slurries developed for sealing boreholes in underground hydrogen storage facilities located in depleted natural gas fields. Hydrogen flow rates were measured, allowing a comparative assessment of individual samples towards the lowest flow rates corresponding to the highest tightness. Determining the permeability of hardened cement slurries is problematic due to the specific nature of the porous medium, which is characterised by instability of parameters over time and is permanently damaged during drying.

5

Kompatybilność rop badana z zastosowaniem mikroskopu wysokociśnieniowego w warunkach dynamicznych

Szuflita Sławomir, Krasodomski Wojciech, Kuśnierczyk Jerzy, Wojnicki Mirosław, Warnecki Marcin

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 1

11--19

PL

Ze względu na wysoką cenę lekkich rop większość rafinerii skłania się do zakupu większych ilości tańszych rop „okazyjnych”, które są cięższe i zawierają wyższe stężenia siarki i kwasów naftenowych. Takie podejście doprowadza do większej częstotliwości prac serwisowych związanych z oczyszczaniem instalacji procesowej w rafinerii. Na szczęście zrozumienie przyczyn i metod łagodzenia wytrącania się zanieczyszczeń ropopochodnych uległo ostatnio znacznej poprawie dzięki opracowaniu narzędzi do przewidywania i identyfikacji. Co zaskakujące, 90% zanieczyszczeń ropopochodnych w rafinacji ma tylko kilka wspólnych przyczyn. Analiza osadu zwykle pozwala na zidentyfikowanie pierwotnej przyczyny, którą potwierdza odnalezienie prekursora tego niekorzystnego zjawiska w ropie naftowej przepływającej przez zanieczyszczoną jednostkę instalacji. Odpowiednie rozpoznanie zagadnienia może wprowadzić szereg potencjalnych metod łagodzących, z których dana rafineria może wybrać najlepszą do wdrożenia. Każdy kraj na świecie dąży do osiągnięcia jak największego bezpieczeństwa energetycznego, a tym samym do dywersyfikacji dostaw ropy i innych surowców. W przypadku ropy, gdy pozyskiwana jest ona z różnych źródeł, generuje się dodatkowy problem, a mianowicie kompatybilność. Okazuje się, że po zmieszaniu niektóre ropy wykazują tendencje do wytrącania osadów w zbiornikach magazynowych, a następnie w ciągu logistycznym. W jednej z poprzednich prac opracowano skuteczną metodę filtrowania pozwalającą na określenie kompatybilności rop i ich mieszanin. W obecnej pracy skoncentrowano się na tym, aby nowa metoda pozwoliła na szybszą możliwość wykonania pomiaru kompatybilności przy jednoczesnej możliwości ponownego wykorzystania tej samej próbki. Opracowany nowy sposób badań kompatybilności z wykorzystaniem mikroskopu (ang. high-pressure microscope, HPM) zastosowano do dwóch rop pochodzących z różnych kierunków dostaw. Pomiary wykonano dla rop i ich mieszanin w temperaturze 120°C i pod ciśnieniem 25 bar. Pomiar kompatybilności rop metodą filtrowania wykorzystano do celów porównawczych, gdzie masa odseparowanego osadu na specjalistycznych filtrach stanowiła wyznacznik kompatybilności badanych rop.

EN

Since the price of light crude oil is high, most refineries prefer to purchase higher volumes of cheaper bargain crude, which is heavier and contains higher concentrations of sulfur and naphthenic acids. This approach leads to a higher frequency of treatment service works to maintain the refinery's process plant. Fortunately, understanding precipitation mechanisms and the development of methods to mitigate precipitates of petroleum contaminants has recently improved with the advancement of prediction and identification tools. Surprisingly, 90% of petroleum contaminants in refining have only a few common causes. Sediment analysis usually identifies the initial trigger, which is confirmed by finding a precursor to this unfavourable phenomenon in the crude oil flowing through the contaminated unit. Appropriate identification of the issue can result in several potential mitigation methods from which a particular refinery can choose the best one to implement. Every country in the world strives to achieve greater energy security and thus diversification of the supply of oil and other raw materials. When crude oil is obtained from different sources, an additional problem can appear during processing in the refinery, namely oil compatibility. Some crude oils, when blended, tend to precipitate sediments in the process chain. In the previous statutory work, an effective filtering method was developed to determine crude oils' compatibility. Now, attention has been paid to speeding up the measurements and reusing the sample. A new method of compatibility testing using an HPM microscope was developed for two crude oils from different supplies. The measurements were performed for crude oils and their mixtures at 120°C under 25 bar pressure. Compatibility tests using the filtering method were used for comparative studies. The mass of sediment separated on dedicated filters was taken as an indicator of compatibility for investigated crude oils.

6

Integracja geotermii z mineralną sekwestracją CO2

Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir, Warnecki Marcin

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 6

435--450

PL

Według aktualnego stanu wiedzy sekwestracja CO2 jest niezbędnym ogniwem procesu ograniczania emisji w sektorze energetycznym i innych gałęziach przemysłu. Najnowsze szacunki Międzynarodowej Agencji Energetycznej dotyczące redukcji emisji CO2 mówią, że do osiągnięcia scenariusza zrównoważonego rozwoju konieczne jest zwiększenie dynamiki CCS z obecnie składowanych 40 Mt CO2 /rok do około 5,6 Gt CO2 /rok w 2050 roku. Wielkoskalowe projekty CCS wciąż obarczone są jednak wysokimi kosztami inwestycyjnymi i operacyjnymi, stąd też w ostatnim czasie obserwowany jest wzrost zainteresowania możliwościami łączenia sekwestracji CO2 z innymi inwestycjami w celu zwiększenia efektywności ekonomicznej. Jednocześnie zachodzi konieczność podejmowania działań w kierunku dynamicznego rozwoju odnawialnych źródeł energii. Geotermia wyróżnia się spośród pozostałych OZE szczególnie istotnymi cechami, tj. niezależnością od warunków klimatycznych i pogodowych oraz stosunkowo łatwą kontrolą i przewidywalnością generowanej mocy. W tym świetle wydaje się, że zarówno zwiększone wykorzystanie energii geotermalnej, jak i sekwestracja CO2 stanowią filary transformacji energetycznej. Ich integracja może pozwolić na osiąganie dodatkowych korzyści wynikających z wzajemnego wzmocnienia pozytywnych aspektów środowiskowych oraz zwiększenia efektywności ekonomicznej obu procesów. Połączenie sekwestracji mineralnej z geotermią wydaje się szczególnie interesujące, gdyż zatłaczanie CO2 rozpuszczonego w wodzie wymaga pozyskania dużej ilości wody – dostępnej w trakcie eksploatacji zasobów geotermalnych. Sekwestracja mineralna to proces, w którym CO2 reaguje z fazami mineralnymi zawierającymi Mg i Ca, a wynikiem reakcji jest związanie CO2 w stabilnych minerałach węglanowych. W publikacji omówiono bieżący stan wiedzy na temat możliwości powiązania sekwestracji CO2 (w szczególności sekwestracji mineralnej) z wykorzystaniem geotermicznego ciepła Ziemi. Przedstawiono również status obecnie realizowanych projektów tego typu na świecie oraz analizę możliwości realizacji na terenie Polski.

EN

According to the current knowledge, CO2 sequestration is an essential link in reducing emissions in the energy and other industrial sectors. The most recent estimations from International Energy Agency on lowering CO2 emissions indicate a need of increasing dynamics of CCS implementation from 40 Mt CO2 /year currently stored to about 5.6 Gt CO2 /year in 2050. At the same time, it is crucial to take action towards the rapid development of renewable energy sources. In comparison with other RES, geothermal energy stands out due to some particularly important features, i.e. independence from climate and weather conditions, relatively easy control and predictability of generated power. From this perspective, both increased use of geothermal energy and CO2 sequestration seem to be pillars of the energy transformation. Their integration may allow achieving the additional benefits of mutually reinforcing positive environmental aspects and increasing the economic efficiency of the combined processes. The combination of mineral sequestration with geothermal production seems particularly interesting since the injection of CO2 dissolved in water requires the acquisition of a large amount of water – available during the exploitation of geothermal resources. Mineral sequestration is a process in which CO2 reacts with mineral phases containing Mg and Ca, and the reaction results in the binding of CO2 in stable carbonate minerals. This publication discusses the current knowledge on the potential for coupling CO2 sequestration (specifically mineral sequestration) with geothermal energy production. It also presents the status of currently implemented projects of this type globally and an analysis of the possibility of implementation in Poland.

7

Wpływ jakości wody na efektywność procesu nawadniania złoża ropy naftowej

Szuflita Sławomir, Kuśnierczyk Jerzy, Wojnicki Mirosław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2021

|

R. 24, Nr 5 (270)

8--13

PL

Nawadnianie, jako jedna z metod wtórnego oddziaływania na złoże, pozwala niejednokrotnie na podwojenie współczynnika jego sczerpania. Aby jednak nawadnianie było skuteczne, należy pozyskać dodatkowe ilości wody, tak aby jej objętość stanowiła 1,5-2 krotności wydobywanych płynów złożowych. Woda użyta w procesach nawadniania złoża powinna spełniać szereg wymogów jakościowych, których spełnienie pozwoli na zwiększenie współczynnika odropienia. Prawidłowo dobrana i przygotowana ciecz nawadniająca wyeliminuje ewentualne problemy związane z wytrącaniem się osadów, spowodowanym brakiem kompatybilności skały zbiornikowej i wód pochodzących z różnych źródeł.

EN

Waterflooding, as one of the methods of secondary recovery from oil fields, often allows to double the rate of oil production. However, for the process to be effective, additional water must be provided so that the volume of water is 1.5-2 times the amount of the fluid deposits being extracted. The water used in the waterflooding processes should meet a number of quality requirements that, if met, will increase the recovery factor. A properly selected and prepared flooding water will eliminate potential sedimentation problems caused by the incompatibility of the reservoir rock and water from different sources.

8

Ocena kompatybilności rop naftowych metodą pompową i filtracyjną

Szuflita Sławomir, Krasodomski Wojciech, Kuśnierczyk Jerzy, Wojnicki Mirosław, Warnecki Marcin

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 7

463--470

PL

Z danych Narodowego Banku Polskiego wynika, że w 2019 roku import ropy do Polski wyniósł 26,3 mln ton, z czego główny jej wolumen pochodził z Rosji. Konieczność zapewnienia większego bezpieczeństwa energetycznego kraju wymusza dywersyfikację dostaw ropy naftowej, przez co największe krajowe rafinerie z roku na rok zwiększają udział dostaw z różnych źródeł. Pociąga to za sobą potrzebę nieustannego uzyskiwania informacji o opłacalności przerobu nowych rodzajów ropy i potencjalnych problemach skutkujących podwyższeniem kosztów. Kontrole jakości oferowanych na rynku surowców pomagają zminimalizować ryzyko zakupu niekompatybilnych gatunków rop dzięki upewnieniu się, że proponowana partia spełnia właściwe wymagania jakościowe. Szczególne znaczenie ma fakt, że badania takie należy wykonywać wyprzedzająco, zanim zostanie podjęta decyzja o zakupie konkretnego surowca naftowego i wprowadzeniu go do instalacji w rafinerii. Często jednak zdarza się, że szczegółowe badania wykonywane są dopiero po zakupie. Należy zwrócić uwagę, że samo badanie właściwości fizykochemicznych i określanie wydajności poszczególnych frakcji nie jest wystarczające. Wytrącanie osadów w ciągu logistycznym ropy naftowej jest istotnym problemem zarówno w instalacjach rurociągowych, bazach magazynowych, jak też w instalacjach rafineryjnych, w których przerabiana jest ropa zawierająca zdyspergowane osady. We wcześniejszym etapie badań opracowano skuteczną metodę filtrowania pozwalającą na określenie kompatybilności rop i ich mieszanin. Obecnie uwagę skupiono na opracowaniu nowej metody, która pozwoliłaby na szybszą możliwość wykonania pomiaru kompatybilności przy jednoczesnej możliwości ponownego wykorzystania tej samej próbki. Opracowany nowy sposób badań kompatybilności metodą pompową przetestowano na dwóch ropach pochodzących z różnych kierunków dostaw. Pomiary wykonano dla rop i ich mieszanin w temperaturze 150°C pod ciśnieniem 25 bar. Pomiar kompatybilności rop metodą filtrowania wykorzystano do celów porównawczych, wyznaczając na podstawie masy osadu odseparowanego na specjalistycznych filtrach dopuszczalne udziały procentowe, w których mieszaniny węglowodorowe były kompatybilne.

EN

According to the National Bank of Poland, by the end of 2019, oil imports to Poland amounted to 26.3 million tonnes of crude oil, where the main volume came from Russia. The need to ensure greater energy security enforces the diversification of crude oil supplies, thus the largest domestic refineries are increasing the share of supplies from different sources each year. This entails the need for continuous information on the profitability of processing new types of crude oil and potential problems resulting in increased cost. Quality control of the crude oil offered on the market helps minimize the risk of purchasing incompatible oil types by ensuring that the proposed shipment meets the relevant quality requirements. Of particular importance is the fact that such tests should be performed prior to the decision to purchase a particular crude oil and introduce it to the refinery’s installation. It often happens, however, that detailed tests are performed only after the purchase. It is important to note that testing the physicochemical properties and determining the yield of individual fractions alone is not sufficient. Precipitation of sediments in the logistic chain of crude oil is a significant problem both in pipeline installations, storage depots, and refinery installations, where crude oil containing dispersed sediments is processed. In the previous stage of work, an effective filtration method was developed to determine the compatibility of crude oils and their mixtures. Now, attention was focused on developing a new method that allowed for a faster compatibility measurement capability along with reusing samples for another measurement. The developed new method of pump compatibility testing was tested for two crude oils from different supply directions. The measurements were performed for crude oils and their mixtures at 150°C under 25 bar pressure. Compatibility of crude oils with the filtration method was used for comparison, where based on the mass of sediment separated on special filters, the allowable concentrations where hydrocarbon mixtures were compatible were determined.

9

Ocena efektywności ekonomicznej procesu WAG na podstawie danych eksperymentalnych dla jednego z krajowych złóż ropy naftowej

Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir, Warnecki Marcin

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 2

75--81

PL

Problem związany z koniecznością zwiększenia stopnia sczerpania zasobów złoża dotyczy wielu dojrzałych, również krajowych, złóż ropy naftowej, w tym tych najważniejszych – zlokalizowanych w dolomicie głównym. Zapewnienie zadowalającego stopnia sczerpania jest możliwe jedynie dzięki zastosowaniu efektywnej metody wspomagania wydobycia ropy (ang. enhanced oil recovery, EOR). Naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (ang. water alternating gas, WAG), jako jedna ze skuteczniejszych metod EOR, została przebadana w warunkach charakterystycznych dla krajowych złóż w formacjach węglanowych. Rezultaty prac eksperymentalnych, a także symulacyjnych prowadzonych w INiG – PIB wskazują na duży potencjał zastosowania metody WAG w warunkach krajowych. Niewątpliwą zaletą wykorzystania metody WAG jest możliwość utylizacji różnego rodzaju gazów, w tym gazów spalinowych/odpadowych lub gazów ziemnych o znikomej wartości energetycznej. Kwestia ta zasługuje na szczególną uwagę, gdyż jak wiadomo, ograniczenie emisji gazów odpowiedzialnych za globalne ocieplenie ma krytyczne znaczenie dla przyszłości naszej planety. Użycie w metodach EOR gazów, powiązane z ich bezpiecznym składowaniem w strukturach geologicznych, oraz wykorzystanie naturalnej energii złożowej to działania pozwalające na zmniejszenie śladu środowiskowego wydobywanej ropy. W niniejszym artykule, opierając się na wynikach prac eksperymentalnych, przeprowadzono uproszczoną analizę ekonomiczną wykorzystania w metodzie WAG czterech typów gazów: w postaci gazów kwaśnych (dwutlenek węgla i jego mieszanina z siarkowodorem) oraz gazów ziemnych (zaazotowanych i wysokozaazotowanych). Pozwoliło to na wytypowanie optymalnych pod względem ekonomicznym wariantów metody WAG. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że pomimo znacząco niższej skuteczności zaazotowanych gazów ziemnych przy wspomaganiu wydobycia ropy (w kontekście uzyskiwanego współczynnika odropienia), ich zastosowanie może być uzasadnione pod względem ekonomicznym. Dobór optymalnego wariantu wspomagania wydobycia zależy w dużej mierze od przyjętych (aktualnych) kosztów pozyskania zatłaczanych mediów oraz ceny wydobywanego surowca na rynkach światowych.

EN

The challenge related to the need for an increase of the recovery factor concerns numerous mature, also domestic oilfields, including the most important ones – located in Main Dolomite formation. Satisfactory recovery factor can be ensured only through applying an effective enhanced oil recovery method (EOR). Water Alternating Gas (WAG), as one of the most effective EOR methods, has been tested in conditions characteristic for domestic deposits in carbonate formations. The results of experimental and simulation works carried out at the Oil and Gas Institute (INiG – PIB) indicate significant potential for the application of the WAG method in domestic conditions. An unquestionable advantage of the WAG method is the opportunity to utilize various types of gases, including flue/waste gas or low-energy natural gas. This issue deserves special attention because, as we know, the reduction in the emissions of gases involved in global warming is critical for the future of our planet. Their utilization in EOR methods, coupled with their safe storage in geological structures, constitute measures that reduce the environmental footprint of produced oil. In the article, based on the of experimental results, a simplified economic analysis of the utilization of four gas types in the form of acidic gases (carbon dioxide and its mixture with hydrogen sulfide) and natural gases (high and very high nitrogen content) in the WAG method was carried out. That allowed to identify the most economically optimal variants of the WAG method. The results showed that despite significantly lower effectiveness of nitrogen-rich natural gases in enhancing oil recovery (in the context of recovery factor), their application might be justified in economic terms. The selection of the optimal variant for enhancing recovery is strongly influenced by the assumed (current) cost of acquiring the injected media, and of course by the current (and forecasted) crude oil price.

10

Long-term sequestration process in the Borzęcin structure – observation evidence of the injected acid gas migration and possible leakage

Lubaś Jan, Szott Wiesław, Lętkowski Piotr, Gołąbek Andrzej, Miłek Krzysztof, Warnecki Marcin, Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2020

|

nr 230

1--176

EN

The monograph presents the results of research carried out under the European SECURe (Subsurface Evaluation of CCS and Unconventional Risks) project in the years 2018-2020. A significant part of the SECURe project comprised evaluation of the effects of the long-term CO₂-H₂S sequestration process in the Borzęcin reservoir structure. This monograph includes all historical operational data determining assumed and implemented parameters of the process and various tests and analyses performed on downhole, as well as surface samples of reservoir fluids, taken from selected wells of the structure. They were aimed at identifying the propagation and intensity of acid gas migration within the structure and potential leakage pathways towards the ground surface. Some of the tests such as analysis of soil gas samples or samples of gas dissolved in brine have never been conducted before, and provided additional information on the safety of geological storage of acid gases within the Borzęcin structure. Corrosion potentials of well tubing and cement were also examined and analysed as they are crucial factors of well completion and leakage prevention. Key components of performed studies and analyses included a simulation model of the Borzęcin structure, constructed from a broad set of geological, geophysical and petrophysical data. The model was calibrated against available operational and measured data, and used to determine basic characteristics of the sequestration process such as: fluid saturations and compositions, their variation in time due to fluid migrations and the transition between various phases. The observation evidence indicating the absence of acid gas leakage from the Borzęcin structure was confirmed and explained by the simulation results of the sequestration process. The constructed and calibrated model of the structure was also used to predict the future performance of the current sequestration project. In addition, the capacity of the Borzęcin structure for increased sequestration was assessed by finding the optimum scenario of the risk-free sequestration performance.

PL

Monografia przedstawia wyniki badań przeprowadzonych w latach 2018-2020 w ramach europejskiego projektu SECURe. Jednym z działań podjętych w tym projekcie było określenie efektów długoterminowego procesu sekwestracji CO₂-H₂S w strukturze Borzęcin. Niniejsza monografia zawiera całość historycznych danych eksploatacyjnych, określających zastosowane i wdrożone procedury procesu sekwestracji oraz wyniki szeregu różnych pomiarów i analiz przeprowadzonych na uprzednio pobranych powierzchniowych i wgłębnych próbkach płynów złożowych. Miały one na celu identyfikację migrujących w strukturze gazów kwaśnych oraz określenie potencjalnych dróg wycieku w kierunku powierzchni Ziemi. Niektóre spośród nich, takie jak wykonane po raz pierwszy analizy próbek powietrza glebowego oraz odgazowania solanki wgłębnej, dostarczyły dodatkowych informacji na temat bezpieczeństwa geologicznego składowania gazów kwaśnych w strukturze Borzęcin. Zbadano również potencjał korozyjny rur zatłaczających oraz płaszcza cementowego, ponieważ są one kluczowymi elementami wyposażenie odwiertów i zapobiegania wyciekom. Istotnym elementem wykonanych badań i analiz jest model symulacyjny struktury Borzęcin, skonstruowany w oparciu o całość dostępnych danych geologiczno-złożowych. Model ten został skalibrowany z wykorzystaniem historycznych danych eksploatacyjnych oraz wyników dodatkowych pomiarów, a następnie wykorzystany do określenia podstawowych cech procesu sekwestracji, takich jak skład i nasycenie płynów złożowych, ich zmienność w czasie spowodowaną migracją i przejściem między różnymi fazami. Wyniki obserwacji świadczące o braku wycieku gazów kwaśnych ze struktury Borzęcin zostały potwierdzone i objaśnione wynikami symulacji analizowanego procesu sekwestracji. Skonstruowany i skalibrowany model struktury wykorzystano również do określenia przyszłej charakterystyki prowadzonego obecnie procesu sekwestracji. Ponadto oszacowano objętość sekwestracyjną struktury Borzęcin poprzez określenie optymalnego scenariusza procesu sekwestracji pozbawionego ryzyka wycieku zatłaczanego gazu.

11

Wpływ kompatybilności rop na depozycję osadów w łańcuchu dystrybucji ropy naftowej

Szuflita Sławomir, Krasodomski Wojciech, Kuśnierczyk Jerzy, Wojnicki Mirosław, Warnecki Marcin

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 8

533--539

PL

Z danych Eurostatu wynika, że w w pierwszej połowie 2019 r. import ropy do Polski wyniósł 12,7 mln ton ropy, z czego 63% stanowiły dostawy z Rosji, podczas gdy jeszcze w 2013 r. było to aż 95%. Przy dążeniu do większego bezpieczeństwa energetycznego koncerny naftowe skłaniają się do pozyskiwania ropy naftowej z różnych źródeł, przez co istnieje silna potrzeba zintensyfikowania prac nad tematyką badań mieszalności różnych typów rop pod kątem wytrącania się osadów. Mieszanie rop dostarczanych z różnych źródeł generuje dodatkowy problem pojawiający się trakcie przetwarzania rop w rafinerii, a mianowicie ich kompatybilność. Ropy naftowe pochodzące z różnych źródeł potrafią diametralnie różnić się właściwościami fizykochemicznymi oraz składem grupowym, co determinuje konieczność odpowiedniego postępowania celem bezproblemowej pracy rafinerii z mieszaninami różnych gatunków. Problem niekompatybilności rop dotyczy przede wszystkim sytuacji, gdy wśród mieszanych rop jedna jest ropą wysokoparafinową, z natury zawierającą niewielką ilość asfaltenów, a inna ropą o niewielkiej zawartości węglowodorów nasyconych, za to o większej zawartości żywic i asfaltenów. Obie te ropy osobno mogą być całkowicie stabilne i nie powodować problemów z osadami asfaltenowymi, jednak ich mieszanie może skutkować pojawieniem się tychże osadów. W artykule przedstawiono autorską metodykę filtrowania w warunkach uwzględniających ciśnienie i temperaturę, jaka panują w trakcie procesu przeróbki ropy. Dodatkowo, wykorzystując odpowiednio skonstruowany układ filtrujący, określono ilość odseparowanego osadu dla czystych próbek rop, jak i ich mieszanin w różnych proporcjach. Filtrowanie rop i ich mieszanin wykonano w dwóch temperaturach: 20°C i 150°C pod ciśnieniem 20 bar. Badania kompatybilności rop przeprowadzono dla trzech rop, różniących się nie tylko kierunkiem dostawy, ale również składem i parametrami.

EN

According to Eurostat data, oil imports to Poland in the first half of 2019 amounted to 12.7 million tonnes of oil, of which 63% were supplied from Russia, wherein 2013 it was as much as 95%. In pursuit of greater energy security, oil companies are encouraged to acquire crude oil from various sources, which is the reason for the intensification of research on sedimentation caused by blending different types of crude oils. Mixing of crude oils supplied from different sources generates an additional issue accompanying processing of crude oils in the refinery, namely its compatibility. Crude oils from different sources can differ significantly in terms of physical and chemical properties and fractional composition, which determines the need for proper processing in the refinery to maintain the continuity of uninterrupted operations with different oil blends. The problem of incompatibility of crude oil is related mainly to the situation when one of the blended crude oils is a high-paraffin type containing a small amount of asphaltenes, and the second one has a low content of saturated hydrocarbons, but a higher content of resins and asphaltenes. These two are completely stable alone and would not cause problems with asphaltene sediments, but blending them could result in the formation of such sediments. The paper describes an original method of crude oil filtering taking into account the pressure and temperature conditions related to oil processing in the refinery. Moreover, using a properly designed filtering system, it was possible to determine the amount of sediment for pure oils as well as their blends in different proportions. Filtering of crude oil and its mixtures was performed at two temperatures of 20°C and 150°C, at pressure conditions of 20 bar. Crude oil compatibility tests were conducted for three oils differing in the source, composition and physical properties.

12

Naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (WAG) wspomagane pianą (FAWAG) jako efektywna metoda EOR w złożach szczelinowatych i heterogenicznych

Wojnicki Mirosław

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

311--321

PL

Zatłaczanie gazu w procesach wspomagania wydobycia ropy (z ang. enhanced oil recovery – EOR) wiąże się z wystąpieniem niekorzystnego współczynnika mobilności, co często prowadzi do destabilizacji frontu wypierania, tworzenia się języków gazowych i przedwczesnego przebicia zatłaczanego płynu do odwiertów wydobywczych. Jedną z ciekawszych metod, która pozwala na skuteczną kontrolę mobilności gazu, jest naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (z ang. water alternating gas – WAG). Łączy ona zalety większej skuteczności wolumetrycznego wypierania ropy (w skali makro) przy zatłaczaniu wody oraz lepszej efektywności wypierania ropy gazem w skali porowej. Największe krajowe nagromadzenia ropy naftowej zlokalizowane są w formacjach węglanowych, które posiadają cechy problematyczne dla procesów EOR, tj. silną heterogeniczność oraz szczelinowatość. Doświadczenia złożowe wskazują, że w takich przypadkach konwencjonalny proces WAG może nie być wystarczający, aby przeciwdziałać niekorzystnym, z punktu widzenia efektywności wypierania ropy, zjawiskom zachodzącym podczas przepływu zatłaczanych płynów. W celu wzmocnienia efektywności procesu WAG stosowane są odpowiednie środki chemiczne, pozwalające na wytworzenie piany, która znacząco ogranicza mobilność gazu i wyrównuje prędkość przepływu między matrycą skalną i systemem szczelin. System pianowy pozwala skierować przepływ zatłaczanych płynów poza strefy o zwiększonej przepuszczalności, zwiększając tym samym skuteczność wypierania ropy w matrycy skalnej. W artykule, który ma charakter przeglądowy, wyczerpująco przedstawiono założenia teoretyczne procesu naprzemiennego zatłaczania wody i gazu wspomaganego pianą (z ang. foam-assisted WAG – FAWAG) oraz jego pozycję na tle pozostałych wariantów metody WAG. Omówiono zastosowanie piany w EOR, scharakteryzowano szczegółowo właściwości piany oraz przedstawiono zagadnienia jej stabilności w ośrodku porowatym. Przybliżono również kwestie mechanizmów odpowiedzialnych za generację piany w ośrodku porowatym. Na koniec krótko scharakteryzowano środki chemiczne stosowane w procesach EOR oraz podano przykłady zastosowań metody FAWAG w skali złożowej.

EN

Gas injection in enhanced oil recovery (EOR) processes is associated with the occurrence of an unfavourable mobility factor. It often leads to the destabilisation of displacement front, viscous fingering and the early breakthrough of the injected fluids into extraction wells. One of the most interesting methods for effective controlling of gas mobility is water alternating gas injection (WAG). It combines the advantages of increased volumetric sweep efficiency (macro-scale) by water injection and improved efficiency of pore-scale oil displacement by gas injection. The largest domestic crude oil accumulations are located in carbonate formations which represent problematic features for EOR processes such as strong heterogeneity and fracturing. Field experience shows that in such cases a conventional WAG process may not be capable to counteract unfavourable (for displacement efficiency) phenomena occurring during the flow of injected fluids. Therefore, suitable chemicals are used to produce foam to enhance the WAG process efficiency. It significantly reduces the mobility of gas and equalises the flow velocity between the rock matrix and fractures. The foam system allows the flow of injected fluids to be directed out of the permeable zones, thus increasing the effectiveness of oil displacement in the rock matrix. In this review paper, detailed principles of the Foam Assisted WAG (FAWAG) process as well as its position among other WAG variants are presented. The application of foam is discussed. The properties of the foam are characterised in detail, and the issues of its stability in the porous medium are presented. The mechanisms responsible for the foam formation in a porous medium are also discussed. Finally, the chemical agents used in EOR processes are briefly characterised, and the examples of FAWAG reservoir scale implementation are presented.

13

Analizy PVT jako skuteczne narzędzie w rękach inżyniera naftowego. Pobór wgłębnych próbek płynów złożowych do badań PVT

Warnecki Marcin, Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

784--793

PL

Najważniejszym aspektem analiz laboratoryjnych jest niewątpliwie pozyskiwanie jak najlepszej jakości danych. Ogólnoświatowy trend dowiercania coraz to głębszych złóż, charakteryzujących się bardzo wysokimi temperaturami i ciśnieniami złożowymi (tzw. złoża typu HT – high pressure i HP – high temperature), powoduje, że nowo odkrywane złoża zawierają płyny o niespotykanej dotąd różnorodności zachowań i zmienności parametrów fazowych w czasie. Z uwagi na wysoką temperaturę głębokich horyzontów stanowiących skałę zbiornikową wiele składników mieszaniny złożowej znajduje się w obszarze bliskim swoich temperatur krytycznych – np. gaz kondensatowy (głównie w obszarze kondensacji wstecznej), ropa lotna. Zwłaszcza złoża gazu kondensatowego nie są łatwe w analizie, która jest bardzo podatna na błędy wynikające z badania ich zmienności fazowej z użyciem próbek mieszanin niezgodnych z oryginalnym płynem złożowym in situ nasycającym pory skały zbiornikowej. Bezwzględnym warunkiem dla otrzymania wiarygodnych danych opisujących takie zmienne fazowo wieloskładnikowe złoża jest pozyskanie reprezentatywnych próbek płynu złożowego do badań. Podstawowym celem badań płynów węglowodorowych w nowo odkrywanych złożach jest ustalenie systemu płynu złożowego. Należy mieć także na uwadze, że bez prowadzenia odpowiednio długiego procesu wydobycia, z kilku interwałów i/lub kilku odwiertów w obrębie złoża, trudne bywa ustalenie takiej klasyfikacji z dużą pewnością – a zwłaszcza na początkowym etapie analiz. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wgłębnym poborem próbek węglowodorowych płynów złożowych (takich jak ropa naftowa czy gaz ziemny) do badań właściwości fazowych (PVT – pressure–volume–temperature) i towarzyszących im zwykle analiz chemicznych. Omówiono znaczenie reprezentatywności pobranych próbek dla wykonania wiarygodnych badań mających wymierny wpływ na proces prowadzenia wydobycia węglowodorów z danego złoża. Dane uzyskane w laboratorium PVT powszechnie wykorzystywane są także do przygotowania raportów ekonomicznych związanych z lokalnymi, regionalnymi czy w końcu ogólnokrajowymi zasobami węglowodorów. Inne zastosowania danych PVT obejmują koordynację technik eksploracji złoża związanych z konkretnym składem płynu, stanowią wsad w wymagania projektowe dotyczące napowierzchniowego zagospodarowania złoża czy doboru właściwej technologii oczyszczania płynu węglowodorowego przed wprowadzeniem go na rynek. Wymieniono i scharakteryzowano poszczególne techniki poboru próbek wgłębnych wraz z wyjaśnieniem zasad ich stosowalności. Przedstawiono również kryteria wyboru właściwej metody poboru.

EN

The most important aspect of laboratory analysis is undoubtedly to acquire data of the highest quality. The worldwide trend of drilling into deeper reservoirs characterised by the high temperature and high pressure (HTHP) conditions makes the newly discovered reservoirs challenging because of bearing fluids with an unprecedented diversity of phase behaviour and variability of phase parameters over time. Due to the high temperature of the deep horizons constituting the reservoir rock, many individual components of the reservoir fluids are located in a region close to their critical temperatures, i.e. gas condensate (retrograde condensation region) or volatile oil. In particular, gas condensate reservoirs are challenging to analyse. They are highly prone to the errors resulting from phase behaviour testing when using samples that are incompatible with the original reservoir in-situ fluid that saturates the reservoir rock pores. Taking the representative samples of reservoir fluid is an essential requirement to obtain reliable data that can characterise such phase-variable multicomponent reservoirs. The primary purpose of hydrocarbon fluid analysis in case of new discoveries is to determine the type of reservoir fluid system. It should also be borne in mind that without a sufficiently long production process from several intervals and/or several wells, it can be challenging to classify the fluid with confidence, especially at the initial analysis stage. The paper presents issues related to sampling of the reservoir fluid (such as crude oil and natural gas) for the physical property and phase behaviour analyses (PVT), usually accompanied by chemical analyses. The importance of representativeness of the samples in performing reliable tests that have a significant impact on the hydrocarbon production was discussed. The data obtained from the PVT laboratory are widely used in economic reports concerning local, regional or finally national hydrocarbon reserves. Other applications of the PVT data include coordination of reservoir exploitation methods related to a particular fluid composition, as well as input to design requirements for the surface facilities development, and selection of the suitable technology for hydrocarbon fluid treatment prior to introduction to the market. Various techniques of downhole sampling were mentioned and characterised with an explanation of their applicability. The criteria for selection of a proper method were also presented.

14

Przykłady udanych wdrożeń metody naprzemiennego zatłaczania wody i gazu do węglanowych złóż ropy

Wojnicki Mirosław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2019

|

R. 22, Nr 1 (243)

4--7

PL

Stopień sczerpania węglanowych złóż ropy naftowej jest wyraźnie niższy od średniego stopnia sczerpania i nie przekracza 25%, gdyż prowadzenie efektywnego procesu wspomagania wydobycia z kolektorów węglanowych jest sporym wyzwaniem ze względu na ich heterogeniczność. Połączenie niekorzystnej zwilżalności, która utrudnia wyparcie pozostałej w matrycy skalnej ropy naftowej oraz szczelinowatości, która ogranicza wpływ sił lepkości na efektywność wypierania i prowadzi do przedwczesnego przebicia zatłaczanych mediów do odwiertów wydobywczych sprawia znaczne trudności w eksploatacji. Jedną z ciekawszych metod wspomagania wydobycia, która pozwala na ograniczenie mobilności zatłaczanych płynów jest naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (ang. water-alternating-gas - WAG). Przy odpowiednim zaprojektowaniu i optymalizacji proces WAG może być efektywny również w trudnych warunkach geologiczno-złożowych. Przedstawione w artykule przykłady udanych wdrożeń metody WAG są potwierdzeniem możliwości efektywnego prowadzenia procesu w węglanowych skałach zbiornikowych.

EN

An overall oil recovery factor for carbonate reservoirs is significantly lower than average and does not exceed 25%, as conducting an effective EOR process is quite challenging due to their heterogeneity. The combination of unfavourable wettability - which hinders the displacement of crude oil remaining in the rock matrix, and fracturing - which reduces the impact of viscosity forces on displacement efficiency and leads to a premature breakthrough of the injected fluids into the production wells, causes significant problems in production. Water-alternating-gas (WAG) injection is one of the most interesting EOR methods, which reduces the mobility of injected fluids. If properly designed and optimised, the WAG process can also be effective in difficult geological and reservoir conditions. The examples of successful implementation of the WAG method presented in the paper confirm the possibility of effective WAG process development in the carbonate reservoirs.

15

Ocena skuteczności działania inhibitorów osadzania się siarczanów baru i strontu w warunkach testu dynamicznego

Kuśnierczyk Jerzy, Biały Stanisław, Szuflita Sławomir, Warnecki Marcin, Wojnicki Mirosław

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 5

747--750

PL

W przemyśle naftowym istnieje wysokie ryzyko wytrącania się osadów nieorganicznych na różnych etapach wydobycia ropy naftowej ze złoża, jak również podczas zabiegów intensyfikacyjnych i transportu ropy. Aby spowolnić, opóźnić lub znaczne zminimalizować (czasem praktycznie do zera) proces wytrącania się osadów, optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie odpowiednich inhibitorów. Dzięki zastosowaniu metody przedstawionej w pracy weryfikuje się skuteczność działania inhibitorów osadów siarczanu baru i strontu w warunkach dynamicznych z uwzględnieniem wpływu temperatury, ciśnienia i warunków przepływu. Oprócz testu statycznego, test w warunkach dynamicznych jest podstawowym badaniem pozwalającym na ocenę inhibitorów przed ich zastosowaniem w warunkach przemysłowych.

EN

Four com. inhibitors were used to avoid pptn. of CdSO₄ and SrSO₄ after mixing of incompatible water from oil industry with seawater. The tests were carried out according to a developed method at 70°C under pressure 50 bar, at flow 2 cm³/min and for 50 min. For 2 inhibitors, a min. concn. 50-60 ppm was detd. at which easy brine flow for 50 min was possible. For 2 other inhibitors, even the increase of their dose to 1000 ppm did not protect the mixt. against pptn.

16

Możliwości zastosowania zaawansowanych metod wspomagania wydobycia ropy naftowej ze złóż dojrzałych

Lubaś Jan, Stopa Jerzy, Warnecki Marcin, Wojnicki Mirosław

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 1

24--28

PL

Ze względu na malejącą w Polsce liczbę odkryć jeszcze bardziej ważne staje się osiąganie możliwie wysokich wskaźników stopnia sczerpania zasobów zagospodarowanych złóż ropy naftowej. W ostatnich miesiącach 2018 r. nastąpił radykalny wzrost cen europejskich uprawnień do emisji CO2 (z 5 do ponad 20 euro/t), dlatego jeszcze większe niż dotychczas może być znaczenie dwutlenku węgla w metodach CO2-EOR (ang. CO2 – enhanced oil recovery). W publikacji przedstawiono wyniki aktualnych badań i analiz przeprowadzonych w Katedrze Inżynierii Naftowej Akademii Górniczo-Hutniczej oraz Zakładzie Badania Złóż Ropy i Gazu Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego. Pierwsze z nich dotyczyły szeregu symulacji komputerowych różnych procesów rewitalizacyjnych możliwych do wykonania na złożach karpackich, ze szczególnym uwzględnieniem metod CO2-EOR i CO2- CCS (ang. CO2 – carbon capture and storage). Zilustrowano wyniki efektywności ekonomicznej badanych metod na złożach Podkarpacia. W dalszej części przedstawiono rezultaty podobnych symulacji wykonanych w INiG – PIB na modelach geologicznych wybranych złóż. Wykazały one, że przyrost sczerpania złoża przy zastosowaniu CO2 może być bardzo wysoki – w zakresie 23–57%. Oprócz symulacyjnych analiz efektywności omówiono również wyniki badań wykonanych na fizycznych modelach złoża, tj. metody naprzemiennego zatłaczania wody i ditlenku węgla WAG-CO2 (z ang. water alternating gas). Eksperymenty wypierania prowadzono na dolomitowych rdzeniach odpowiadających skale zbiornikowej, charakterystycznej dla złóż ropy naftowej na Niżu Polskim, z wykorzystaniem oryginalnych płynów złożowych. Dzięki możliwości wykonywania badań przy zadanym ciśnieniu i temperaturze możliwie dokładnie odwzorowano warunki panujące w złożu. Proces WAG prowadzono w reżimie mieszającym i zastosowano go jako metodę trzecią po uprzednim nawadnianiu. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano wysoką skuteczność procesu w zadanych warunkach, uzyskując stopień sczerpania na poziomie 80–95%. Przyrost stopnia odropienia w odniesieniu do kontynuacji procesu nawadniania był znaczący i zawierał się w zakresie 30–40%. Przytoczono również wyniki badań wybranych polimerów stosowanych w procesach nawadniania.

EN

Due to the decreasing number of discoveries in Poland, it is of even more importance and necessary to take care of achieving the highest possible oil recovery from the reservoirs. In the last months of 2018 there has been a radical increase in the prices of European CO2 Emission Allowances (from 5 to over 20 EUR/t), which is why the significance of carbon dioxide in CO2-EOR methods may be even greater than before. The publication presents the results of recently performed tests and analysis carried out at the Oil Engineering Department of the AGH University of Science and Technology and the Department of Oil and Gas Reservoir Testing of the Oil and Gas Institute – National Research Institute. The first of them concerned a number of computer simulations of various revitalization processes possible to be carried out on the Carpathian Foredeep oil fields, with particular emphasis on CO2-EOR and CO2-CCS methods. The results of the economic effectiveness of the tested methods on the Carpathian reservoirs are presented. In a later section, the results of similar simulations carried out at INiG – PIB on geological models of selected reservoirs are presented. In addition to the simulation analysis of the effectiveness of the CO2-EOR method, the results of tests carried out on physical reservoir models, i.e. the methods of water alternating gas injection (WAG-CO2 process), were also discussed. The research results of selected polymers used in water flooding processes were also presented.