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

Doszczelnienie matrycy kamieni cementowych otrzymanych z zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnych magazynów wodoru w kawernach solnych

Kędzierski Miłosz, Rzepka Marcin

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 1

3--11

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań nad doszczelnieniem matrycy kamieni cementowych otrzymanych z zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnych magazynów wodoru w kawernach solnych. W recepturach zaczynów cementowych została zwiększona ilość dodatku mikrocementu oraz podjęto próbę zastosowania wybranych rodzajów nanomateriałów. Receptury cementowe opracowane zostały w INiG – PIB w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatury 25°C i ciśnienia 10 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu o gęstości 1200 kg/m3 ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający i obniżający filtrację oraz nanomateriały. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. W przypadku każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów technologicznych takich jak: właściwości reologiczne, gęstość, rozlewność, odstój wody oraz czas gęstnienia zaczynu. Przeprowadzano również badania wytrzymałości na ściskanie po 7 dniach oraz po 1 i 6 miesiącach, a także pomiar porowatości stwardniałych zaczynów cementowych po 6 miesiącach deponowania w pełni nasyconej solance. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1910 kg/m3 do 1940 kg/m3 . Wszystkie zbadane stwardniałe zaczyny cementowe charakteryzowały się zwartą mikrostrukturą o niskiej zawartości makroporów. Udział porów o średnicy powyżej 10 000 nm wyniósł od 1,3% do 3,2% ilości wszystkich porów. Natomiast udział porów o średnicy poniżej 100 nm w całej matrycy stwardniałego zaczynu cementowego wyniósł od 94,3% do 97,5%. Dodatek większej ilości mikrocementu oraz wprowadzenie nanokomponentów do receptur zaczynów cementowych spowodowały wzrost wytrzymałości na ściskanie oraz obniżenie porowatości kamieni cementowych.

EN

The article presents the results of research on the sealing of the matrix of cement stones derived from cement slurries, specifically designed for underground hydrogen storage in salt caverns. This study involved increasing the amount of microcement in cement slurry mixes and experimenting with selected types of nanomaterials. Laboratory tests of cement slurries were conducted at the Oil and Gas Institute – National Research Institute, under controlled conditions of 25°C and 10 MPa. Cement slurries were prepared on the basis of class G oil-well cement. Cement slurries were prepared on fully saturated brine with a density of 1200 kg/m3 reflecting the direct presence of salt in the wellbore. The agents added into the brine included defoamers, liquefying agents, fluid loss control additive and nanocomponents. The other ingredients – microcement, model gypsum and cement – were mixed together and then added to the mixing water. The cement slurries were tested for rheological parameters, density, free water, fluidity, filtration and thickening time. Compressive strength tests were conducted at intervals of 7 days, 1 month and 6 months, along measurement of porosity of hardened cement slurry after 6 months of depositing fully saturated brine. The developed cement slurries exhibited favorable rheological parameters and no free water. The densities of tested slurries ranged from 1910 kg/m3 to 1940 kg/m3 . All hardened cement slurries tested were characterized by a compact microstructure with a low content of macropores. The proportion of pores with a diameter above 10,000 nm ranged from 1.3 to 3.2% of all pores. Whereas, the proportion of pores with a diameter below 100 nm in the entire cement stone matrix ranged from 94.3 to 97.5%. The addition of a larger amount of microcement and nanocomponents to the cement slurry mixes resulted in an increase in compressive strength and a decrease in the porosity of cement stones.

3

Wykorzystanie kawern solnych do wielkoskalowego magazynowania wodoru w kontekście dalszego rozwoju wykorzystania energii wytwarzanej z OZE

Piech Monika, Szurlej Adam

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 5

36--42

PL

Odnawialne źródła energii oraz tzw. zielony wodór, zgodnie z planem UE, odegrają główną rolę w dekarbonizacji gospodarki. Obecnie zdecydowana większość wodoru, zarówno w Polsce, UE, jak i na świecie produkowana jest w oparciu o paliwa kopalne, głównie gaz ziemny. Taka produkcja wodoru obciążona jest emisją CO2. Dlatego też głównym celem unijnej strategii wodorowej jest rozwój odnawialnego, zielonego wodoru otrzymywanego w procesie elektrolizy przy wykorzystaniu OZE. W artykule przybliżono rozwój wykorzystania OZE w zakresie produkcji energii elektrycznej w latach 2015-2022, zwrócono uwagę na wysoką dynamikę rozwoju fotowoltaiki i jej rosnący udział w bilansie wytwarzania energii elektrycznej. W dalszej części scharakteryzowano technologie magazynowania wodoru w kontekście rozwoju gospodarki wodorowej, ze szczególnym uwzględnieniem magazynowania wodoru w kawernach solnych. Przybliżono doświadczenia z USA i Wielkiej Brytanii w zakresie wykorzystania kawern solnych do magazynowania wodoru. Rozwój technologii magazynowania wodoru jest niezbędny nie tylko dla wykorzystania wodoru w ważnych gałęziach gospodarki, jak m.in. ciepłownictwo i transport, ale także dla zagospodarowania nadwyżek energii z OZE. Podkreślono istnienie korzystnych warunków geologicznych w Polsce do budowy wielkoskalowych magazynów wodoru w kawernach solnych.

EN

According to the European Union plan, renewable energy sources and green hydrogen will play a major role in decarbonizing the economy. Currently, the vast majority of hydrogen in Poland, the EU and around the world, is produced based on fossil fuels, mainly natural gas. Unfortunately this hydrogen production is burdened with C02 emissions. Therefore, the main objective of the EU hydrogen strategy is to develop renewable green hydrogen obtained by electrolysis using RES. The article presents the development of the use of RES for electricity generation in 2015-2022, noting the high dynamics of photovoltaic development and its growing share in the balance of electricity generation. In the following part, hydrogen storage technologies were characterized in the context of the development of the hydrogen economy, with particular attention to the storage of hydrogen in salt caverns. Experiences from the US and the UK in the use of salt caverns for hydrogen storage are outlined. The development of hydrogen storage technology is essential not only for the use of hydrogen in important industries, such as heating and transportation, among others, but also for the development of surplus energy from RES. The existence of favorable geological conditions in Poland for the construction of large-scale hydrogen storage in salt caverns was emphasized.

4

Badania nad opracowaniem zaczynów cementowych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych

Kędzierski Miłosz, Rzepka Marcin

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 2

96--105

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań nad opracowaniem zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych. Receptury cementowe opracowane zostały w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatury 45°C i ciśnienia 10 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu o gęstości 1,2 g/cm3 ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający i obniżający filtrację. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. W przypadku każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów technologicznych, takich jak: właściwości reologiczne, gęstość, rozlewność, odstój wody oraz czas gęstnienia zaczynu. Przeprowadzano również badania wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach oraz po 3, 5 i 8 miesiącach, a także pomiar porowatości stwardniałych zaczynów cementowych po 8 miesiącach deponowania we w pełni nasyconej solance. Na opracowanych zaczynach wykonano również badanie szczelności stwardniałego zaczynu cementowego dla wodoru. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1900 kg/m3 do 1910 kg/m3 . Wszystkie zbadane stwardniałe zaczyny cementowe charakteryzowały się zwartą mikrostrukturą o niskiej zawartości makroporów. Udział porów o średnicy powyżej 10 000 nm wyniósł od 1,9% do 2,5% ilości wszystkich porów. Natomiast udział porów o średnicy poniżej 100 nm w całej matrycy stwardniałego zaczynu cementowego wyniósł od 95,9% do 96,9%. Średni strumień objętości przepływu wodoru przez stwardniały zaczyn cementowy miał wartość od 0,686 cm3 /min do 6,85 cm3 /min. Dla ustabilizowanych wartości strumienia objętości przepływu obliczono współczynniki przepuszczalności. Średnie wartości współczynnika przepuszczalności dla stwardniałego zaczynu cementowego wynosiły od 0,0000281 mD do 0,000284 mD, co świadczy o dobrej szczelności uzyskanych stwardniałych zaczynów cementowych.

EN

The article presents the results of research on the development of cement slurries intended for the underground storage of hydrogen in salt caverns. Laboratory tests of cement slurries were carried out at the Oil and Gas Institute – National Research Institute. The tests were carried out at a temperature of 45°C and a pressure range of 10 MPa. Cement slurries were prepared on the basis of class G drilling cement. The cement slurries were prepared on fully saturated brine with a density of 1.2 g/cm3 due to the direct presence of salt in the well. The following agents were added to the brine: defoamers, liquefying agents and fluid loss control. The remaining ingredients –:microcement, model gypsum and cement – were mixed together and then added to the mixing water. The cement slurries were tested for rheological parameters, density, free water, fluidity, filtration and thickening time. Compressive strength tests were carried out after 2 days and 3, 5 and 8 months as well as measurement of porosity of hardened cement slurry after 8 months of depositing fully saturated brine. For 3 compositions, a test of the tightness of the cement stone for hydrogen was also carried out. The developed cement slurries were characterised by good rheological parameters and no free water. The densities of tested slurries ranged from 1900 kg/m3 to 1910 kg/m3 . All tested hardened cement slurries featured a compact microstructure with a low content of macropores. The share of pores with a diameter above 10 000 nm ranged from 1.9 to 2.5% of all pores. On the other hand, pores with a diameter below 100 nm in the entire cement stone matrix ranged from 95.9 to 96.9%. The average hydrogen volumetric flow rate through the cement stone ranged from 0.686 cm3 /min do 6.85 cm3 /min. Permeability coefficients were calculated for stabilised values of flow rate. The average value of the permeability coefficient for cement stone ranged from 0.0000281 mD to 0.000284 mD, which proves that the obtained hardened cement slurries are sufficiently tight.

5

Wstępne badania nad opracowaniem zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych

Kędzierski Miłosz, Rzepka Marcin

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 2

120--127

PL

Artykuł przedstawia wyniki wstępnych badań nad opracowaniem zaczynów cementowych nadających się do uszczelniania rur okładzinowych w odwiertach udostępniających kawerny solne przeznaczone do podziemnego magazynowania wodoru. Receptury cementowe opracowane zostały w INiG – PIB, w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatur w zakresie 25–60°C i ciśnień 10–30 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu, o gęstości 1,2 g/cm3 , ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający, przyspieszający wiązanie i obniżający filtrację. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. Dla każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów reologicznych, określano gęstość i rozlewność. Mierzono odstój wody i czas gęstnienia zaczynu. Wykonywano również badania wytrzymałości na ściskanie po 2, 7, 14 i 28 dniach oraz pomiar porowatości kamieni cementowych po 28 dniach. Po przeanalizowaniu wyników badań porowatości kamieni cementowych oraz pozostałych parametrów zaczynów i kamieni cementowych, do badania przepuszczalności kamienia cementowego dla wodoru wytypowano 1 próbkę mającą najkorzystniejsze parametry. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1,91 g/cm3 do 1,93 g/cm3 . Wszystkie badane próbki kamieni cementowych wraz z upływem czasu odznaczały się wzrostem parametrów mechanicznych. Rozkład porów kamieni cementowych charakteryzował się niewielką ilością porów o średnicy powyżej 100 nm, co świadczy o ich zwartej strukturze. Przedstawione badania pozwolą zdobyć wiedzę na temat zaczynów cementowych przeznaczonych do uszczelniania rur w warunkach podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych. Wykonane testy stanowią wstęp do dalszych badań nad opracowaniem optymalnych rodzajów zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych.

EN

The article presents the results of preliminary research on the development of cement slurries intended for the underground storage of hydrogen in salt caverns. Laboratory tests of cement slurries were carried out at the Oil and Gas Institute – National Research Institute. The tests were carried out in the temperature range of 25–60°C and the pressure range of 10–30 MPa. Cement slurries were prepared on the basis of class G drilling cement. Cement slurries were prepared using fully saturated brine with a density of 1.2 g/cm3 due to the direct presence of salt in the wellbore. The following agents were added to the brine: defoamers, liquefying agents, accelerating setting and fluid loss control. The remaining ingredients: microcement, model gypsum and cement were mixed together and then added to the mixing water. The cement slurries were tested for density, free water, fluidity, rheological parameters, filtration and thickening time. Compressive strength tests were carried out after 2, 7, 14 and 28 days, while porosity after 28 days. The developed cement slurries were characterized by good rheological parameters and no free water. The densities of tested slurries ranged from 1,91 g/cm3 to 1,93 g/cm3 . All the tested samples of cement stones showed an increase in mechanical parameters with time. The pore distribution of cement stones was characterized by a small number of pores with diameters greater than 100 nm, which proves their compact structure. This research will provide knowledge on cement slurries intended for underground hydrogen storage in salt caverns and constitute initial research in this direction.

6

Magazynowanie wodoru w obiektach geologicznych

Such Piotr

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

794--798

PL

Gospodarka wodorowa staje się jednym z głównych kierunków Europejskiego Zielonego Ładu, który w roku 2050 powinien zapewnić neutralność klimatyczną krajów zrzeszonych w UE. Wodór będzie wytwarzany przez odnawialne źródła energii, jak również separowany i pozyskiwany, np. w koksowniach. Znajdzie zastosowanie w ekologicznym napędzie samochodów (czysty wodór) i jako domieszka do gazu ziemnego w sieciach dystrybucyjnych. Optymalizacja jego wykorzystania w gospodarce wymaga przede wszystkim stworzenia systemu jego magazynowania. Ze względu na konieczne objętości będą to obiekty geologiczne, tj. kawerny solne, wyeksploatowane złoża ropy i gazu albo zawodnione obiekty geologiczne. W Polsce podjęto problem zastosowania technik wodorowych, prowadzone są prace związane ze wszystkimi elementami koniecznej infrastruktury wodorowej. Niniejsza praca koncentruje się na problematyce dotyczącej konieczności magazynowania wodoru. W Polsce mamy do wyboru trzy rodzaje magazynów w obiektach geologicznych. Są to kawerny solne, wyeksploatowane złoża gazu oraz zawodnione struktury porowate. Jeśli chodzi o kawerny solne, współpraca Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego z przemysłem trwa już od roku 1998. Kawerny istnieją i są wykorzystywane jako magazyny metanu. Obecnie można stwierdzić, że już teraz możliwe jest magazynowanie w nich mieszanin gazowo-wodorowych przy pełnej kontroli wszelkich koniecznych parametrów (opracowano algorytmy kontrolujące i monitorujące wszystkie konieczne procesy). W odniesieniu do wyeksploatowanych złóż gazu / struktur zawodnionych przeprowadzono szeroko zakrojone prace studialne dotyczące zakresu badań i modelowań. Znaleziono partnera do ewentualnego konsorcjum – Silesian University of Technology. Konsorcjum jest już w stanie podjąć się wykonania projektu adaptacji wyeksploatowanego złoża na magazyn metanowo-wodorowy lub w zależności od potrzeb – na magazyn wodorowy. Projekt będzie dotyczył wszystkich prac związanych z badaniami skał i płynów złożowych, geomechaniki i mikrobiologii.

EN

Hydrogen economy became one of the main directions in EU’s Green Deal for making Europe climate neutral in 2050. Hydrogen will be produced with the use of renewable energy sources or it will be obtained from coking plants and chemical companies. It will be applied as ecological fuel for cars and as a mix with methane in gas distribution networks. Works connected with all aspects of hydrogen infrastructure are conducted in Poland. The key problem in creating a hydrogen system is hydrogen storage. They ought to be underground (RES) because of their potential volume. Three types of underground storages are taken into account. There are salt caverns, exploited gas reservoirs and aquifers. Salt caverns were built in Poland and now they are fully operational methane storages. Oli and Gas Institute – National Research Institute has been collaborating with the Polish Oil and Gas Company since 1998. Salt cavern storage exists and is used as methane storages. Now it is possible to use them as methane-hydrogen mixtures storages with full control of all operational parameters (appropriate algorithms are established). Extensive study works were carried out in relation to depleted gas reservoirs/aquifers: from laboratory investigations to numerical modelling. The consortium with Silesian University of Technology was created, capable of carrying out all possible projects in this field. The consortium is already able to undertake the project of adapting the depleted field to a methane-hydrogen storage or, depending on the needs, to a hydrogen storage. All types of investigations of reservoir rocks and reservoir fluids will be taken into consideration.

7

Wpływ obecności wodoru na system przesyłowy gazu ziemnego w północnej Polsce w aspekcie możliwości magazynowania energii w postaci wodoru

Włodek Tomasz, Polański Krzysztof, Panek Wojciech

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 5

817--820

PL

Modelowano zachowanie gazu ziemnego w sieci przesyłowej w północnej Polsce w przypadku uwzględnienia w składzie gazu ziemnego dodatku wodoru pochodzącego z potencjalnych magazynów energii zlokalizowanych w kawernach solnych w celu prognozowania zmian parametrów przesyłanego gazu ziemnego w sieci przesyłowej.

EN

The behavior of H₂-contg. natural gas in transmission pipeline system in northern Poland was modeled to evaluate the possibility of the H₂ storage in salt caverns and to predict changes of the transmitted natural gas parameters.

8

Bezzbiornikowe magazynowanie substancji w górotworze – techniczne i prawne aspekty działalności organów nadzoru górniczego

Król Krzysztof, Kuśnierz Bogdan

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2019

|

Vol. 36, no. 1

5--18

PL

W artykule omówiono typy podziemnych magazynów węglowodorów płynnych: gazu oraz ropy i paliw płynnych, eksploatowanych na terenie Polski, wraz z podstawowymi danymi technicznymi. Przedstawiono w skrócie historię rozwoju podziemnego magazynowania gazu oraz ropy naftowej i paliw – benzyn oraz oleju napędowego i opałowego. Omówiono rolę organów nadzoru górniczego, jaką jest kontrola i nadzór nad przestrzeganiem przepisów w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy, bezpieczeństwa pożarowego, ratownictwa górniczego, gospodarki złożem w procesie jego eksploatacji, rekultywacji gruntów i zagospodarowania terenu. Wskazano na najbardziej istotne dla bezpieczeństwa, w tym bezpieczeństwa powszechnego, zagadnienia i zagrożenia występujące przy eksploatacji podziemnych magazynów węglowodorów oraz omówiono zagadnienia prawidłowej ich eksploatacji, uwzględniając awarie zaistniałe w czasie budowy i eksploatacji magazynów węglowodorów, zatrudniania podmiotów wykonujących powierzone im czynności w ruchu zakładu górniczego, a także kwalifikacji osób dozoru ruchu.

EN

The paper discusses the types of underground storage of liquid hydrocarbons – gas, crude oil and liquid fuels – exploited in Poland, along with basic technical data. A brief outline of the development of underground storage of gas, crude oil and fuels – gasoline, diesel and heating oil. It discusses the role of mining supervision authorities, which is control and supervision over compliance with provisions in the field of occupational health and safety, fire safety, mine rescue, deposit management in the process of its exploitation, land reclamation and land development. The most important issues related to safety, including general safety, issues and threats occurring in the exploitation of underground hydrocarbon storage were discussed, and the issues of proper exploitation were discussed, taking into account failures occurring during the construction and operation of hydrocarbon storage facilities, employment of entities carrying out activities entrusted to them in mining plant operations, as well as the qualifications of operation control persons.

9

Modern applications of the Knothe theory in calculations of surface and rock mass deformations

Sroka A., Misa R., Tajduś K.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2018

|

T. 20, nr 2

111--122

EN

The theory of professor Stanisław Knothe has become a basis for practical prognostic calculations of mining impacts and, by the same token, it has allowed initiation of large scale exploitation of major coal, salt and metal ore deposits located in the protective pillars of towns and important surface constructions/facilities. The theory of professor Knothe is being successfully applied by the Polish and international mining industries for over sixty years. One can certainly say that it is one of the best known and internationally recognized achievements of the Polish mining science. The article presents a brief summary of contemporary applications of the Knothe theory in calculation of rock mass and surface subsidence not only in their classic form relevant to calculations for mining coal deposits. The solution presented here is based on a mathematical model of deposit impacts and it includes, among other things, subsidence caused by fl uid deposit exploitation, heat extraction in deep geothermal applications and the uplifting of land surface caused by changes in mining water levels in closed hard coal mines.

10

Badania szczelności w kawernach solnych w Kanadzie

Kukiałka P.

Przegląd Solny

|

2017

|

T. 13

122--125

PL

Głównym celem badań szczelności (MIT) kawern solnych (kawerny magazynowe oraz do składowania odpadów) przeprowadzanych w Kanadzie jest pokazanie, że magazynowany/ składowany produkt jest bezpieczny i jego migracja na powierzchnię terenu lub do innych formacji geologicznych nie jest możliwa. Szczegółowe zalecenia dotyczące MIT zostały określone przez Canadian Standard Association (CSA). Badania szczelności zgodnie z zaleceniami CSA przeprowadzane są z użyciem sprężonego azotu. Zgodnie z regulacjami prawnymi, pierwsze badanie szczelności musi być przeprowadzone po zakończeniu procesu ługowania. Pozytywny wynik MIT jest warunkiem koniecznym do otrzymania koncesji na eksploatacje kawerny. Czas pomiędzy kolejnymi testami szczelności nie może być dłuższy niż pięć lat. Zalecany przebieg badań jest opublikowany w biuletynie Z341-14 wydanym przez Canadian Standards Association. W artykule zamieszczono opis przygotowania kawerny do testów szczelności, sposób wykonania testów i interpretację wyników.

EN

The purpose of the salt cavern (storage and disposal) Mechanical Integrity Test (MIT) is to prove that the product stored in the cavern is safe and its leak into the surface or another geological formation is not possible. It is a pressure nitrogen/ brine interface type test. Detailed recommendations concerning MIT were described by Canadian Standards Association (CSA). According to CSA, the first test must be done at the end of the cavern mining process and with use of compressed nitrogen. Positive result of MIT is necessary to obtain license for the cavern service. The test must be repeated every five years. The full recommended test procedure is published in bulletin Z341-14 of Canadian Standards Association. In this paper, caverns preparation for MIT was described as well as practical application of test procedures and results interpretation.

11

Analiza zmian parametrów mechanicznych kamieni cementowych dla kawernowych podziemnych magazynów gazu w zależności od czasu ich hydratacji

Kut Ł.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 6

387--394

PL

Uszczelnienie kolumn rur okładzinowych w warstwach soli wymaga zastosowania specjalnie opracowanych zaczynów cementowych o długotrwałej odporności na jej działanie, dlatego bardzo istotne jest prowadzenie szczegółowych badań nad doborem odpowiednich receptur. W celu przygotowania właściwych składów należy podjąć i realizować innowacyjne badania laboratoryjne nad doborem rodzajów środków chemicznych i materiałów uszczelniających wpływających na polepszenie parametrów mechanicznych otrzymanych z nich kamieni cementowych. Celem zaprezentowanych w artykule badań była analiza wpływu środowiska solnego na zmiany parametrów technologicznych kamieni cementowych w czasie. Z wybranych do badań składów otrzymano kamienie cementowe, które poddawano długoterminowemu (do 12 miesięcy) działaniu solanki o pełnym nasyceniu. Po założonych okresach czasu badano ich parametry technologiczne. Zinterpretowanie uzyskanych wyników badań laboratoryjnych pozwoli na wytypowanie odpowiednich składów zaczynów cementowych mogących znaleźć zastosowanie podczas uszczelniania podziemnych magazynów gazu w kawernach solnych. Opracowane i wybrane receptury, dzięki swoim parametrom reologicznym oraz właściwościom mechanicznym kamieni cementowych, mogą być z powodzeniem stosowane podczas takich zabiegów. W wyniku przeprowadzonych badań laboratoryjnych opracowano receptury zaczynów cementowych na bazie solanki o pełnym nasyceniu jako wody zarobowej (wynika to z bezpośredniej obecności soli w otworze), które mogą znaleźć zastosowanie podczas uszczelniania kolumn rur okładzinowych w warunkach występowania pokładów soli.

EN

Sealing of casings in salt layers requires the use of specially developed cement slurries with long-lasting resistance, so it is important to conduct detailed research on the selection of suitable recipes. In order to prepare the right compositions, innovative laboratory tests on the selection of chemicals and sealing materials that improve the mechanical properties of the resulting cement stones. The aim of this article was to analyze the influence of salt environment on changes in technological parameters of cement stones over time. Cement stones samples were selected for long-term seasoning (12 months) in full saturated brine and their technological properties were examined for a predetermined period of time. Interpretation of the obtained results allows to identify appropriate cement slurries formulas with the potential for application in the sealing of underground gas storages in salt caverns. The developed and selected recipes thanks to proper rheological and mechanical parameters can be successfully used during such procedures. The aim of laboratory tests were to develop cement slurries based on fully saturated brine, as mixing water that can be used during sealing the casings in salt layers.

12

Wybrane aspekty termodynamiczne magazynowania wodoru w kawernach solnych

Urbańczyk K.

Przegląd Solny

|

2016

|

T. 12

92--97

PL

Przestawiono wybrane rezultaty modelowania termodynamicznych procesów związanych z magazynowaniem wodoru w kawernach solnych. Do symulacji użyto programu KAGA w którym zaimplementowano cztery różne równania stanu dla wodoru.

EN

Selected results of modeling thermodynamic processes connected with underground storage of hydrogen in salt caverns are presented. KAGA software was used for the simulation with four different equation of state for hydrogen.

13

Koncepcja magazynowania nadwyżek energii elektrycznej w postaci wodoru w kawernach w złożach soli kamiennej w Polsce – wstępne informacje

Chromik M.

Przegląd Solny

|

2016

|

T. 12

11--18

PL

Koncepcja wykorzystania wodoru do magazynowania energii nie jest nowa. W Niemczech od wielu lat prowadzone są prace nad magazynowaniem wodoru w kawernach solnych, także w Polsce prowadzone są od niedawna prace w tej dziedzinie. Artykuł ten przybliżyć ma główne elementy tej koncepcji a także przedstawić krótko przeprowadzone do tej pory prace nad tą koncepcją w Polsce. Pierwsza część to krótkie scharakteryzowanie podstawowych elementów koncepcji tzn. możliwości pozyskiwania energii, opis złóż soli kamiennej w Polsce oraz schemat magazynowania energii w postaci wodoru. Energia elektryczna przeznaczona do magazynowania pochodziła by głownie z OZE lub nadwyżek energii z konwencjonalnych elektrowni. Jedynymi złożami soli kamiennej nadającymi się do tworzenia w nich podziemnych magazynów są te z formacji cechsztyńskiej. Magazynowanie energii elektrycznej w postaci wodoru polega na sprężeniu w kawernie solnej wodoru, powstałego z procesu elektrolizy wody. W roku 2013 powstało konsorcjum składające się z Grupy LOTOS (lider), Gaz-Systemu, AGH, CHEMKOP-u, Politechniki Śląskiej i Politechniki Warszawskiej. Konsorcjum to otrzymało w ramach programu GEKON prowadzonego przez NCBiR dofinasowanie prac badawczych i w roku 2015 rozpoczęło prace nad projektem HESTOR „Magazynowanie energii w postaci wodoru w kawernach solnych”. W ramach projektu zostały przeanalizowane różne lokalizacje w których mogłyby powstać kawerny solne magazynujące wodór. Dla najbardziej obiecujących lokalizacji zostały zaprojektowane odpowiednie kształty kawern oraz przeprowadzono obliczenia termodynamiczne. Krótkie podsumowanie tych prac przedstawione zostanie w tym artykule. Ostatnia część artykułu dotyczy korzyści jakie daje magazynowanie wodoru.

EN

The concept of using hydrogen for storing energy is not new. In Germany, for many years, works on hydrogen storage in salt caverns have been proceeded, recently also in Poland such a work started. This article is to introduce the main elements of this concept and present a short description of work on this idea carried out up to now in Poland. The first part contains a brief characterization of the basic elements of the concept, i.e. the possibility of generating energy, the description of the salt rock deposits in Poland and the scheme of energy storage in the form of hydrogen. Electricity designed to store should came mainly from Renewable Energy Sources (RES) or from surplus of power from conventional power stations. The only deposits suitable for creating in them the underground storage are those of the Zechstein formation. Electricity will be stored in the salt cavern in the form of compressed hydrogen which will be obtained in the process of electrolysis of water. In 2013 a consortium containing LOTOS Group SA (leader), Gaz-System, AGH University of Science and Technology, CHEMKOP, Silesian University of Technology, and Warsaw University of Technology has been created This consortium has received funding from NCBiR ordered – GEKON Frame, and in 2015 began work on the project HESTOR “Energy storage in the form of hydrogen in salt caverns.” Within the project different locations where salt caverns storing hydrogen might be located have been analyzed. For the most promising locations were designed suitable cavern shapes and thermodynamic calculations were conducted. A brief summary of this work will be presented in this article. The last part of the article concerns the benefits of hydrogen storage.

14

Analiza właściwości technologicznych zaczynów cementowych do uszczelniania rur okładzinowych w kawernowych magazynach gazu

Kut Ł.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 4

242--250

PL

Magazynowanie gazu ziemnego może odbywać się na wiele sposobów, m.in. pod ziemią lub na jej powierzchni w specjalnych zbiornikach. Najbardziej popularną metodą jest wykorzystanie podziemnych magazynów gazu, a zwłaszcza magazynów w kawernach solnych. Uszczelnienie kolumn rur okładzinowych w pokładach solnych wymaga zastosowania specjalnie opracowanych receptur zaczynów cementowych, z których otrzymane kamienie cementowe będą się odznaczać podwyższoną odpornością na korozyjne działanie soli. Jednym z podstawowych wymagań koniecznych do sporządzenia odpowiednich receptur jest użycie solanki o pełnym nasyceniu jako wody zarobowej oraz wykorzystanie jej jako środowiska do sezonowania próbek kamieni cementowych. Opracowanie zaczynów cementowych spełniających powyższe kryteria wymaga podjęcia innowacyjnych badań laboratoryjnych nad doborem odpowiednich rodzajów środków chemicznych i materiałów uszczelniających. W wyniku przeprowadzonych badań laboratoryjnych opracowano receptury zaczynów cementowych na bazie solanki o pełnym nasyceniu jako wody zarobowej, które mogą znaleźć zastosowanie podczas uszczelniania kolumn rur okładzinowych w warunkach występowania pokładów soli [5, 6, 8].

EN

Natural gas storage can be carried out in many ways, i.a., underground or on the surface in special tanks. The most common method is the use of underground gas storage, especially in salt caverns. Sealing casings in salt layers requires the use of specially developed cement slurries recipes, from which the received cement stones are characterized by an increased resistance to the corrosive effects of salt. One of the basic requirements necessary for the preparation of appropriate recipes, is to use the full saturated brine as mixing water and using it as an environment for the seasoning of cement stone samples. Development of cement slurries that meet the above criteria requires innovative tests on choosing the most appropriate types of chemicals and sealants. The aim of laboratory tests were to develop cement slurries, based on fully saturated brine as mixing water that can be used during sealing the casings in salt layers.

15

Possible Uses of Synthetic Gypsum in Salt-Cavern Filling

Andrusikiewicz W.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 1

57--62

EN

Large quantities of synthetic gypsum are obtained from the wet flue-gas treatment process during coal burning. Synthetic gypsum is a full-value by-product that can be processed in various industries. However, overproduction causes that considerable quantities of synthetic gypsum are rather stockpiled on surface storage dumps. This paper presents an optional use of synthetic gypsum to prepare mixes based on fully saturated brine designed for salt-cavern filling. Such an operation allows, on the one hand, to recover full-value brine collected in a cavern, and, on the other hand, to reduce the quantities of gypsum dumped on land surface. In addition, filling of salt caverns with gypsum mixes is geomechanically more beneficial than cavern filling with brine. That method is also important for environmental protection reasons.

PL

W wyniku procesu mokrego oczyszczania spalin powstających w trakcie spalania węgla otrzymuje się duże ilości gipsu syntetycznego, który jest pełnowartościowym produktem możliwym do wykorzystania gospodarczego. Jednak jego nadprodukcja czyni, że duża część trafia na składowiska powierzchniowe. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania gipsu do sporządzania mieszanin na bazie solanki pełnonasyconej i wypełniania nią zlikwidowanych kawern solnych. Zabieg taki pozwala z jednej strony na odzyskanie pełnowartościowej solanki wypełniającej kawernę, z drugiej zaś ogranicza ilość gipsu trafiającego na składowisko powierzchniowe. Ponadto wypełnienie kawerny mieszaniną gipsową jest od strony geomechanicznej korzystniejsze, niż wypełnienie solanką. Omawiany sposób wypełniania kawern solnych ma także walor związany z ochroną środowiska.

16

Możliwości magazynowania energii elektrycznej w soli kamiennej w postaci wodoru w regionie nadbałtyckim

Chromik M.

Przegląd Solny

|

2015

|

T. 11

44--50

PL

Rozwój kraju nierozerwalnie połączony jest ze wzrostem zapotrzebowania na energię elektryczną. Niedobory energii możemy kompensować przez budowę nowych elektrowni lub modernizację i optymalizację starych albo poprzez magazynowanie niewykorzystanej energii (np. w nocy). Artykuł ten przedstawia możliwości magazynowania energii elektrycznej w postaci wodoru w kawernach solnych w pokładzie cechsztyńskiej soli kamiennej Na1 w rejonie nadbałtyckim. Energia elektryczna, która miałaby być magazynowana może pochodzić głównie z Odnawialnych Źródeł Energii (OZE) lub będą to nadwyżki energii z konwencjonalnych elektrowni. Rejon ze złożem soli, który uznano za potencjalnie perspektywiczny do tworzenia w nim kawern solnych znajduje się w całości w województwie pomorskim. Omawiany rejon rozciąga się od miejscowości Kopalino na północy do miasta Lębork na południu, oraz od Smołdzina na zachodzie do Żarnowca na wschodzie, zajmuje powierzchnię 1907 km2. W rejonie tym na podstawie dostępnych danych z otworów wiertniczych przewiercających pokład soli Na1, określono powierzchnię i objętość tego pokładu. Wyznaczoną objętość pokładu soli zredukowano przy zastosowaniu kilku kryteriów, w wyniku czego otrzymano objętość jaka mogłaby być wykorzystana do budowy kawern solnych oraz średnią miąższość soli. W warunkach rzeczywistych na tak dużym obszarze nie jest możliwe wykonanie kawern o tych samych wymiarach i kształcie, dlatego w obliczeniach użyto kawerny modelowej o określonych wymiarach. Ilość potencjalnych lokalizacji kawern modelowych na wybranym obszarze, została wyznaczona przy założeniu ich rozstawu w siatce trójkąta równobocznego. Przedstawiono przykład magazynu na wodór, który składałby się z 5 kawern modelowych. Objętość tego magazynu pozwoliła określić ilość możliwego do zmagazynowania wodoru, a na tej podstawie – potencjalną ilość energii elektrycznej, która może być zmagazynowana. Przedstawione rozważania dotyczą tylko zagadnień geologiczno-górniczych, nie obejmują uwarunkowań środowiskowych i społecznych. Nie będą wskazywane konkretne miejsca pod pojedyncze kawerny czy magazyny.

EN

Development of the country is inextricably connected to the increase in request for electricity. Energy deficiency, we can compensate by building new power station or upgrades and optimizations of old or unused energy through storage (eg. at night). This article has the capabilities to bring the bed of salt Na1 in the Baltic region to store electricity in hydrogen salt caverns. Electricity, which would be stored would come mainly from RES or surplus energy from conventional power station. The region which was considered suitable to build on the salt caverns located entirely in Pomerania. The discussed region stretches from the village Kopalino the north to the town of Lębork in the south and from the west Smołdzino to Żarnowiec the east, covers an area of 1,907 km2. Based on available data from boreholes drilled Na1 board in this region determined its surface and volume. The designated volume of the bed salt reduced by using several criteria, to give a volume which could be used to build the salt caverns and the average thickness of the salt. In real conditions over such a large area is not possible to make the caverns of the same size and shape, and therefore the calculation used cavern model of defined dimensions. Number of potential locations caverns model in a selected area, was determined assuming their spacing in the grid of an equilateral triangle. An example of store hydrogen, which would consist of five caverns model. The volume of this magazine helped determine the amount of potential for storing hydrogen, and on this basis - the potential amount of electrical energy that can be stored. The discussion applies only to geological and mining issues, they do not include environmental and social. They will not indicated the specific spaces in a single caverns or large storage.

17

Kawerny solne w prowincji Alberta, Zachodnia Kanada

Kukiałka P.

Przegląd Solny

|

2015

|

T. 11

83--90

PL

Kawerny solne w prowincji Alberta są ściśle związane z przemysłem naftowym. W chwili obecnej czynne są dwa typy kawern solnych: kawerny magazynowe oraz kawerny do składowania odpadów. Kawerny magazynowe służą do magazynowania: gazu ziemnego, skroplonego gazu, nieprzetworzonej ropy naftowej oraz rozpuszczalnika wykorzystywanego w procesie upłynniania wydobytych bituminów. Kolejnym typem są kawerny do składowania odpadów. Kawerny te możemy podzielić na dwa podstawowe typy: komercyjne, służące do składowania różnego rodzaju odpadów oraz kawerny budowane przez firmy naftowe służące do składowania odpadów ściśle związanych z wydobyciem i oczyszczaniem bituminów przez daną kopalnię. Kawerny zlokalizowane są w dwóch największych formacjach solonośnych: Lotsberg oraz Prairie Evaporite. Geograficznie, kawerny magazynowe w większości zlokalizowane są na północ od Edmonton, w okolicach miasta Fort Saskatchewan, zaś nowobudowane kawerny do składowania odpadów są ulokowane w sąsiedztwie fabryk wytwarzających te odpady, bądź w tym celu są używane wyeksploatowane kawerny do produkcji solanki.

EN

Salt caverns in Alberta are closely related to the oil industry. At the moment, there are two types of active salt caverns: storage and waste disposal caverns. Storage caverns are used to store: natural gas, liquid gas, crude oil, and solvent used in the liquefaction process the extracted heavy bitumen. Another type are disposal caverns for the storage of waste. These caverns can be divided into two basic types: commercial for storing different types of waste, and caverns built by the oil companies place for the collection of waste closely associated with the extraction and refining of bitumen by a plant. Caverns are located in the two largest salt formations: Lotsberg and Prairie Evaporite. Geographically, the storage caverns are mostly located to the north of Edmonton, near the city of Fort Saskatchewan, while newly built caverns for the storage of waste are located in the vicinity of factories producing the waste, or for this purpose are used exploited brine production caverns.

18

Analiza deformacji powierzchni terenu związana z działalnością górniczą przy uwzględnieniu zmieniających się warunków brzegowych

Sroka A., Tajduś K., Misa R.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2014

|

Vol. 16, no. 3-4

93--102

PL

Podziemna eksploatacja górnicza może wywołać szkody górnicze w obiektach budowlanych znajdujących się na powierzchni terenu. Z uwagi na wysoką szkodliwość tego zjawiska naukowcy z całego świata próbowali opisać wpływ eksploatacji podziemnej na deformacje powierzchni terenu i obiektów na niej się znajdujących. W latach pięćdziesiątych pojawiły się pierwsze teorie oparte na rozkładzie Gaussa, które stosowane są po dzień dzisiejszy. W ym artykule przedstawiona została metodyka prognozowania osiadania oparta na teoriach geometrycznocałkowych przy uwzględnieniu różnych warunków brzegowych. Zaprezentowany jest przykład modelowania matematycznego na bazie porowatego elementu złożowego, przy czym czynnikiem wywołującym osiadanie jest kompakcja tego elementu spowodowana spadkiem ciśnienia w porach. Kolejna część artykułu opisuje badania nad wartością współczynnika B wykorzystując pomierzone wartości obniżeń i przemieszczeń poziomych i sporządzając wykresy wartości przemieszczeń poziomych w funkcji obliczonych wartości nachyleń.

EN

Underground mining exploitation may induce mining damage of surface building objects. This highly harmful phenomenon instigated numerous attempts undertaken by researchers from all over the world at describing the influence of underground excavation on surface deformation and surface buildings. First theories based on Gauss function distribution, applied also nowadays, appeared already in 1950s. In the article, among others, subsidence prognosis methodology are presented based on the geometrically integral theories taking into account different boundary conditions. An example of the mathematical modeling based on the porous reservoirare presented. The induce medium of subsidence was compaction of the element due to the pressure drop in the pores. In the next part of this article research was conducted on the value of the coefficient B, using the measured values of subsidence and horizontal displacement.

19

Sonar surveying of caverns and 3D modelling of entire cavern fields

Hasselkus F., Reitze A.

Geology, Geophysics and Environment

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

251-262

EN

The echometric surveillance of caverns is especially important with regards to their safe and effective operation. As opposed to brine production caverns, storage caverns are generally subject only to convergence and they do not undergo large and irregular changes of shape under normal conditions. Echometric surveillance is therefore primarily employed to obtain proof of the cavern stability and convergence. Applying the state-of-the-art sonar technology it is possible during an echometric survey to measure and process the geometry of relevant parameters such as speed of sound, pressure and temperature with a single tool run. Today, specialized software allows us to present all the cavern field data in a common computer model, starting from the sonar survey results over the surface situation, and the well courses until the geology. In the first instance of the presentation the techniques used for surveying caverns as well as the survey procedure are described in general. Subsequently some interesting results of individual sonar surveys are presented. In the paper it is shown by means of a practical example what benefits cavern operators can derive from 3D-models of cavern field sites. Besides being useful for presentation purposes, such models can among other things help in the correlation of the survey results with the geology and support planning. Modeling is done with the CavWalk Professional software, which has been specially developed for the presentation of cavern fields. The software allows the user to undertake virtual excursions through the 3D-model at the surface as well as underground. In the spatial representation of one or several caverns the observer can move around outside and inside the caverns.

PL

Akustyczne (echometryczne) badania kawern są szczególnie ważne ze względu na zapewnienie bezpieczeństwa i efektywności ich pracy. W przeciwieństwie do kawern ługowanych w celu pozyskania solanki kawerny magazynowe ulegają zasadniczo jedynie konwergencji i nie następują w nich duże i regularne zmiany kształtu w normalnych warunkach. Nadzór echometryczny jest podstawową metodą pozyskiwania informacji o stabilności i konwergencji kawern. Podczas badania echometrycznego możliwy jest pomiar i geometryczne przetworzenie takich istotnych parametrów, jak prędkość sygnału, ciśnienie i temperatura. Obecne wyspecjalizowane oprogramowanie umożliwia przedstawienie wszystkich danych polowych z kawerny w formie modelu komputerowego, począwszy od wyników powierzchniowego profilowania akustycznego, przez profilowania otworowe aż do danych geologicznych. W pierwszej części pracy przedstawiono podstawowe techniki badań kawern i wymagane procedury, a następnie - wybrane wyniki profilowań akustycznych. Wykorzystując rzeczywiste przykłady, wykazano korzyści płynące ze znajomości modelu powierzchni kawerny dla jej operatora. Model taki jest także pomocny przy korelacji wyników profilowań akustycznych z danymi geologicznymi i przy planowaniu dalszych prac. Modelowanie wykonywane jest za pomocą oprogramowania CavInfo Professional, opracowanego specjalnie dla kawern. Oprogramowanie umożliwia użytkownikowi wirtualne podróże w modelu z powierzchni terenu i pod nią w perspektywie konwencjonalnej i rzeczywistej 3D (ujęcie stereoskopowe).

20

An attempt to asses suitability of Middle-Poland salt domes for natural gas storage

Ślizowski J., Urbańczyk K.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 2

335--349

EN

The aim of the paper is to assess geological conditions in Middle-Poland salt domes and their suitability for natural gas storage. The starting point to the assessment were statistical distributions of caverns depth and volume in Mogilno CUGS. The distributions were generalized to other domes using the part of anticline forms in the salt mirror surface. The expected average cavern volumes, depths with their standard deviations are evaluated. Storing capacity of the caverns and the risk of a borehole unsuitable for cavern location are also given.

PL

Artykuł jest próbą oceny możliwego zróżnicowania pojemności magazynowej kawern w wysadach solnych okręgu środkowopolskiego, których lokalizację przedstawia rys. 1, na podstawie ich budowy geologicznej oraz danych uzyskanych podczas projektowania i eksploatacji KPMG Mogilno. W pierwszej kolejności określono potencjalne objętości maksymalne kawern w wysadach solnych ograniczone jedynie warunkami geomechanicznymi i ługowniczymi. Stwierdzono, że w takim przypadku objętość kawern określona wzorem (1) mogłaby przekraczać 1 mln m3. Objętości zaprojektowanych do chwili obecnej 15 kawern były mniejsze w niektórych przypadkach nawet kilkakrotnie z przyczyn geologicznych oraz błędów technologicznych i technicznych. Pojemność magazynowa kawern zależy również od głębokości ich posadowienia oraz ograniczeń technologicznych na wartości minimalnego i maksymalnego ciśnienia magazynowania. Z przeprowadzonej analizy (rys. 2 i 3) wynika, że optymalna głębokość środka kawerny, przy której pojemność jest największa wynosi od 1150 m p.p.t. przy dużej konwergencji do 1350 m p.p.t. przy konwergencji dwukrotnie niższej. Zlokalizowanie komory na głębokości optymalnej rzadko jednak będzie możliwe w rozpatrywanych wysadach ze względu na możliwość występowania w interesującym interwale głębokości warstw nienadających się do ługowania komory. Mogą to być warstwy soli magnezowo-potasowych, soli ilastych (zubrów) oraz anhydrytu. Kolejną część pracy stanowi statystyczna analiza głębokości posadowienia i objętości komór w KPMG Mogilno, przedstawionych na rys. 4. Na podstawie tych danych sporządzono histogram, określający prawdopodobieństwo ulokowania komory na danej głębokości a następnie do otrzymanego histogramu dopasowano rozkład trapezowy o gęstości prawdopodobieństwa wyrażonej wzorem (3). Parametry a, b, c, d otrzymanego rozkładu oraz jego wartość oczekiwaną μ i odchylenie standardowe σ zawiera tabela 1, zamieszczona w rozdziale czwartym. Uzyskana wartość oczekiwana niewiele odbiega od optymalnej głębokości posadowienia kawerny w przypadku wysokiej wartości konwergencji. Drugą analizowaną wielkością była objętość analizowanych kawern, która mieści się w przedziale 182 tys. m3 do 562 tys. m3. Na podstawie rzeczywistych danych objętości komór określono empiryczną gęstość rozkładu prawdopodobieństwa możliwości wyługowania kawerny o danej objętości w danym otworze do którego dopasowano rozkład trójkątny, o gęstości prawdopodobieństwa wyrażonej wzorem (6) otrzymując wartość oczekiwaną 349,7 m3, zaś odchylenie standardowe 114,9 m3. Dystrybuantę rozkładu oznaczającą prawdopodobieństwo wyługowania komory nie mniejszej niż dana wartość przedstawia rysunek 6. Zasadniczym celem pracy jest uogólnienie danych z KPMG Mogilno na inne wysady, które różnią się głębokością położenia zwierciadła solnego i procentowym udziałem warstw nadających się do wyługowania komory. W wysadach solnych okręgu środkowopolskiego występują sole powstałe w czterech cyklotemach cechsztynu PZ1, PZ2, PZ3 i PZ4 w skład których wchodzą odpowiednio sole najstarsze, starsze, młodsze i najmłodsze. Dodatkowo w każdym cyklotemie występuje anhydryt, w cylotemach PZ3 i PZ4 duże ilości soli ilastych (zubrów brunatnych i czerwonych), w cyklotemach PZ2 i PZ3 sole magnezowo-potasowe, a w cyklotemie PZ1 skały wapienne. Do lokowania kawern magazynowych najodpowiedniejsze są sole występujące w cyklotemach PZ1 (o ile występuje) i PZ2 ulokowane najczęściej w formach antyklinalnych. Przykładowe rozmieszczenie soli PZ2, PZ3 i PZ4 dla wysadów Damasławek i Łanięta na głębokości zwierciadła solnego przedstawia rysunek 7. Proporcje obu rodzajów soli są różne w różnych wysadach, przy czym zaobserwować można, że udział soli najstarszych i starszych maleje nieliniowo ze wzrostem powierzchni wysadu solnego, co przedstawia rysunek 8. Oznaczając symbolem A powierzchnię form antyklinalnych a symbolem P całkowitą powierzchnię zwierciadła solnego, zależność tę można przybliżyć wzorem (9). Określając hipotetyczne pojemności kawern magazynowych, przyjęto, że zarówno rozkład prawdopodobieństwa ulokowania komory na danej głębokości, jak i jej objętość zależą od wartości współczynnika A/P. Przyjęto więc hipotezę, że odchylenie standardowe rozkładu głębokości posadowienia w rozpatrywanym wysadzie σ ma się tak do odchylenia standardowego w wysadzie Mogilno σM jak odpowiednie stosunki A/P. Analogicznie określono wstępne wartości pozostałych parametrów rozkładu trapezowego a, b, c, d. Ostateczne wartości parametrów wyznaczono dostosowując je do głębokości zwierciadła solnego, a w razie możliwości, również do głębokości optymalnej. Powierzchnię wysadów P, ilorazów A/P, maksymalną głębokość zwierciadła soli oraz otrzymanych ostatecznie wartości parametrów rozkładu trapezowego wraz z wartością średnią μ i odchyleniem standardowym σh przedstawiono w tabeli 1. Kryterium A/P posłużyło również do wyznaczenia przeciętnej objętości komór w poszczególnych wysadach Vav, które przyjęto zgodnie z zależnością (11) a uzyskane wartości przeciętne wraz z odchyleniem standardowym σV przedstawiono w tabeli 1. W tabeli podano również ryzyko odwiercenia otworu negatywnego. Przyjęto, że taka sytuacja będzie mieć miejsce jeśli do głębokości 1850 m p.p.t. nie zostanie znaleziona warstwa soli odpowiedniej miąższości, nadająca się do lokalizacji kawerny. Przeciętne pojemności początkowe komór magazynowych (Cav) w analizowanych wysadach równe są w przybliżeniu iloczynowi przeciętnej objętości i różnicy ciśnienia maksymalnego i minimalnego dla przeciętnej głębokości (wzór (2) ze współczynnikiem k = 1). Poniższe rysunki 9 i 10 przedstawiają natomiast odpowiednio pojemności początkowe oraz po 20 latach jakie posiadać będą komory, jeśli zostaną zlokalizowane na określonej głębokości. Zgodnie z przyjętą hipotezą sytuacja w wysadach o większej powierzchni zwierciadła solnego niż wysad Mogilno może być jeszcze mniej korzystna. Polepszenie efektywności gospodarowania będzie możliwe przy lepszym rozpoznaniu budowy wysadów i wprowadzeniu nieregularnych siatek otworów. Duże nadzieje można tu wiązać z radarem otworowym, którym przeprowadzono pomiary w części eksploatacyjnej kopali Mogilno, jednak złożoność budowy wewnętrznej środkowopolskich wysadów solnych i znaczna odległość otworów sprawia interpretacja wyników pomiarów georadarowych jest bardzo skomplikowana.