Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dodatki do spienionych płynów szczelinujących

Wilk K., Kasza P., Czupski M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 2

238--243

PL

Zaprezentowano wyselekcjonowane dodatki do spienionego azotem płynu do hydraulicznego szczelinowania. Część stosowanych w tym celu metod opisano wcześniej¹, ²). Skupiono się na doborze środka ograniczającego hydratację minerałów ilastych, polimeru, środka powierzchniowo czynnego, a także na badaniu rozpuszczalności i kompatybilności składników płynu, jak również wpływu dodatków na właściwości reologiczne cieczy spienionej. Przedstawiono metody laboratoryjne pozwalające skutecznie oceniać płyny szczelinujące z dodatkiem gazu w warunkach panujących w złożach węglowodorów. Do zaprojektowania składu cieczy wykorzystano wiedzę na temat fizykochemicznych właściwości tych cieczy zdobytą w wyniku badania kompatybilności i stabilności płynu, zwilżalności oraz reologicznych właściwości cieczy bazowych i spienionych.

EN

Glutaral and 2,2-dibromo-3-nitrilpropionamide biocides, KCI - modified 3 types of guar polymers and 11 com. swelling inhibitors were added to top water to prep. facturing fluids studied then for wettability of smectite rocks, rheol. properties of the foamed fluid and its antibacterial activity. The addn. of com. inhibitors resulted in a decrease in rock sensitivity on the fluid action. The optimum compn. of the fluid was found.

2

Research Project: “Design, environmental impact and performance of energized fluids for fracturing oil and gas reservoir rocks of Central Europe” (ENFLUID) – assumptions, evolution and results

Lutyńska S., Turek M., Hamouda A. A., Cicha-Szot R., Leśniak G., Kasza P., Wilk K.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 6

479--483

EN

The main goal of the project, realized by the Silesian University of Technology (as the Project Promotor), Oil and Gas Institute – National Research Institute and University of Stavanger, was the development of energized fracturing fluids for use in oil and gas reservoir formations in Central Europe. Transferring the American or foreign experience was not the solution, and already known methods may require modification or development. This has become important in the case of European gas shales, reservoir potential of which were the subject of intensive diagnosis when the project was launched. Within the framework of the project, composition of energized fracturing fluid for work in different formations of Central Europe was designed, mutual interactions between the fluids and the fractured rock were defined, the effects of energized fluids application on the geochemistry of the formation in the short and in the long-term were determined and the methods of treatment and recycling of flowback water were proposed. The project was focused on innovative technology, allowing for an efficient development of conventional and unconventional gas reservoirs, combined with maximum reduction of the negative impact of this process on the natural environment. The project also facilitated the strengthening and sharing of knowledge based on the fields of research and technological topics and issues of unconventional shale reservoirs.

PL

Głównym celem projektu „ENFLUID”, realizowanego przez Politechnikę Śląską (w roli Koordynatora), Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy oraz Uniwersytet Stavanger, było opracowanie optymalnego składu energetyzowanych cieczy szczelinujących, przydatnych do zastosowania w złożowych formacjach ropy i gazu Europy Środkowej. W tych specyficznych warunkach bezpośrednia adaptacja technologii i doświadczeń zagranicznych nie jest właściwym rozwiązaniem, a znane metody szczelinowania mogą wymagać modyfikacji lub rozwinięcia. Ma to szczególne znaczenie w przypadku łupków gazonośnych, których potencjał złożowy jest przedmiotem intensywnego rozpoznania. W ramach projektu opracowano skład energetyzowanych cieczy szczelinujących odpowiednich do zastosowania w różnych formacjach złożowych, zdefiniowano wzajemne interakcje pomiędzy cieczami a skałą poddawaną szczelinowaniu, określono jakie są skutki stosowania energetyzowanych cieczy szczelinujących na środowisko geochemiczne formacji w krótkim i długim okresie czasu oraz zaproponowano metody neutralizacji oraz recyklingu płynów zwrotnych ze szczelinowania. Realizacja projektu pozwoliła na stworzenie innowacyjnej technologii, ukierunkowanej na efektywne wykorzystanie konwencjonalnych i niekonwencjonalnych złóż gazu i ropy zamkniętych w formacjach złożowych Europy Środkowej, przy równoczesnej minimalizacji negatywnego wpływu tego procesu na środowisko naturalne.

3

Doświadczenia z laboratoryjnych badań zdolności taśm przenośnikowych do układania się w nieckę

Zarzycki J., Kulinowski P., Kasza P.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2017

|

Nr 2

16--20

PL

W przenośnikach taśmowych bez wątpienia najważniejszym elementem, zarówno ze względu na realizowaną funkcję, jak i koszt, jest taśma. Dlatego też bardzo ważnym etapem projektowania przenośnika jest prawidłowy dobór jej własności mechanicznych, istotnie wpływających na poprawną eksploatację przenośnika. Na trwałość taśmy i jej poprawny bieg po krążnikowych zestawach wsporczych znacząco wpływa zdolność taśmy do układania się w nieckę. Jest ona zdeterminowana przez sztywność poprzeczną rdzenia taśmy, której metodyka badania została opisana w normach PN-EN ISO 703 [8] oraz DIN 22122 [7]. Ze względu na małą użyteczność metody badawczej wg ISO 703 [5] w niniejszej publikacji skoncentrowano się na poprawności prowadzenia badań zdolności taśmy do układania się w nieckę wg. procedury opracowanej przez prof. A. Harrisona [1] zdefiniowanej w normie DIN 22122 [7].

EN

The article presents the experiences of the authors from the laboratory tests of troughability of the belt according to DIN 22122. On the basis of the results of a series of laboratory tests of one belt sample, measurement errors were investigated and the effect of human factor on the values of the transverse stiffness coefficient was demonstrated.

4

Dodatki do energetyzowanych płynów szczelinujących : badania nad doborem biocydu

Wilk K., Kasza P., Masłowski M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 6

1303--1307

PL

Zaprezentowano laboratoryjne wyniki badań, które miały na celu dobór odpowiednich środków do energetyzowanych płynów szczelinujących, w szczególności biocydów, czyli środków zapobiegających rozpadowi polimeru, będącego głównym dodatkiem do płynów szczelinujących. W celu ograniczenia ilości zużycia środków chemicznych, takich jak biocydy, prowadzono badania nad zastosowaniem promieniowania ultrafioletowego w procesie kontroli liczebności bakterii w płynie szczelinującym. Zbadano wpływ dodatku biocydu na lepkość cieczy spienionych.

EN

The guar polymer and foaming agent-contg. aq. fracturing fluid was modified by addn. of 3,3’-methylene-bis-5-methyloxazoline (I), 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide or glutaral biocides or UV-irradiated to avoid biodegrdn. of the guar. The UV-irradn. was less efficient than the use of biocides. The biocide I was the most efficient.

5

Zabiegi kwasowania w stymulacji wydobycia z odwiertów – projektowanie oparte na badaniach laboratoryjnych

Czupski M., Kasza P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2017

|

nr 218

1--142

PL

Kwasowanie jako metoda stymulacji wydobycia ma zastosowanie zarówno w formacjach piaskowcowych, jak i węglanowych. Bardzo dużą zaletą tej technologii jest fakt, że zwrot kosztów poniesionych na przeprowadzenie zabiegu i poprawę produktywności odwiertu następuje dużo szybciej, niż dzieje się to w przypadku wykonania zabiegu hydraulicznego szczelinowania. W formacjach piaskowcowych zabieg ma na celu głównie rozpuszczenie lub usunięcie uszkodzenia strefy perforacji oraz przestrzeni porowej formacji w pobliżu odwiertu. Kwas, przepływając przez system porów, rozpuszcza zalegające w nim ciała stałe oraz minerały i ziarna uwięzione w zwężeniach porów [29]. Tego typu zabieg ma szansę powodzenia, jeżeli uszkodzenie formacji jest spowodowane przez minerały i ciała stałe, które mogą być usunięte przez kwas. W większości przypadków nie można jednak oczekiwać znacznego wzrostu produkcji po przeprowadzeniu kwasowania matrycowego nieuszkodzonej strefy przyodwiertowej. Natomiast w formacjach węglanowych kwas rozpuszcza skałę w sposób niejednorodny, tworząc kanały o dużej przepuszczalności, zwane otworami robaczkowymi. Powstają one z powodu naturalnej niejednorodności przepuszczalności matrycy skalnej, w związku z którą również przepływ cieczy kwasującej jest zróżnicowany w każdym jej elemencie. W obszarach o większej szybkości przepływu następuje większe rozpuszczanie matrycy, a to powoduje dodatkowy wzrost przepływu w tych strefach. Kanały mogą tworzyć się bardzo szybko, ponieważ opór przepływu jest w nich nieznaczny w porównaniu z otaczającą je (oryginalną) przestrzenią porową. Celem zabiegu kwasowania jest w tym przypadku zmniejszenie współczynnika „skin efektu" poprzez obejście uszkodzonej strefy przyodwiertowej i wzrost efektywnego pro¬mienia odwiertu. W naturalnie szczelinowatych złożach węglanowych otwory robaczkowe łączą ze sobą istniejące szczeliny, tworząc długie i głęboko penetrujące w formację kanały przepływowe. W formacjach pozbawionych naturalnych szczelin długość otworów robaczkowych może wynosić około 1–2 m, natomiast przepuszczalność strefy przyodwiertowej zawierającej otwory robaczkowe jest zwykle kilka rzędów wielkości większa od oryginalnej przepuszczalności skały. Prezentowana monografia stanowi kompendium informacji na temat zabiegów kwasowania wykorzystywanych do stymulacji wydobycia z odwiertów. Rozdział 1 zawiera ogólny podział zabiegów z użyciem kwasów na: wanny kwasowe, kwasowania matrycowe i szczelinowania kwasem. Przedstawiono w nim krótkie charakterystyki każdego z tych zabiegów oraz etapy, które powinien obejmować proces prawidłowego przygotowania zabiegu kwasowania. Rozdział 2 przedstawia szczegółowy opis czynników, które mogą być przyczyną uszkodzenia formacji w strefie przyodwiertowej, takich jak: drobne cząstki obecne w złożu czy też minerały ilaste. Do uszkodzenia przepuszczalności strefy przyodwiertowej może dochodzić również w wyniku następujących prac wykonywanych w odwiercie: wiercenie, udostępnianie, eksploatacja, stymulacja, nawadnianie czy zaawansowane metody wydobycia (EOR). W rozdziale tym opisano również techniki obejmujące pomiary wykonywane w odwiercie oraz testy laboratoryjne używane do określenia uszkodzenia formacji. Rozdział 3 dotyczy doboru składu cieczy kwasującej. Opisano w nim podstawowe rodzaje kwasów oraz różnych dodatków, które mogą wchodzić w skład cieczy zabiegowych, takich jak: inhibitory korozji, środki powierzchniowo czynne, alkohole, mutual solvents, środki do kontroli jonów żelaza, stabilizatory minerałów ilastych, środki stabilizujące drobne cząstki zawarte w formacji, środki spieniające, inhibitory wytrącania się osadów węglanu wapnia i siarczanu wapnia oraz środki zmniejszające opory przepływu. Rozdział 4 zawiera opis badań laboratoryjnych, które są niezbędne do właściwego zaprojektowania zabiegu kwasowania. Przedstawiono w nim testy przeprowadzane w celu oceny petrofizycznych i chemicznych właściwości skał złożowych oraz badania wykonywane w celu zaprojektowania oczyszczania armatury otworowej przed właściwym zabiegiem kwasowania. Jednak najbardziej obszerną jego część stanowi opis testów wykonywanych w celu dobrania odpowiednich dodatków do cieczy kwasujących. Rozdział ten kończy opis badań przepływowych na rdzeniach, które służą do ostatecznej weryfikacji efektywności zaprojektowanej cieczy kwasującej, między innymi na podstawie wizualizacji otworów robaczkowych wytworzonych w węglanowych korkach rdzeniowych. Rozdział 5 dotyczy zastosowania badań przeprowadzonych w Zakładzie Stymulacji Wydobycia Węglowodorów w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym do zaprojektowania i przeprowadzenia zabiegów w różnych formacjach złożowych. Opisano w nim efekty zabiegów zrealizowanych w odwiertach usytuowanych w formacjach czerwonego spągowca oraz dolomitu głównego przy użyciu różnych cieczy i metod ich zatłaczania. Rozdział 6 podsumowuje informacje zawarte w niniejszej publikacji. Umieszczono w nim również zalecenia i rekomendacje dotyczące przyszłych prac o tematyce stymulacji wydobycia metodą kwasowania.

EN

Matrix acidizing as a method of reservoir stimulation, is applicable to both sandstone and carbonate formations. One major advantage of using this technology, is the fact, that the reimbursement of the costs incurred for the execution of the treatment and the improvement of the productivity of the wellbore, takes place much faster than, for example, in the case of hydraulic fracturing treatment. In sandstone formations, the treatment is primarily to dissolve or remove perforation damage, and the porous space of the formation near the wellbore. The acid flowing through the pore system, dissolves solids deposited in it, as well as minerals and grains trapped in the contraction of pores [29]. This type of treatment is likely to succeed, if formation damage is caused by minerals and solids that can be removed by acid. In most cases, however, one cannot expect a significant increase in production after execution of matrix acidizing, if no damage is present. However, in carbonate formations, the acid dissolves the rock in a heterogeneous manner, creating channels with high permeability called wormholes. They are formed due to natural heterogeneity of the rock matrix permeability, in connection with which, also the flow of the acidizing liquid is varied in each of its elements. In areas where the flow rate is higher, the dissolution of the matrix is increased, and that causes an additional in¬crease in flow in those zones. The channels can be formed very quickly, because their flow resistance is insignificant, when compared to the surrounding (original) pore space. The purpose of the acidizing treatment in this case, is to reduce the "skin" factor by bypassing the damaged near-wellbore zone and to increase the effective wellbore radius. In the natural fractured carbonate reservoirs, the wormholes connect the existing fractures, forming long flow channels deeply penetrating the formation. In formations devoid of natural fractures, the length of wormholes can be about 1 to 2 m, while the permeability of the near-wellbore zone containing wormholes, is usually several orders of magnitude larger than the original permeability of the rock. The presented monograph consists of 5 chapters. Chapter 1 contains a general division of acid treatments into: acid baths, matrix acidizing and acid fracturing. It presents brief characteristics of each type of these tre¬atments and the stages that should be included in the proper preparation process of the acidizing treatment. Chapter 2 presents a detailed description of factors that may be the cause of formation damage in the near-wellbore zone, such as: fine particles present in the reservoir or clay minerals. The permeability of the near-wellbore zone can also be damaged as a result of the following works performed in the well: drilling, completion, production, stimulation, water flooding, or enhanced oil recovery (EOR). This chapter also describes techniques, including wells and laboratory tests used to determine damage to the formation. Chapter 3 relates to the selection of the acidizing liquid composition. It describes the basic types of acids and various additives that can be included in the composition of treatment liquids, such as: corrosion inhibitors, surfactants, alcohols, mutual solvents, iron control agents, clay control additives, agents stabilizing fine particles included in the formation, foaming agents, inhibitors of precipitation of calcium carbonate and calcium sulphate sediments and friction reducers. Chapter 4 contains a description of laboratory tests that are necessary for the proper design of the acidizing treatment. It presents the tests conducted to assess petrophysical and chemical properties of reservoir rocks and the tests conducted to design the tubing cleanout process prior to proper acidizing treatment. Its most extensive part, however, is the description of the tests conducted to select suitable additives for acidizing liquids. The chapter concludes with a description of core flow tests that are used for the ultimate verification of the designed acidizing liquid effectiveness, inter alia based on the visualization wormholes formed in carbonated core plugs. Chapter 5 concerns the use of the tests conducted in INiG – PIB Department of Production Stimulation for the design and execution of treatments in various reservoir formations. It describes the effect of the treatments performed in wellbores located in the formations of Rotliegend and Main Dolomite using various liquids and methods of their injection. Chapter 6 summarizes the information contained in this publication. It also conta¬ins recommendations and guidelines for further works on production stimulation using acidizing method.

6

Kierunki rozwoju konstrukcji systemów podparcia taśmy

Kasza P., Kulinowski P., Zarzycki J.

Inżynieria Górnicza

|

2017

|

nr 1-2

58--63

PL

W artykule przedstawiono trendy w rozwoju konstrukcji systemów podparcia i prowadzenia taśmy stosowanych w nowoczesnych przenośnikach taśmowych. Opisano rozwiązania podparcia tocznego i ślizgowego taśmy przenośnikowej, także z uwzględnieniem instalacji pneumatycznych. Przedstawiono możliwości zastosowania tworzyw sztucznych w budowie krążników oraz ich nowe rozwiązania konstrukcyjne z wykorzystaniem płaszczy walcowych, stożkowych i baryłkowych.

EN

The article presents current trends in the development of the structure of belt bearing and running systems used in modern belt conveyors. Solutions of pressure and slide bearing of the conveyors belt, including pneumatic installations, have been described. Possibilities of the application of plastics in the structure of rollers and their new construction solutions with the use of cylindrical, conical and barrel jackets, have been presented.

7

Numerical analysis of prefabricated steel-concrete composite floor in typical LIPSK building

Lacki P., Kasza P., Derlatka A.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 27(4)

43--53

EN

The aim of the work was to perform numerical analysis of a steel-concrete composite floor located in a LIPSK type building. A numerical model of the analytically designed floor was performed. The floor was in a six-storey, retail and service building. The thickness of a prefabricated slab was 100 mm. The two-row, crisscrossed reinforcement of the slab was made from φ16 mm rods with a spacing of 150 x 200 mm. The span of the beams made of steel IPE 160 profiles was 6.00 m and they were spaced every 1.20 m. The steel-concrete composite was obtained using 80x16 Nelson fasteners. The numerical analysis was carried out using the ADINA System based on the Finite Element Method. The stresses and strains in the steel and concrete elements, the distribution of the forces in the reinforcement bars and cracking in concrete were evaluated. The FEM model was made from 3D-solid finite elements (IPE profile and concrete slab) and truss elements (reinforcement bars). The adopted steel material model takes into consideration the plastic state, while the adopted concrete material model takes into account material cracks.

PL

Celem pracy była analiza numeryczna zespolonego stropu znajdującego się w budynku typu LIPSK. Wykonano numeryczny model stropu zaprojektowanego analitycznie. Strop znajdował się w sześciokondygnacyjnym budynku handlowo-usługowym. Grubość płyty prefabrykowanej wynosiła 100 mm. Dwurzędowe, krzyżowe zbrojenie płyty wykonano z prętów φ16 mm, w rozstawie 150 x 200 mm. Rozpiętość belek wykonanych ze stalowego profilu IPE 160 wynosiła 6,00 m. Belki rozstawiono co 1,20 m. Zespolenie stalowo-betonowe uzyskano za pomocą łączników firmy Nelson 80x16. Analizę numeryczną przeprowadzono za pomocą programu ADINA System opartego na Metodzie Elementów Skończonych. Dokonano oceny naprężeń i odkształceń w elemencie stalowym i betonowym, rozkładu sił w prętach zbrojenia oraz zarysowania betonu. Model MES zbudowano w oparciu o elementy 3D Solid (profil IPE i płyta żelbetowa) oraz prętowe typu truss (zbrojenie). Dla stali przyjęto właściwości i model materiału uwzględniający stan plastyczny, dla betonu przyjęto model materiału uwzględniający powstawanie rys.

8

Przegląd rozwiązań świetlików dachowych

Kasza P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2016

|

Z. 22 (172)

117-127

PL

W artykule zaprezentowano materiały oraz rozwiązania techniczne wykorzystywane do produkcji świetlików dachowych. Przedstawiono typowe konstrukcje świetlików łukowych i kopułowych, jak również naświetla płaskie dopasowujące moduł do dachowych płyt warstwowych.

EN

This paper presents the materials and technology used in the production of skylights. It shows a typical construction of skylights arch and dome, as well as flat skylights adapting a module to roof panels.

9

Badania laboratoryjne efektywnego kąta zukosowania krążnika

Kulinowski P., Kasza P., Zarzycki J.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2016

|

Nr 2

14--18

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań efektu centrowania biegu taśmy przeprowadzonych na stanowisku laboratoryjnym, służącym do pomiaru wartości siły centrującej, wytworzonej na powierzchni zukosowanego krążnika walcowego z płaszczem stalowym. W ramach badań wyznaczono efektywny kąt zukosowania krążnika, przy którym uzyskano maksymalną wartość siły centrującej. Badania przeprowadzono w warunkach zawilgocenia i zanieczyszczenia taśmy dla różnych wartości jej prędkości.

EN

The article presents the results of the effect of centering the belt conducted on a laboratory test rig, for measuring the centering force on the steel surface of skewed idler. The study determined the effective angle of idler skew at which obtained the maximum value of the centering force. The study was conducted in condition of a damp and dirt for various values of belt velocity.

10

Analiza pracy napędu przenośnika kubełkowego łańcuchowego z wykorzystaniem badań symulacyjnych i przemysłowych

Kasza P., Kulinowski P., Zarzycki J.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2016

|

Nr 3

6--11

PL

W artykule przedstawiono analizę pracy napędu przenośnika kubełkowego z łańcuchem sworzniowo-rolkowym i sześciozębową gwiazdą napędową. Przeprowadzono przegląd stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych gwiazd napędowych, typów cięgien łańcuchowych oraz przedstawiono zasady doboru parametrów konstrukcyjnych i kinematycznych napędu. W dalszej części przedstawiono wyniki badań przemysłowych przeprowadzonych z wykorzystaniem mobilnego systemu pomiarowego. Ich rezultaty zostały wykorzystane do weryfikacji modelu symulacyjnego, umożliwiającego szybką analizę wpływu zmian parametrów konstrukcyjnych i kinematycznych na dynamikę pracy napędu przenośnika kubełkowego łańcuchowego.

EN

The article presents an analysis of the drive operation of bucket elevator with roller chain and six-teeth sprocket wheel. Has been made a review of applied design of sprocket wheels, types of chains and the principles of selection of design parameters and kinematic of the drive. The following shows the results of industrial research conducted with the use of mobile measuring system. The results were used to verify the simulation model, enabling quick analysis of the impact of changes in design and kinematic parameters on the drive dynamics of chain bucket elevator.

11

Zastosowanie płynów spienionych do hydraulicznego szczelinowania

Wilk K., Kasza P.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 6

1202--1205

PL

Zabieg szczelinowania hydraulicznego jest obecnie jedyną skuteczną metodą uzyskania komercyjnego przypływu gazu z formacji niekonwencjonalnych i ma kluczowe znaczenie zwłaszcza do stymulacji złóż o małej przepuszczalności. Jednak płyny szczelinujące na bazie wody mogą powodować pęcznienie minerałów ilastych prowadząc do uszkodzenia jej przepuszczalności. W celu minimalizacji tego uszkodzenia fazę wodną w płynie zastępuje się częściowo lub całkowicie gazami. Zastosowanie azotu powoduje, że płyny szczelinujące mają postać piany. Piany azotowe zawierają 53–95% gazu, natomiast ciecze energetyzowane zawierają mniej niż 53% gazu. Piany są stabilną mieszaniną cieczy i gazu. W celu wytworzenia stabilnej mieszaniny używane są polimery oraz środki powierzchniowo czynne, które koncentrują się na powierzchni międzyfazowej gaz/ciecz i obniżają napięcie powierzchniowe na granicy faz. Środek powierzchniowo czynny stabilizuje cienki film cieczy i zapobiega łączeniu się pęcherzyków gazu. Odkrycie nowych, niekonwencjonalnych złóż węglowodorów przyczyniło się do rozwoju technologicznego i zmian w komponowaniu cieczy technologicznych oraz badań nad możliwościami szczelinowania cieczami energetyzowanymi gazami, zmniejszając tym samym zawartość wody w cieczy szczelinującej.

EN

A review, with 13 refs., of quality, advantages and disadvantages of foamed aq. fracturing fluids.

12

Badania transportu masy podczas heterogenicznej reakcji cieczy kwasujących i naturalnych rdzeni węglanowych

Czupski M., Kasza P.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 5

938--942

PL

Opisano wpływ, jaki na efektywność zabiegów kwasowania wywiera szybkość reakcji cieczy zabiegowej i skały złożowej, oraz metodykę jej pomiaru za pomocą aparatu „wirujący dysk”. Badania zjawiska transportu masy wykonano dla rdzeni pochodzących ze skał węglanowych jednego z krajowych złóż oraz roztworów kwasu solnego, żelowanych i emulgowanych roztworów HCl. Dla emulsji typu kwas w ropie uzyskano znacznie mniejsze wartości współczynników dyfuzji efektywnej niż dla roztworów kwasu solnego. Skuteczność tego typu cieczy zabiegowych została potwierdzona w praktyce na jednym z krajowych złóż zlokalizowanych w formacjach węglanowych (wapienie, dolomity), z którego prowadzone jest wydobycie ropy i gazu.

EN

Four H₃BO, Li, transition metal ions and anions-containing model solns. were treated either with an anion exchange resin or with a cation-chelating agent and then analyzed by spectroscopic methods for anions and cations present in the pre-treated soln. samples. The procedure based on chelating the cations was more efficient at detn. of transition metal ions.

13

Specyfika udostępniania złóż niekonwencjonalnych w Polsce

Kasza P., Kenar P., Piętka W.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

21--25

PL

Zasoby węglowodorów w złożach niekonwencjonalnych zaczynają odgrywać coraz większą rolę w globalnym bilansie energetycznym. Ich pozyskanie staje się wiodącym celem wielu firm naftowych z całego świata. Polski przemysł ma już pewne doświadczenia w tym obszarze poszukiwań. W minionych latach toczyły się prace nad uzyskaniem komercyjnej produkcji węglowodorów z łupków gazonośnych. Jednocześnie krajowe firmy wykazują coraz większe zainteresowanie również innymi, niekonwencjonalnymi akumulacjami gazu (np. tight gas). Działania te mają doprowadzić do wypracowania efektywnej metody udostępniania tych formacji, a w konsekwencji do osiągnięcia sukcesu komercyjnego.

EN

The hydrocarbon resources in unconventional reservoirs are beginning to play an increasingly important role in the global energy balance. Their completion is becoming a leading target for many oil companies all over the world. Polish industry has already had some experience in this area of exploration. In recent years a lot of projects has been done to obtain commercial production of hydrocarbons from shale. Meanwhile, national companies are more and more interested in other unconventional gas accumulations. These activities will lead to the development of effective completion methods in terms of these formations and consequently to the commercial success.

14

Eksperymenty laboratoryjne dla odtworzenia składu płynu zwrotnego podczas szczelinowania cieczami energetyzowanymi

Labus K., Turek M., Dydo P., Jakóbik-Kolon A., Wilk K., Kasza P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

767--771

PL

W ramach projektu ENFLUID, realizowanego przez konsorcjum: Politechnika Śląska, Instytut Nafty i Gazu – PIB, University of Stavanger przeprowadzono eksperymenty pozwalające na: ocenę składu płynu zwrotnego po szczelinowaniu cieczami energetyzowanymi, oszacowanie jego oddziaływania na środowisko oraz dobór technologii recyklingu. Zaobserwowane zmiany składu chemicznego cieczy są efektem jej oddziaływania z woda porową i reaktywnymi składnikami skały (głównie węglanami, glinokrzemianami i pirytem), a w mniejszym stopniu wynikają z interakcji pomiędzy badaną cieczą a materiałem autoklawu. To ostatnie zjawisko zostało uwzględnione w określeniu tła stężeń kationów metali w symulowanej laboratoryjnie cieczy zwrotnej.

EN

Within the framework of the ENFLUID project, implemented by a consortium of Silesian University of Technology, Oil and Gas Institute – National Research Institute and the University of Stavanger, we conducted experiments allowing the evaluation of chemical composition of energized fracturing flowback, estimation of its impact on the environment and selection of the recycling technology. The observed changes in the chemical composition of fracfluid are controlled mainly by its interactions with: the original pore water, reactive components of the rock (primarily carbonates, silicates and pyrite) and to a lesser extent with the material of the autoclave. The latter phenomenon has been included in the assessment of the background concentration of metal cations in the simulated flowback.

15

Dwufazowe płyny do zabiegów hydraulicznego szczelinowania

Wilk K., Kasza P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

763--766

PL

Szczelinowanie hydrauliczne polega na kontrolowanym wytwarzaniu szczelin w skałach zbiornikowych dla węglowodorów, za pomocą wtłaczania przez odwierty do górotworu znacznych ilości odpowiedniej cieczy, pod wysokim ciśnieniem. Płyny szczelinujące na bazie wody mogą powodować pęcznienie minerałów ilastych, prowadząc do uszkodzenia przepuszczalności formacji. Minimalizacja tych niekorzystnych zjawisk jest możliwa dzięki m.in. optymalizacji składu chemicznego oraz ograniczeniu ilości wody w cieczach szczelinujących i zastąpienie jej części gazem. Ciecze szczelinujące przygotowane w taki sposób nazywane są płynami energetyzowanymi. Odkrycie nowych, niekonwencjonalnych złóż węglowodorów przyczyniło się do rozwoju technologicznego i zmian w komponowaniu cieczy technologicznych oraz badań nad możliwościami szczelinowania cieczami energetyzowanymi gazami, redukując tym samym zawartość wody w cieczy szczelinującej.

EN

Hydraulic fracturing consists of the controlled creation of fractures in the reservoir and parent rocks of hydrocarbons by injecting under high pressure significant volumes of a suitable fluid into the formation through a well. The use of water-based fracturing fluids may lead to so-called permeability damage caused by swelling of clay minerals in the fractured formation. In order to minimize the damage, water phase in the fluid is replaced partially or completely by gases. Fracturing fluids prepared in such a manner are called energized fluids. The discovery of new, unconventional hydrocarbon resources contributed to the technological developments and changes in the composition of the technological fluids and research on energized fracturing fluids possibilities, thereby reducing the water content in the fracturing.

16

Specyfika udostępniania złóż niekonwencjonalnych w Polsce

Kasza P., Kenar P., Piętka W.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 10

799--804

PL

Zasoby węglowodorów w złożach niekonwencjonalnych zaczynają odgrywać coraz większą rolę w globalnym bilansie energetycznym. Ich pozyskanie staje się wiodącym celem wielu firm naftowych z całego świata. Polski przemysł ma już pewne doświadczenia w tym obszarze poszukiwań. W minionych latach prowadzono prace nad uzyskaniem komercyjnej produkcji węglowodorów z łupków gazonośnych. Polskie firmy udostępniły formacje łupkowe znaczną liczbą odwiertów. Wiele z prac nad udostępnianiem tych formacji miało charakter eksperymentalny. Ich celem było znalezienie efektywnej techniki i technologii pozyskiwania gazu z łupków. Firma ORLEN Upstream wykonała interesujące prace stymulacyjne w odwiercie Stoczek-OU1K. Zabiegi szczelinowania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem różnych technologii płynowych, a opróbowanie odwiertu odbywało się w sposób selektywny. Jednocześnie krajowe firmy wykazują coraz większe zainteresowanie również innymi, niekonwencjonalnymi akumulacjami gazu (np. tight gas). W Polsce istnieją potwierdzone zasoby gazu w niskoprzepuszczalnych piaskowcach, natomiast sposoby ich udostępniania dotychczas nie zawsze okazywały się efektywne. Intensywny rozwój w obszarze dodatków chemicznych, jak również ciekawe koncepcje w zakresie technologii zabiegowych pozwalają z optymizmem patrzeć na przyszłe wyzwania związane ze stymulacją złóż typu tight. Interesującym obszarem poszukiwań nowych zasobów gazu ziemnego w Polsce jest też metan zakumulowany w pokładach węgla. Po pierwszych, niezbyt udanych eksperymentach w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia, mając na względzie postęp techniczny i technologiczny, jaki się od tego czasu dokonał, można ponownie przystąpić do realizacji projektów w tym obszarze, z nadzieją na większą efektywność. Wspomniane działania i aktywność krajowych firm w poszukiwaniu węglowodorów w niekonwencjonalnych akumulacjach mogą doprowadzić do wypracowania efektywnej metody udostępniania tych formacji, a w konsekwencji do osiągnięcia sukcesu komercyjnego.

EN

The hydrocarbon resources in unconventional reservoirs are beginning to play an increasingly important role in the global energy mix. Their completion is becoming a leading target for many oil companies all over the world. Polish industry has already had some experience in this area of exploration. In recent years, lots of projects have been conducted to obtain commercial production of hydrocarbons from shale. Polish companies have drilled significant amount of wells, to shale gas formation. Much of the work to make available these formations has been experimental. Their goal, was to find effective techniques and technologies for the production of shale gas. The company ORLEN Upstream, has done some interesting stimulation work in the Stoczek-OU1K well. Fracturing treatments were performed in different wellbore technologies and testing was performed in a selective manner. Meanwhile, national companies are more and more interested in other unconventional gas accumulations. In Poland there are proven reserves of tight gas in low permeability sandstones, and methods of their stimulation have not always been effective. Intensive development in the area of chemical additives as well as interesting ideas in treatment technology, allow to be optimistic for the future challenges in the field of stimulation of tight gas reservoirs. An interesting area of exploration of new natural gas resources in Poland is also methane accumulated in coal seams. After previous unsuccessful experiments in the past years, new projects in this area can be realized with greater efficiency, having regard to the technical and technological progress which has been made These activities will lead to the development of effective completion methods in terms of these formations and consequently to commercial success.

17

Dobór dodatków do energetyzowanych płynów szczelinujących

Wilk K., Kasza P., Czupski M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 12

1092--1100

PL

Szczelinowanie hydrauliczne jest obecnie najpopularniejszą metodą stymulacji złóż gazu i ropy w formacjach niekonwencjonalnych. Jest ono niezbędne do umożliwienia eksploatacji złóż węglowodorów z formacji o bardzo małej przepuszczalności, tj. tight gas. Pokłady węgla oraz łupki gazonośne nie mogą być eksploatowane bez wykonania tego typu zabiegów [10]. W przypadku, gdy użyte ciecze szczelinujące wykonane są na bazie wody, może wystąpić tzw. uszkodzenie przepuszczalności, spowodowane m.in. pęcznieniem minerałów ilastych lub działaniem innych mechanizmów fizycznych i chemicznych zachodzących w szczelinowanej formacji [5]. Rolą cieczy szczelinującej jest wygenerowanie i propagacja szczelin. Zastosowana ciecz powinna również posiadać odpowiednie właściwości, które pozwolą na utrzymanie wtłaczanych materiałów podsadzkowych w formie zawiesiny, a następnie umożliwią cieczy pozostawienie podsadzki w szczelinie wytworzonej w złożu. W poszukiwaniu innych metod szczelinowania zwrócono uwagę na zastosowanie cieczy energetyzowanych jako mniej inwazyjnej metody szczelinowania formacji wrażliwych na obecność wody. W artykule zaprezentowano badania laboratoryjne, które miały na celu dobór odpowiednich środków do energetyzowanych płynów szczelinujących, w tym: biocydów, środków powierzchniowo czynnych, polimerów i środków spieniających oraz ich stężeń. Głównym celem było opracowanie skutecznej metody oceny zależnych od czasu właściwości płynów szczelinujących w warunkach złożowych.

EN

Hydraulic fracturing is now the most popular method of stimulating gas and oil reservoirs in non-conventional formations. Fracturing is necessary to enable the production of hydrocarbon from formations of very low permeability, i.e. tight gas, coal and gasbearing shales deposits, that cannot be exploited without fracking [10]. When fracking fluids used are based on water, so-called permeability damage caused by, among others, swelling of clay minerals, or by other physical and chemical mechanisms taking place in a formation being fractured [5] is likely to occur. The role of fracking fluid is to generate and propagate fractures. Any applied fracking fluid, should also have appropriate properties to make forced proppant materials keep the form of a suspension, and then to make fluid leave proppant in a fracture generated in a reservoir. In the search for alternative methods of fracturing, we drew our attention to, the use of energized fluids as a promising method of fracturing water sensitive formations. The article presents laboratory tests that focused on the selection of appropriate fracturing fluids additives; including biocides, surfactants, polymers and foaming agents and their concentrations. The main aim was to develop effective methods for evaluation of time-dependent properties of the fracturing fluids, at reservoir conditions.

18

Badania podatności skały złożowej typu tight gas na zjawisko embedment ograniczające efektywność zabiegu hydraulicznego szczelinowania

Masłowski M., Kasza P., Czupski M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 10

822--832

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z technologią hydraulicznego szczelinowania skał piaskowcowych typu zamkniętego (ang. tight gas). Zaprezentowano, jaki wpływ na efektywność zabiegu hydraulicznego szczelinowania skały złożowej ma zjawisko wgniatania ziaren podsadzki w ściany szczeliny (ang. embedment). Związane jest ono z tworzeniem się wgnieceń na powierzchni ściany szczeliny, a tym samym spadkiem rozwartości szczeliny po zabiegu szczelinowania. Opracowano metodykę badania podatności skały złożowej na zjawisko embedment ograniczające efektywne podsadzenie szczeliny oraz zweryfikowano ją badaniami laboratoryjnymi. Testy wykonano dla skały piaskowcowej typu zamkniętego tight gas, pochodzącej z polskiego złoża niekonwencjonalnego, dla suchych i nasyconych płynem szczelinującym cylindrycznych rdzeni, przy jednej wartości naprężenia ściskającego 82,7 MPa (tj. 12 000 psi), temperatury pokojowej oraz koncentracji powierzchniowej podsadzki 4,88 kg/m2 (tj. 1 lb/ft2). Do podsadzenia szczeliny użyto podsadzki ceramicznej o rozmiarze ziaren 0,850÷0,425 mm. W pierwszej kolejności wyznaczono rozwartość szczeliny wypełnionej podsadzką pomiędzy dwiema cylindrycznymi kształtkami stalowymi (dla wykluczenia zjawiska embedment). Po 6 godzinach oddziaływania zadanego naprężenia ściskającego maksymalna (pierwotna) rozwartość szczeliny wyniosła 2,286 mm. Dla suchych cylindrycznych rdzeni skalnych z piaskowca tight gas uzyskano szczelinę o rozwartości 1,893 mm. Efektywne podsadzenie szczeliny proppantem wyniosło 82,8%. Natomiast dla rdzeni skalnych dodatkowo nasyconych płynem szczelinującym otrzymano rozwartość szczeliny 1,889 mm, a więc efektywność podsadzenia szczeliny osiągnęła wartość 82,6%. Zastosowana procedura badawcza może stanowić jedną z metod oceny podatności skały złożowej na zjawisko embedment ograniczające efektywne podsadzenie szczeliny materiałem podsadzkowym. Może być też przydatna do prawidłowego doboru technologii szczelinowania, płynu szczelinującego i podsadzki w zabiegach szczelinowania złóż węglowodorów.

EN

This paper presents, a study on the impact of proppant embedment into the fracture walls, on the effectiveness of hydraulic fracturing in tight formations. The methodology for the evaluation of the susceptibility of reservoir rock to the embedment phenomenon (limiting the effective propping of fractures) was developed and verified in laboratory tests. The studies were performed for tight gas sandstone representing unconventional Polish deposits, for dry and fracfluid-wet cores, at 12 000 psi compressive stress, at room temperature and 1 lb/ft2 surface concentration of proppant. Ceramic proppant of grain size between 0.850÷0.425 mm was used. First, the fracture between cylindrical steel plates (no embedment assumed) was propped. After 6 hours under constant compressive stress, the maximum (original) fracture width was 2.286 mm. The fracture between dry cylindrical sandstone tight gas cores, in the same conditions was 1.893 mm wide. The effective value of propped fracture width was 82.8%. The width of the fracture in fracfluid-wet core was 1.889 mm. In this case the effective value of the propped fracture width was 82.6%. The test procedure we applied, might be used in the evaluation of the susceptibility of reservoir rock to the embedment phenomenon, as well as for the selection of fracfluid and proppant for hydrocarbon reservoirs fracturing.

19

Compression of open-cell aluminium

Kasza P., Pęcherski R. B., Lipowska B., Stręk A. M., Wańczyk K.

Engineering Transactions

|

2016

|

Vol. 64, iss. 4

629--634

EN

The paper presents compression test results of self-made open-cell aluminium which was produced by the investment casting method. Two groups of samples were studied: prototype samples containing some structural imperfections (apparent density 0.485 g/cm3 ) and regular samples without visible mistakes (apparent density 0.312 g/cm3 ). Performed experimental research covered quasi-static compression tests with one hysteresis loop. Based on experimental results, new measures to help material characterisation were proposed: instant and average loop secant gradients (E**inst.sec and E**av.inst.sec) and average linear loop gradient (E**av.lin).

20

Badania porównawcze efektywności urządzeń napinających taśmę

Kulinowski P., Kasza P., Zarzycki J., Płonka M.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2015

|

Nr 1

6--11

PL

Rozwój transportu taśmowego i wzrost jego znaczenia w górnictwie oraz innych gałęziach przemysłu spowodował w ostatnich latach zwiększone zainteresowanie użytkowników, projektantów i naukowców problematyką efektywności przenośników taśmowych [3, 11]. W uproszczeniu, efektywność przenośnika taśmowego, jak i każdego innego środka transportu kopalnianego, można zdefiniować jako stosunek uzyskanego efektu, czyli iloczynu przetransportowanej masy urobku M i długości drogi transportowej L, do kosztów jego uzyskania, czyli sumy poniesionych wydatków inwestycyjnych i eksploatacyjnych.

EN

The article presents the definition of efficiency index of the belt conveyor and the directions for increase this index with special focus on the fatigue life of components of the belt conveyor. Because fatigue life depends on the tensions in the belt so the rest of the article concerns comparative studies of follow-up and the rigid belt tensioning system. The results of laboratory tests and simulation studies support the thesis, that use of follow-up belt tensioning devices reduces the belt tensions and increases the fatigue life of the conveyor components up to several times in comparison to use of the rigid tensioning system.