Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie metod wskaźnikowych do oceny jakości gleby na terenach poszukiwania i eksploatacji gazu z niekonwencjonalnych złóż węglowodorów

Kukulska-Zając E., Holewa-Rataj J., Król A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1656--1675

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania szybkich polowych metod wskaźnikowych do wstępnej oceny jakości gleby na terenach prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych węglowodorów pochodzących ze złóż niekonwencjonalnych, w tym węglowodorów ze złóż typu shale gas. Jako metody wskaźnikowe służące do wstępnej oceny jakości gleby przetestowane zostały takie metody jak pomiar pH, przewodność elektryczna właściwa, pomiar zawartości jonów chlorkowych metodą Mohra oraz pomiar zawartości węglowodorów metodą spektrofotometryczną. Metody te zostały dobrane w taki sposób, aby stanowiły dobry wskaźnik typowych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych gleby, które mogą wynikać z prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Metody te, mimo iż znane od dawna i w znacznej mierze znormalizowane zostały poddane procesowi optymalizacji w stosunku do metod pierwotnych. Proces optymalizacji miał przyczynić się do zwiększenia możliwości zastosowania poszczególnych metod w warunkach terenowych oraz skrócenia czasu ich realizacji. Z tego względu wśród optymalizowanych parametrów znalazły się takie parametry jak sposób i czas ekstrakcji analitów oraz konieczność suszenia próbki. Po zakończeniu procesu optymalizacji, każda z metod wskaźnikowych została poddana procesowi walidacji w zakresie niezbędnym do przeprowadzenia oceny czy proponowana metoda może zostać wdrożona do prowadzenia badań w warunkach terenowych. Walidacji poddano takie parametry jak poprawność, zakres pomiarowy, precyzja, selektywność oraz elastyczność metody, a w przypadku metody wskaźnikowego oznaczania zawartości węglowodorów metodą spektrofotometryczną również liniowość metody. Otrzymanie zadawalających rezultatów walidacji poszczególnych metod wskaźnikowych pozwoliło na uzyskanie pewności, że wybrane metody mogą być stosowane do wstępnej oceny jakości gleby na terenach prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych węglowodorów pochodzących ze złóż niekonwencjonalnych. Pełne wdrożenie do stosowania w warunkach terenowych metod wskaźnikowych wymagało, oprócz przeprowadzenia procesów optymalizacji i walidacji, wytypowania wartości granicznych, których przekroczenie wskazywać będzie na występowanie na danym obszarze zanieczyszczenia środowiska. Wartości graniczne dla każdej z czterech przetestowanych metod wskaźnikowych określono na podstawie informacji uzyskanych w procesie walidacji, danych literaturowych dotyczących zmienności poszczególnych parametrów gleby, dopuszczalnych zawartości poszczególnych substancji określonych prawem oraz maksymalnych zawartości, które nie powodują negatywnego wpływu na funkcjonowanie ekosystemu. Przekroczenie określonych wartości granicznych nie tylko wskazuje na możliwość występowania zanieczyszczenia gleby na danym terenie, ale stanowi również wskazówkę, że badania jakości gleby prowadzone na danym terenie powinny zostać uzupełnione o szczegółowe badania laboratoryjne. W związku z tym dla każdej z czterech metod wskaźnikowych wytypowano uzupełniające badania laboratoryjne, które powinny zostać wykonane po przekroczeniu ustalonych wartości granicznych dla poszczególnych metod wskaźnikowych. Badania laboratoryjne mają na celu potwierdzenie występowania zanieczyszczenia oraz dokładne określenie jego charakteru. Opracowane metody wskaźnikowe wraz ze zdefiniowanymi wartościami granicznymi oraz zakresem uzupełniających badań laboratoryjnych stanowią wystarczające narzędzie do szybkiej oceny stanu środowiska glebowego na terenach prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych węglowodorów pochodzących ze złóż niekonwencjonalnych.

EN

The paper presents the possibility of using quick field indexing methods for initial soil quality assessment in the areas of exploration and exploitation of hydrocarbon origin from unconventional fields, including hydrocarbon from shale gas fields. As methods for the initial assessment of soil quality, methods such as pH measurement, conductivity, chloride ion measurement by Mohr method and measurement of hydrocarbon content by spectrophotometry were tested. These methods was selected to provide a good indicator of typical organic and inorganic soil contamination that may result from exploration and exploitation of unconventional hydrocarbon deposits. These methods, although known for a long time and to a large extent, were subjected to an optimization process with respect to primary methods. The optimization process was supposed to help increase the applicability of particular methods in field conditions and to shorten the time needed to implement them. For this reason, parameters such as the method and time of extraction of analytes and the necessity of drying the sample were included among the optimized parameters. At the end of the optimization process, each indicator method was subjected to a validation process to the extent necessary to evaluate whether the proposed method could be implemented in field trials. Validation parameters such as correctness, measuring range, precision, selectivity and elasticity of the method were validated and the linearity of the method was used in the case of the hydrocarbon indicator for the determination of hydrocarbon content by spectrophotometric method. Obtaining satisfactory results of validation of individual indicator methods made it possible to assure that the selected methods can be used for preliminary assessment of soil quality in exploration and exploitation areas of unconventional hydrocarbons. Full implementation for field application of indicator methods required, in addition to the optimization and validation processes, the designation of limit values which would indicate the presence of environmental polution in the area. The limit values for each of the four tested indicator methods are based on the information obtained from the validation process, the literature data on the variability of the individual soil parameters, the permitted content of the individual substances and the maximum content that does not adversely affect the functioning of the ecosystem. Exceeding certain limits not only indicate the potential for soil contamination in a given area, but also serve as an indication that soil quality tests conducted in a given area should be supplemented by detailed laboratory tests. Consequently, for each of the four indicator methods, supplementary laboratory tests were selected which should be performed after exceeding the established limit values for the different indicator methods. Laboratory tests are designed to confirm the presence of contamination and to accurately determine its nature. The developed indicator methods along with defined limit values and the scope of complementary laboratory tests provide a sufficient tool for rapid assessment of the state of the soil environment in the exploration and exploitation areas of unconventional hydrocarbons.

2

Strefy perspektywiczne występowania niekonwencjonalnych złóż węglowodorów w kambryjskich, ordowickich, sylurskich i karbońskich kompleksach skalnych Polski : integracja wyników badań

Podhalańska T., Waksmundzka M. I., Becker A., Roszkowska-Remin J., Dyrka I., Feldman-Olszewska A., Głuszyński A., Grotek I., Janas M., Karcz P., Nowak G., Pacześna J., Roman M., Sikorska-Jaworowska M., Kuberska M., Kozłowska A., Sobień K.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 12

1008--1021

EN

The paper presents the characteristics of prospective zones identified for the first time within the lower Palaeozoic shale formations occurring in the Baltic-Podlasie-Lublin Basin and within the Carboniferous shale, sandstone, and mixed shale-sandstone complexes (the so-called hybrid complexes) in the basin of south-western Poland. The lateral and vertical ranges of these zones are determined based on specific criteria using the results of various research methods and analyses, i.e.: stratigraphic, sedimentological, mineralogical, petrological and geochemical of organic matter, petrographic and petrophysical, including interpretation of well logs. Archived geological materials and those coming from the boreholes drilled recently in the concession areas were also used. Four prospective zones have been distinguished in the lower Palaeozoic of the so-called shale belt: SP1, SP2, SP3 and SP4. The most prospective area for the occurrence of unconventional hydrocarbon deposits in shale formations is the Baltic region – the Łeba Elevation, where there are all four perspective zones, only partially covering the range of potentially prospective formations. In each of these zones, both liquid and gas hydrocarbons can be expected in this area. Due to the low percentage of organic matter, the lowest hydrocarbon generation potential is attributed to the Lublin region. However, the low values of this parameter are compensated by other parameters, i.e. the considerable thickness and lateral extent of zone SP4 corresponding partly to the Pelplin Formation. In the Carboniferous rocks of south-western Poland, seven prospective zones have been distinguished in four borehole sections. Four of them are “tight” zones in compact sandstones, while the other three zones represent a hybrid type in complexes with mixed lithology. No prospective zones have been defined in complexes with homogeneous shale lithologies. Determination of lateral extents of the identified zones has not been possible due to the scarcity of data on the geological structure and stratigraphy of the Carboniferous succession in the study area

3

Badania zjawiska embedment w zabiegach stymulacyjnych

Masłowski M., Biały E.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 12

1101--1106

PL

W artykule przedstawiono tematykę związaną ze zjawiskiem embedment, czyli wgniataniem ziaren materiału podsadzkowego (ang. proppant) w skałę złożową (ścianę szczeliny). Proces ten ma negatywny wpływ na utrzymanie rozwartości podsadzonej szczeliny po zabiegu hydraulicznego szczelinowania złóż. Opracowano metodykę badania zjawiska embedment oraz zweryfikowano ją analizami laboratoryjnymi przeprowadzonymi na skale łupkowej pochodzącej z polskiego złoża. Do badań zastosowano płyn szczelinujący typu slickwater, dwa rodzaje podsadzek, małą koncentrację powierzchniową podsadzki, dwa różne naprężenia ściskające. Wyniki badań mogą służyć do wstępnej oceny efektywności podsadzenia szczeliny w zabiegach hydraulicznego szczelinowania na etapie ich projektowania.

EN

This paper presents the subject related to the phenomenon of pressing proppant grains in fracture faces (embedment). The phenomenon has a negative impact on maintaining fracture width after hydraulic treatment of reservoirs. A methodology of the studies of the embedment phenomenon was developed and verified by laboratory tests on shale rock from an unconventional Polish reservoir. The laboratory tests used fracturing fluid (slickwater), two different stresses, two different proppants and small surface concentration of proppant. The test results can be used for a preliminary assessment of the efficiency of propped fracture in the hydraulic treatments of reservoirs at the stage of their design.

4

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.

5

Niekonwencjonalne węglowodorowe źródła energii – gazohydraty

Ciechanowska M.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 10

724--727

PL

W artykule omówiono prace podejmowane w ostatnim okresie przez szereg krajów dla zlokalizowania złóż hydratów metanu, stanowiących źródło energii o zasobach prognostycznych wielokrotnie przewyższających wartości szacowane w przypadku złóż konwencjonalnych gazu ziemnego. Złoża hydratów występują w 98% na szelfach praktycznie wszystkich kontynentów, ale także w śródlądowych morzach i jeziorach czy pod pokrywą lodową stref podbiegunowych. Informacje o pozytywnych wynikach testu produkcyjnego, przeprowadzonego w 2013 r. przez japońską firmę JOGMEC, wzmogły intensywność tych poszukiwań, przy równoczesnym doskonaleniu techniki eksploatacji, tak aby były one bezpieczne, a wydobycie ekonomicznie uzasadnione.

EN

The article discusses the works undertaken recently by many countries aiming at finding deposits of methane hydrates which are a prognostic energy source exceeding several times the resources of conventional deposits of natural gas. Hydrate deposits occur in 98 per cent on the shelves of practically all continents, but also in inland seas and lakes, as well as under the ice caps of the polar zone. The news of positive results of production test carried out in 2013 by the Japanese company JOGMEC increased the intensity of exploration works and simultaneously contributed to improvements in production techniques so that they can be safe and the production economically substantiated.

6

Gazohydraty - nowy rodzaj paliw kopalnych

Zagorski J.

Przegląd Geologiczny

|

2013

|

Vol. 61, nr 8

452--459

EN

Unconventional hydrocarbon resources in last years draw the attention of petroleum geologists. Significant position take the gas hydrates, first of all due to occurrences in many regions of the world and the size of the potential resources. These accumulations are localized in Arctic regions with permafrost as well as offshore. First gas hydrate discovery occurred in Siberian gas field Messoyakha in permafrost zone and similar accumulations were found in Alaska. Offshore occurrences are located mainly on continental slope. Drillings and samples from permafrost and seabed provided vast amount of data concerned conditions of gas hydrates formation and concentration and allow to better constrain the volume of hydrate-bearing sediments and their gas yield. Resources of hydrocarbons contained in gas hydrate deposits represent a vast energy source potential. Still essential problem is to elaborate efficient commercial production technology. So far positive developments regard only laboratory or semi-commercial scale.

7

Gospodarowanie wodami w procesie potencjalnej eksploatacji gazu z łupków w Polsce

Woźnicka M., Mikołajków J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

645--649

PL

Gospodarowanie wodami w procesie możliwej eksploatacji gazu ze złóż niekonwencjonalnych jest jednym z najistotniejszych zagadnień aktualnie rozwijającej się w Polsce gałęzi przemysłu wydobywczego. W artykule przedstawiono uwarunkowania technologiczne oraz środowiskowe systemu obiegu wody w procesie wydobycia gazu z łupków oraz wskazano rekomendowany sposób postępowania, mający zagwarantować racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych oraz ich ochronę przed potencjalnym zanieczyszczeniem.

EN

Water management in the case of potential shale gas exploitation is the most important issue of this developing process in Poland at present. The paper presents the technical and environmental conditions of water management in the hydraulic fracturing process and a recommended way for rational use of water resources and their protection.

8

Rola badań sejsmicznych i pomiarów PPS w poszukiwaniach niekonwencjonalnych złóż węglowodorów typu shale gas

Bartoń R.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

263--268

PL

Prawidłowe odwzorowanie rozmieszczenia oraz zachowania się szczelin w utworach łupkowych, przy wiernym opisie własności geomechanicznego ośrodka geologicznego, wymaga wykonania analiz i interpretacji na danych sejsmicznych z uwzględnieniem anizotropii. Azymutalne i wieloskładnikowe pomiary pionowego profilowania sejsmicznego PPS 3C są najbardziej użytecznym narzędziem, spośród aktualnych metod sejsmicznych, do badania anizotropii ośrodka geologicznego. Analizy prędkościowe oraz polaryzacyjne azymutalnych wieloskładnikowych pól falowych PPS 3C są podstawą do określania kierunków oraz ilościowej oceny anizotropii. Przetwarzanie danych sejsmicznych, w oparciu o azymutalne śledzenie zmian prędkości oraz AVO, w połączeniu z geomechanicznymi własnościami skał obliczonymi dla ośrodków izotropowych, może być użyte do predykcji in situ naprężeń występujących w zbiornikach łupkowych. Poprawne wyznaczenie oraz zorientowanie naprężeń umożliwia określenie głównych kierunków szczelin w strefie złożowej i pozwala na optymalne zaprojektowanie usytuowania otworów poziomych.

EN

Correct imaging of distribution and behavior of cracks in shales formation, with a faithful description of the geomechanical properties of the geological medium, requires the analysis and interpretation of seismic data, taking into account the anisotropy. Multi-offset and multi-component Vertical Seismic Profiling VSP 3C measurements are most useful tool, from among current seismic methods, to investigation of the anisotropy of geological medium. Velocity and polarization analyses of multi-azimuth and multi-component wave fields of VSP 3C are base to defining directions and quantitative estimation of the anisotropy. Processing of seismic data based on the azimuth tracking in velocity and AVO changes, in combination with geomechanical properties of rocks, calculated for isotropic medium, can be used for prediction of in situ stresses, occurring in shale reservoirs. Correct determination and orientation of the stress allows to define the main directions of cracks in the reservoir zone and allows too for optimal design location of horizontal wells.

9

Hydrogeologiczne uwarunkowania procesu poszukiwania, rozpoznawania i eksploatacji gazu łupkowego i gazu zamkniętego w Polsce

Woźnicka M., Konieczyńska M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/2

717--724

PL

Artykuł stanowi próbę podjęcia dyskusji na temat hydrogeologicznych uwarunkowań aktualnie prowadzonego w Polsce procesu poszukiwania i rozpoznawania niekonwencjonalnych złóż węglowodorów oraz prawdopodobnego w przyszłości procesu eksploatacji gazu łupkowego. W ciągu ostatnich 8 lat, przede wszystkim za sprawą rozwoju technologii, dokonał się na świecie przełom w aspekcie możliwości produkcji gazu ze złóż niekonwencjonalnych, co zaowocowało ogromnym zainteresowaniem możliwością eksploatacji tego surowca także w Polsce. Niezwykłe tempo rozwoju technologii w zakresie wydobycia gazu łupkowego (shale gas) oraz gazu zamkniętego (tight gas) na świecie, a w szczególności w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, sprawia, że dynamicznie zmieniają się również poglądy na potrzeby wodne oraz zagrożenia środowiskowe procesu produkcji gazu z tych złóż i hydrogeolodzy muszą być przygotowani do udzielania odpowiedzi na wiele nowych pytań. Środowiskowe uwarunkowania procesu, a zwłaszcza potrzeby wodne są bowiem kluczową sprawą, z którą przyjdzie nam się zmierzyć w niedalekiej przyszłości.

EN

This is an attempt to open the discussion on hydrogeological aspects of prospecting, exploration and possible future exploitation of unconventional gas deposits in Poland. Due to development of sophisticated (advanced) technology during the last 8 years, the significant progress in the field of natural gas exploitation from unconventional deposits has been made. There are strong geological premises that such deposits in Poland may be perspective which stirs up enthusiasm about possible gas production from domestic sources. Due to a very fast development of shale and tight gas exploitation technology especially in USA and Canada, people become more and more aware of water supply needs and environmental hazards of the process and hydrogeologists must get ready to give answers to many new questions. Environmental conditionality and environmental awareness of gas production process from unconventional sources, seems to be the key problem we will have to face in near future.