Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Compression of liquids from the operating wells to the surface applying the sequential approximation

Akhundova Nargiz R., Rzazade Samad A., Aliyeva Ofeliya, Bahshaliyeva Shirin

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 3

184--189

EN

The article discusses the issue of pushing water to the surface by injecting gas into the dome of a water pressure system. The layer is completely filled with liquid. This requires the creation of underground gas storages in the central upper part of the water pressure system. For this purpose, the water must be pressurized from the drilled and unloaded wells. A sequential approximation method is used to solve the problem, and formation of the reservoir occurs due to the compression of the fluid through the operating wells. Fluids and gases that enrich the water pressure system, field system and parameters are known. The boundaries of the latter are the contours of the pressure and the flow. Over time, the water pressure in the reservoir has been determined by changing the sum of the volume of the cavity at the edge of the reservoir, the capacity of the created gas and the amount of injected gas. Under the conditions considered, the movement of water in the areas bounded by the contour of the discharge and flow can be considered as radial. Since this area is not very large, the elasticity of the water and the porosity of the reservoir can be ignored. This issue can be considered as the filtration of incompressible fluid in a nondeformable bed. With a relatively small change in flow rate due to the constant pressure in the discharge circuit, the water compressed by the gas flows freely through the wellhead of the discharge well.

PL

W artykule omówiono problem wydobywania wody na powierzchnię poprzez zatłaczanie gazu do systemu ciśnieniowego wody zlokalizowanego w obrębie struktury o kształcie kopuły. Warstwa jest całkowicie wypełniona cieczą. Wymaga to utworzenia podziemnych zbiorników gazu w centralnej strefie wyższej części systemu ciśnieniowego wody. W tym celu woda odbierana z otworów odwierconych w strefach zmniejszonego ciśnienia musi być sprężana. W celu rozwiązania problemu stosuje się metodę sekwencyjnej aproksymacji, w wyniku której tworzenie się złoża następuje na skutek sprężania płynu poprzez odwierty robocze. Znane są ciecze i gazy, które wzbogacają system ciśnieniowy wody, system złożowy i jego parametry. System złożowy ograniczony jest wyznaczonymi konturami ciśnienia i przepływu. Z czasem ciśnienie wody w złożu zostało ustalone w wyniku zmiany sumy objętości kawerny w brzeżnej części złoża, pojemności wytworzonego gazu i ilości wtłaczanego gazu. W rozważanych warunkach ruch wody w obszarach ograniczonych konturem odbioru i przepływu ma charakter radialny. Mając na uwadze, że obszar ten nie jest zbyt duży, można zignorować własności elastyczne wody i porowatość zbiornika. Zagadnienie to można rozpatrywać jako filtrację nieściśliwego płynu w niezdeformowanym złożu. Przy stosunkowo niewielkiej zmianie natężenia przepływu, spowodowanej stałym ciśnieniem w obwodzie odbiorczym, woda sprężona przez gaz przepływa swobodnie przez głowicę odwiertu roboczego.

2

Różnicowanie się ciśnienia złożowego w PMG jako wskaźnik obecności niezidentyfikowanych elementów strukturalnych

Moska Agnieszka

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 11

805--814

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań podziemnego magazynu gazu (PMG) zlokalizowanego w południowej Polsce, utworzonego w obrębie sczerpanego złoża gazu ziemnego w utworach miocenu autochtonicznego, które zalegają w podłożu Karpat. Ciągła eksploatacja podziemnego magazynu gazu, polegająca na zatłaczaniu i odbieraniu gazu z PMG, wykazała, że w niektórych jego rejonach dochodzi do różnicowania się ciśnienia złożowego. Obszar ten charakteryzuje się skomplikowaną budową geologiczną, ponieważ biorą w niej udział trzy jednostki strukturalno-tektoniczne: podłoże miocenu, miocen autochtoniczny zapadliska przedkarpackiego oraz Karpaty fliszowe. W artykule dokonano analizy dwóch wybranych cykli pracy PMG i odwiertów tego magazynu, z których odebrano najwięcej gazu. Analiza, której poddano 14 odwiertów, pozwoliła zauważyć, że w odwiercie O.1 dochodzi do różnicowania się ciśnienia głowicowego statycznego (Pgs) w porównaniu zarówno z odwiertem piezometrycznym, charakteryzującym się najbardziej reprezentatywnym zapisem ciśnienia złożowego, jak i z innymi odwiertami znajdującymi się w sąsiedztwie. Taka anomalia wskazuje, że przy pewnej pojemości magazynu, bliskiej jego pojemności buforowej, następuje rozdzielenie pułapki złożowej na mniejsze elementy strukturalne, co skutkuje rozpoczęciem różnicowania się ciśnień głowicowych w odwiertach. W związku z tym na wschód od odwiertu O.1, na którym odnotowano różnicowanie się ciśnień, musi istnieć bariera litologiczna rozdzielająca pułapkę złożową horyzontu magazynowego na dwie części. Na południowy wschód od odwiertu O.3 wyinterpretowano pułapkę litologiczno-strukturalną obejmującą swoim zasięgiem poziom magazynowy. Od pozostałej części magazynu oddziela ją bariera litologiczna wykształcona prawdopodobnie w facji łupkowej, co skutecznie izoluje tę część od reszty magazynu. W artykule zamieszczono również fragment zweryfikowanej mapy strukturalnej omawianego podziemnego magazynu gazu. Przeprowadzone prace potwierdzają, że analiza ciśnień w podziemnych magazynach gazu jest użytecznym narzędziem do identyfikacji nowych, nieznanych elementów budowy strukturalnej złoża.

EN

This article presents the results of research into an underground gas storage facility (UGS) located in southern Poland, created in a depleted natural gas field in indigenous Miocene formations in the Carpathians. Continuous operation of a certain undergroundgas stor- age facility, consisting in injecting and receiving gas from the UGS, has shown that in some of its regions there is a diversification of formation pressure. This area is characterized by a rather complicated geological structure. It consist of three structural and tectonic units: the Miocene basement, the autochthonous Miocene formations of the Carpathian Foredeep and the Carpathian flysch. Two selected work cycles on 14 wells were analyzed in the article. One of them is characterized by a lower static well head pressure than was measured in the piezometric well and in the wells in the neighbourhood. Such an anomaly indicates that at a certain storage capacity a reservoir trap separates into smaller structural elements. Therefore, to the east of the well where the pressure differences were recorded must be a lithological barrier separating the reservoir trap of the storage horizon into two parts. A lithological barrier is probably formed in the shale facies that effectively isolates this part of storage from the rest of the UGS. This paper also contains an upgraded structural map of the gas storage horizon. The conducted studies confirm that the analysis of pressures in underground gas storage facilities is a useful tool for identifying new, unknown elements of the reservoir's structure.

3

Magazynowanie wodoru w sczerpanych złożach gazu ziemnego

Miziołek Mariusz, Filar Bogdan, Kwilosz Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 3

219--239

PL

W artykule podjęto próbę oceny możliwości magazynowania w sczerpanych złożach gazu ziemnego zapadliska przedkarpackiego mieszaniny składającej się z gazu ziemnego (ok. 90%) i wodoru (do 10%). Problem magazynowania wodoru pojawi się w Europie, a zapewne też i w Polsce w nieodległym czasie, gdyż zgodnie z dyrektywą wodorową ogłoszoną przez UE w 2020 r. wodór produkowany z nadwyżek energii wytwarzanych przez OZE będzie stopniowo zastępował paliwa kopalne. Część wodoru będzie zużywana na bieżące potrzeby, a część będzie magazynowania w zbiornikach napowierzchniowych oraz podziemnych. Podziemne magazyny wodoru (PMW) będą budowane w kawernach solnych oraz w sczerpanych złożach gazu ziemnego. Istniejące podziemne magazyny gazu (PMG) działają w Polsce m.in. w rejonie zapadliska przedkarpackiego – są to np. PMG Husów i PMG Brzeźnica, w których gaz jest magazynowany w piaskowcowych poziomach miocenu. W tym rejonie występuje też cały szereg sczerpanych horyzontów gazowych, które mogą być wykorzystane w przyszłości jako potencjalne magazyny gazu ziemnego i wodoru. Dla potrzeb artykułu wybrano jeden z takich poziomów zbiornikowych, reprezentujący złoże mioceńskie, i przeprowadzono szczegółową analizę jego parametrów geologiczno-złożowych istotnych dla magazynowania wodoru. Zestaw analizowanych parametrów sprecyzowano na podstawie literatury oraz przyjętych ogólnie kryteriów wyboru struktury na potrzeby utworzenia PMG. Analizowane parametry skał magazynowych i uszczelniających dotyczyły: ich składu mineralogicznego i petrofizycznego, składu chemicznego gazu rodzimego oraz wód złożowych, oceny parametrów petrofizycznych skał, budowy strukturalnej poziomów zbiornikowych i uszczelniających, warunków mikrobiologicznych złoża. Dokonano też oceny zjawisk fizycznych, które będą lub mogą być efektem magazynowania wodoru, takich jak np.: proces dyfuzji, mieszanie się gazów i ich ewentualna segregacja oraz możliwość tworzenia się „języków” i „palców wodorowych”. W artykule podano również przykłady magazynów wodoru działających na świecie. Szczegółowo przedstawiono wyniki doświadczalnego podziemnego magazynowania wodoru w Austrii oraz Argentynie. W obu przypadkach projekty były realizowane w ostatnich latach. Szczególnie ważny dla niniejszej pracy był projekt austriacki Underground Sun Storage zrealizowany w Pilsbach w Austrii. Projekt ten jest istotny, gdyż proces magazynowania wodoru został przeprowadzony w podobnych do obszaru zapadliska przedkarpackiego utworach molasowych. Wyniki analiz wytypowanych poziomów zbiornikowych dają podstawę do pozytywnej rekomendacji sczerpanych złóż gazu ziemnego na obszarze zapadliska do celów podziemnego magazynowania wodoru. Jednocześnie jednak zwraca uwagę fakt małej liczby badań istotnych dla podjęcia decyzji o magazynowaniu wodoru w strukturach sczerpanych złóż gazu, dlatego konieczne będzie przed wydaniem takiej decyzji zaplanowanie i przeprowadzenie niezbędnego zakresu badań i analiz. Innym bardzo istotnym elementem będzie też dokonanie przeglądu i analizy stanu technicznego istniejących odwiertów, w tym stanu ich zacementowania oraz analizy materiałoznawczej.

EN

This paper presents the possibility of storing a mixture of natural gas (approx. 90%) and hydrogen (up to 10%) in depleted natural gas fields in the Carpathian Foredeep. The problem of hydrogen storage will arise in Europe, and probably also in Poland, in the near future. In accordance with the hydrogen directive announced by the EU in 2020, hydrogen produced from surplus energy from renewable energy sources is going to gradually replace fossil fuels. A part of the hydrogen will be used for current needs, and some will be stored in the surface and underground reservoirs. Underground hydrogen storage (UHS) facilities will be built in salt caverns and in depleted natural gas fields. The underground gas storage (UGS) facilities operate in Poland, e.g. in the area of the Carpathian Foredeep, (for example UGS Husów and UGS Brzeźnica), where gas is stored in the Miocene sandstone levels. This region is reach in depleted gas horizons that may be used in the future as a potential natural gas and hydrogen storage facilities. In this article, one of such reservoir horizons, representing the Miocene gas field, was selected, and its detailed analysis of geological and reservoir parameters, important for hydrogen storage, was carried out. The set of analyzed parameters was specified on the basis of the literature and generally accepted criteria for selecting a structure for UGS facilities. The analyzed parameters of storage and sealing rocks concerned: their mineralogical and petrophysical composition, chemical composition of native gas and reservoir waters, evaluation of petrophysical parameters of rocks, structure of reservoir and sealing levels, as well as microbiological conditions of the deposit. A physical phenomena that will or may be the effect of hydrogen storage, such as the diffusion process, mixing of gases and their possible segregation, and the possibility of the formation of hydrogen “tongues and fingers” were also assessed. The article also presents examples of hydrogen storage facilities operating in the world. The results of experimental underground hydrogen storage in Austria and Argentina are presented in details. In both cases, the projects were implemented in recent years. The Austrian project Underground Sun Storage realized in Pilsbach, Austria, was particularly important for this work. This project is significant, because the hydrogen storage process was carried out in molasses formations similar to those of the Carpathian Foredeep. The results of the analyses of the selected reservoir levels support a positive recommendation of the depleted natural gas fields in the area of the Carpathian Foredeep for the purpose of the underground hydrogen storage. However, due to the fact that there is a small amount of research relevant to making a decision on the hydrogen storage in the structures of depleted gas fields, it is necessary to plan and conduct more research and analyses. Another very important element will be the review and analysis of the technical condition of the existing wells, including the condition of their cementing and material science analysis.

4

The role of underground gas storage facilities in the continuous supply of natural gas to domestic recipients based on the example of the Visegrad Group

Skrzyński Tomasz

Polityka Energetyczna

|

2020

|

T. 23, z. 3

21--40

EN

Underground gas storage facilities play an important part in the maintenance of balance between the constantly imported raw material and variable gas demand in the discussed part of Europe. They also allow for more the efficient operation of businesses which exploit this raw material in this part of Europe and operators of power lines. The following issues will be discussed in the article: types, capacity, location and variability of the filling level of underground gas storage facilities in Poland, the Czech Republic, Hungary, and Slovakia; similarities and differences in the policy of natural gas storage between individual Visegrad Group countries; the influence of these differences on the situation in the gas market; the influence of the planned further reconstruction of the natural gas storage facilities system on the energy security of individual countries which belong to the Visegrad Group. Concern for UGSF is one of the conditions of expansion of transmission pipelines to the north and south, increase of LNG import within the Visegrad Group, or the creation of a gas hub in Poland – initiatives aimed at, among others, securing the continuity of supplies to domestic users. However, the current and planned investments indirectly indicate that in the policies of the governments of the Visegrad Group countries, UGSF are supposed to soon play a much smaller role than many researchers would expect. An intensive expansion of UGSF is very unlikely. The scale of the state’s effect on the role of storage facilities in supplying gas to users depends on the level of the state’s control over the companies managing UGSF.

PL

W omawianej części Europy podziemne magazyny gazu pełnią ważną rolę w utrzymywaniu równowagi pomiędzy stale importowanym surowcem a zmiennym zapotrzebowaniem na gaz. Umożliwiają także bardziej wydajną pracę przedsiębiorcom wydobywającym ten surowiec w omawianej części Europy oraz operatorom linii przesyłowych. W artykule omówione zostały następujące zagadnienia: rodzaje, pojemność, rozmieszczenie i zmienność poziomu zapełnienia podziemnych magazynów gazu na terenie Polski, Czech, Węgier i Słowacji; podobieństwa i różnice polityki odnośnie do magazynowania gazu ziemnego między poszczególnymi państwami Grupy Wyszehradzkiej; wpływ tych różnic na sytuację na rynku gazowym; wpływ, jaki dla bezpieczeństwa energetycznego poszczególnych państw – członków Grupy Wyszehradzkiej będzie miała planowana dalsza rozbudowa systemu magazynów gazu ziemnego. Troska o PMG jest jednym z warunków rozbudowy gazociągów przesyłowych w kierunku północnym i południowym, wzrostu możliwości importu NLG na teren Visegrad Group czy stworzenia w Polsce hubu gazowego – inicjatyw mających na celu m.in. zabezpieczenie ciągłości dostaw do odbiorców krajowych. Obecne i planowane inwestycje pośrednio wskazują jednak, że w polityce władz państw Grupy Wyszehradzkiej, PMG mają w najbliższej przyszłości pełnić wyraźnie mniejszą rolę niż przewiduje wielu badaczy. Mało prawdopodobny jest wariant intensywnej rozbudowy PMG. Skala wpływu państwa na rolę magazynów w dostarczaniu surowca do odbiorców jest uzależniona od stopnia jego kontroli nad firmami zarządzającymi PMG.

5

Wykorzystanie komercyjnego symulatora złożowego jako narzędzia wspomagającego w symulacji i analizie parametrów pracy podziemnego magazynu gazu w kawernie solnej

Majkrzak Marcin

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 9

592--600

PL

W artykule przedstawiono opracowaną metodykę oraz uzyskane wyniki modelowania umożliwiającego weryfikację potencjalnego wykorzystania określonych pakietów oprogramowania CMG (stanowiącego przykład komercyjnego symulatora złożowego) firmy Computer Modelling Group Ltd., jako narzędzia wspomagającego w symulacji i analizie zmian wybranych parametrów pracy podziemnego magazynu gazu w kawernie solnej. W ramach realizacji zadania, przy użyciu pakietu Builder, podjęto próbę budowy modelu statycznego komory magazynowej – jako podstawowego elementu modelu symulacyjnego. Modelowanie dynamiczne, przeprowadzone z wykorzystaniem pakietu IMEX, obejmowało prace skoncentrowane na symulacji konwergencji komory, jako parametrze mającym kluczowy wpływ na efektywność eksploatacji podziemnego magazynu gazu w kawernie solnej. Ze względu na duże rozmiary modelu statycznego zbudowanego w oparciu o rzeczywiste dane miąższości i wartości promienia ekwiwalentnego plastrów komory pochodzących z wykonanych pomiarów echometrycznych oraz ograniczeń systemowych oprogramowania, zdecydowano się na budowę uproszczonego (składającego się z mniejszej liczby komórek) modelu cylindrycznego – charakteryzującego się stałą wartością miąższości i promienia wyznaczonych plastrów. Przeprowadzona analiza możliwości symulacyjnych wykazała potrzebę utworzenia dodatkowego, wpisującego się w model cylindryczny „podmodelu”. Oznaczony w artykule jako model obliczeniowy, zbudowany na prostopadłościennej siatce „grid” stanowił podstawę dla stworzonego właściwego modelu geomechanicznego. Finalnie wykonanych zostało 24 symulacji obejmujących analizę 6 wybranych głębokości posadowienia stropu komory, po 4 warianty przyjętego minimalnego ciśnienia magazynowanego gazu. Otrzymane wyniki – wartości przemieszczenia ścian, stropu i spągu komory w kierunku jej środka – stanowiły element wyjściowy dla określenia wielkości zmiany objętości magazynowej kawerny. Następnie wyznaczone wartości konwergencji przeliczono dla modelu cylindrycznego jako końcowego modelu symulacyjnego. Dodatkowym elementem przeprowadzonych symulacji było określenie optymalnej głębokości posadowienia komory, którą wyznaczono na podstawie analizy zmian konwergencji i wielkości poduszki gazowej.

EN

The paper presents the developed methodology and the obtained results of modeling related to the verification of potential use of specific software packages from Computer Modeling Group Ltd. (commercial reservoir simulation software) as a support tool for simulation and analysis of changes in selected parameters of the underground gas store in a salt cavern. As a part of the task, with use of the Builder package, an attempt was made to build a static model of the salt cavern. Dynamic modeling (IMEX package) was focused on convergence as a parameter having a key impact on the efficiency of underground gas storage in the salt cavern. Due to the large size of the static model created based on original data (thickness and radius of equivalent chamber slices from echometric measurements) and restrictions of the software, it was decided to create a simplified cylindrical model (consisting of a smaller number of cells) characterized by constant values of thickness and radius of selected slices. Further analysis of the simulation possibilities led to the need to separate a calculation model – created on a rectangular grid for which the geomechanical model was created. In total, 24 simulations were made (six depths of the top level of cavern, four variants of the minimum required pressure of the stored gas). The values of walls, top and bottom layers’ movements towards the center determined the base to specify the size of the change in the storage volume. The convergence values were calculated for the cylindrical model as the final simulation model. In addition, the optimal cavern foundation depth was determined based on the analyses of convergence changes and the size of the gas cushion.

6

Dostosowanie parametrów pracy PMG do aktualnych potrzeb rynku gazu ziemnego w Polsce

Filar Bogdan, Miziołek Mariusz, Kwilosz Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 9

601--609

PL

W publikacji poruszono problem dostosowania parametrów eksploatacji PMG do zmian zachodzących w polskim systemie gazowniczym. Podkreślono, że zapotrzebowanie na pojemność czynną magazynów bezpośrednio wynika z wielkości krajowego zużycia gazu ziemnego oraz ze struktury dostaw gazu na rynek. Na dołączonym do artykułu wykresie (rys. 1) zaprezentowano zużycie gazu w Polsce, w rozbiciu na wydobycie krajowe i import, w latach 1995–2018. Przedstawiony wykres potwierdził szybki wzrost zapotrzebowania na gaz w ostatnich latach. Dodatkowo wykres pokazał, że począwszy od 2012 roku krajowe wydobycie gazu ziemnego systematycznie spadało – z wielkości 4,3 mld m3 do 3,8 mld m3 . W związku z tym rosnące zapotrzebowanie na gaz jest zaspokajane dodatkowym jego importem. W roku 2018 wielkość importu gazu ziemnego wynosiła około 14,5 mld m3 . Obecnie około 79% całkowitego zużycia gazu pokrywane jest importem. W artykule podkreślono, że szybko rosnący import gazu generuje zapotrzebowanie na nowe pojemności czynne PMG. Głównym celem publikacji jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, jakie parametry powinien posiadać nowo projektowany podziemny magazyn gazu, aby mógł spełnić obecne wymagania rynku gazowniczego w Polsce. W celu określenia pożądanych przez rynek parametrów PMG przeanalizowano koszty świadczenia usług magazynowania gazu w Polsce. Przeprowadzona analiza wykazała dużą rozpiętość tych kosztów. Generalnie wszystkie usługi magazynowania gazu można podzielić na usługi magazynowania na warunkach ciągłych oraz usługi magazynowania gazu na warunkach przerywanych. Usługi magazynowania gazu na warunkach ciągłych gwarantują dostawy gazu bez względu na warunki rynkowe i dlatego są znacząco droższe (389,1 zł/1000 m3 ) od usług przerywanych (107,5 zł/1000 m3 ). Tak znacząca różnica w kosztach wynika między innymi z tego, że na bazie usługi ciągłej można ustanowić zapas obowiązkowy, wymagany od importerów gazu prowadzących działalność w Polsce. W publikacji przedstawiono konsekwencje szybkiego wzrostu ilości importowanego gazu. Wzrost ten wpłynął na rosnącą wielkość zapasu obowiązkowego. W latach 2017–2019 wzrosła ona o około 56% (z 8,5 TWh do 13 TWh). W związku z tym parametry budowy przyszłego PMG powinny uwzględniać bieżące warunki rynkowe. Duża różnica pomiędzy kosztami usług magazynowych ma znaczący wpływ na przychody z usług magazynowania gazu. W związku z tym procedura określania najkorzystniejszych parametrów pracy PMG powinna uwzględniać nie tylko ograniczanie kosztów, budowy i eksploatacji magazynów gazu, ale również maksymalizację przychodów z usług magazynowania. W związku z tym parametry budowy przyszłego PMG powinny uwzględniać bieżące warunki rynkowe. W celu określenia preferowanych parametrów budowy i eksploatacji podziemnych magazynów gazu przeprowadzono analizę budowy nowego PMG w przykładowym sczerpanym złożu gazu ziemnego. Obliczenia wykonano dla pięciu wybranych różnych wielkości pojemności czynnej. Dla każdej pojemności czynnej przeprowadzono obliczenia dla trzech czasów sczerpania całej pojemności (80, 100 i 120 dni). Następnie wykonano analizę finansową różnych wariantów budowy nowego PMG, opierając się na wskaźniku NPV i wskaźniku jednostkowego kosztu budowy i eksploatacji pojemności czynnej. Analiza finansowa wykazała, że w obecnej sytuacji rynkowej bardziej opłaca się budować „szybki” magazyn gazu, o stosunkowo krótkim czasie odbioru i zatłaczania pojemności czynnej.

EN

The publication deals with the problem of adjusting UGS operation parameters to changes in the Polish natural gas system. It was emphasized that the demand for active storage capacity directly results from the volume of domestic consumption of natural gas and the structure of gas supply to the market. The chart attached to the article (Fig. 1) presents gas consumption in Poland, broken down into domestic production and imports for 1995–2018. The presented chart confirmed the fast increase in gas demand in recent years in Poland. In addition, the graph showed that since 2012, domestic natural gas production has been systematically falling from 4.3 to 3.8 billion m3 . Therefore, the growing demand for gas is met by additional gas imports. In 2018, the volume of natural gas import was around 14.5 billion m3 . Currently, approximately 79% of total gas consumption in Poland is covered by import. The article emphasized that rapidly growing gas import generates demand for new UGS working capacities. The main purpose of the publication was to find the answer to the question of which parameters of underground gas storage are preferred by the gas market in Poland. The costs of providing gas storage services in Poland were analyzed in order to determine the desired UGS parameters. The analysis showed a large difference between the costs of providing firm and interruptible storage services in Poland. Firm storage services guarantee gas supplies irrespective of market conditions and are therefore significantly more expensive (PLN 389.1/1000 m3 ) than interruptible services (PLN 107.5/1000 m3 ). The main reason for such a significant cost difference is because firm services can be used to establish a mandatory reserve, required by law in Poland. The article indicates the consequences of a rapid growing natural gas import trend. The increase of gas import volume results in a large increase of mandatory reserve volume. In 2017–2019, the amount of mandatory reserves increased by about 56% (from 8.5 to 13 TWh). Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. The large difference between the costs of storage services has a significant impact on revenues from gas storage services. Therefore, the procedure for determining the most favorable operating parameters of UGS should take into account not only the reduction of storage, construction and operation costs of gas storage facilities, but also the optimization of revenues from gas storage services. Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. In order to determine the preferred parameters for the construction and operation of underground gas storage facilities, an analysis of the construction of a new UGS in an exemplary depleted natural gas field was carried out. Calculations were made for five different active capacities. For each active capacity, calculations were made for three times of full capacity exhaustion (80, 100 and 120 days). Then, financial analysis was carried out for several variants of the construction of the new UGS based on the NPV index and the cost of construction and operation of active capacity. Financial analysis has shown that in the current market situation it is more profitable to build, a “fast” gas storage with a relatively short time of withdrawal and injection of working volume.

7

Podziemne magazyny gazu elementem bezpieczeństwa energetycznego Polski

Ciechanowska M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 10

833--840

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę polskich podziemnych magazynów gazu (PMG) i ich rozbudowy, na tle magazynów w krajach członkowskich UE, biorąc pod uwagę okres od wstąpienia Polski do Unii Europejskiej do roku 2015. Możliwość pozyskania funduszy w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2007–2013 (działanie 10.1) została przez Polskę w pełni wykorzystana, a efektem podjętych działań było zwiększenie pojemności magazynowej PMG z 1,4 mld m3 w roku 2005 do około 2,9 mld m3 w roku 2015. Zrealizowano wówczas cztery przedsięwzięcia związane z budową/rozbudową podziemnych magazynów gazu: Wierzchowice, Strachocina, Kosakowo, Husów, o łącznej wartości około 2745 mln zł, przy dofinansowaniu z UE na poziomie 704 mln zł. Obecnie powtórnie istnieje możliwość dofinansowania rozbudowy PMG w ramach tzw. II perspektywy (2014–2020). Na zagadnienie to należy spojrzeć kompleksowo, biorąc pod uwagę cały system przesyłowy gazu, w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego kraju. PMG stanowią ważny element tego systemu.

EN

The article presents characteristic qualities of Polish underground gas storage (USG) and their expansion as compared to USG in EU member states, taking into account the period from Poland`s accession to the European Union to 2015. The possibility of obtaining funds from the Operational Programme for Infrastructure and Environment 2007–2013 (Activity 10.1) was fully used by Poland, and as a result, the storage capacity of USG increased from 1.4 bn m3 in 2005 to approximately 2.9 bn m3 in 2015. Four projects were completed, in connection with the construction/expansion of underground gas storage in: Wierzchowice, Strachocina, Kosakowo, Husów, at a total cost of about PLN 2.745 bn, with EU subsidies of PLN 0.704 bn. Currently, another possibility has arisen for obtaining subsidies for the expansion of UGS, as part of the new prospect (2014–2020). This issue must be examined comprehensively, taking into consideration the entire gas transmission system, in the aspect of ensuring Poland’s energy security. USG are a vital component of this system.

8

Opcje rzeczywiste w podejmowaniu decyzji inwestycyjnych na przykładzie budowy podziemnego magazynu gazu

Paliński A.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 1

33--39

PL

W artykule przedstawiono ideę opcji rzeczywistych oraz zaproponowano użycie opcji rozszerzenia skali przedsięwzięcia do oceny ekonomicznej budowy podziemnego magazynu gazu. Opcją rozszerzenia skali jest możliwość powiększenia pojemności czynnej magazynu w przyszłości. Okazuje się, że stosując symulację Monte Carlo do wyznaczenia wartości bieżącej netto przedsięwzięcia, dla podstawowej wielkości przykładowego stylizowanego magazynu uzyskuje się ujemną wartość oczekiwaną NPV. Uwzględnienie w procesie symulacji rozbudowanej wielkości magazynu zapewnia dodatnią wartość oczekiwaną projektu. Jednakże wycena rozbudowy magazynu gazu z użyciem opcji rzeczywistej prowadzi do jeszcze wyższej wartości analizowanego projektu ze względu na możliwość rezygnacji z rozbudowy w przypadku niesprzyjających warunków ekonomicznych.

EN

The paper presents the idea of real options and proposes the use of an option, to expand the scale of a venture, to evaluate the construction of an underground gas storage. The option to expand the scale has the possibility of increasing the volume of gas storage in the future. It turns out, that using the Monte Carlo simulation to determine the net present value of the stylized project for primary storage volume, the negative expected NPV is achieved. Taking into account the extended size of the gas storage in the simulation process, it provides a positive expected value of the project. However, the expansion of gas storage valuation using the real option provides even a higher value of the project due to the ability to opt out of the expansion in the case of unfavourable economic conditions.

9

Odporność korozyjna elementów konstrukcyjnych sond wgłębnych stosowanych w geofizyce wiertniczej, w szczególności przy budowie podziemnych magazynów gazu

Nawrat G., Kościuszko M., Gardeła A., Wieczorek T., Nieużyła Ł., Krząkała A.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 8

279--285

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad doborem tworzywa konstrukcyjnego do wykonania sond stosowanych w geofizyce wiertniczej, a w szczególności w otworach wiertniczych udostępniających złoża soli. Przeprowadzono badania odporności korozyjnej aluminium 1050A, stali nierdzewnej X5CrNi18-10 (dawne oznaczenie 0H18N9), mosiądzu CuZn37 (M63) oraz brązu cynowo-fosforowego B6/6 i stwierdzono, że najlepszym tworzywem jest austenityczna stal nierdzewna. Przeprowadzono przyśpieszone badania korozyjne w obojętnej mgle solnej (NSS) oraz wyznaczono wskaźniki charakteryzujące odporność korozyjną określoną metodami elektrochemicznymi.

EN

In this work the results of investigations on choice of construction material for probe used in drilling geophysics, especially in drill-holes opening out salt deposits are presented. The corrosion resistance of aluminum 1050A, stainless steel X5CrNi18-10 (earlier denote 0H18N9), brass CuZn37 (M36) and tin-phosphate bras B6/6 was examined and it was found that the best material is austenitic stainless steel. The accelerating corrosion tests were conducted in neutral salt mist (NSS) and the indicators characterize corrosion resistance were determined by electrochemical methods.

10

Szacowanie niepewności wyliczenia zasobów gazu w PMG w jednostkach energii

Kwilosz T.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 10

754--760

PL

W prezentowanej pracy opisano metodę wyliczenia ilości gazu zgromadzonego w buforze pierwotnym, buforze dotłoczonym i w aktualnej (ustalonej dla konkretnej doby magazynowej) pojemności czynnej dla podziemnych magazynów zlokalizowanych w wysokometanowych złożach sczerpanych. Dla każdej tak wyliczonej wartości dokonano oszacowania niepewności uzyskanego wyniku.

EN

In the presented article describes a method of calculating the amount of gas accumulated in the primary buffer, the secondary buffer and working capacity (specified for the selected day storage) of underground storage fields located in high-methane depleted reservoirs. For each, such calculated value, an estimation of the uncertainty of the results was performed.

11

Magazynowanie gazu ziemnego w strukturach solnych – stan obecny, perspektywy rozwoju

Kaliski M., Gross-Gołacka E., Janusz P., Szurlej A.

Przegląd Solny

|

2013

|

T. 9

7--19

PL

Artykuł porusza zagadnienia związane z zapewnieniem bezpieczeństwa energetycznego. Scharakteryzowano pojęcie bezpieczeństwa energetycznego, ukazano jego złożoność oraz przedstawiono odpowiedzialność zainteresowanych stron za zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego. W artykule przedstawiono strukturę bilansu energetycznego kraju ze szczególnym uwzględnieniem gazu ziemnego. Zostały zaprezentowane kierunki dostaw tego paliwa, struktura jego zużycia oraz wskaźnik zależności importowej Polski od surowców energetycznych. Przedstawiono rodzaje podziemnych magazynów gazu (PMG) oraz scharakteryzowano ich podstawowe parametry. Mając na uwadze znaczenie PMG dla krajowego systemu gazowego przedstawiono obecny stan infrastruktury magazynowej w kraju oraz możliwości budowy podziemnych magazynów gazu w kawernach solnych.

EN

The article concerns the matters connected with assuring the power security. There were characterized the definition of power security, its complexity and responsibility of parties for providing it. The article depicts the structure of national power balance with a special regard towards natural gas. There were presented directions of supplies of this fuel, the structure of its consumption and the indicator of import dependence for Poland concerning power materials. There was also presented types of underground gas storage facilities and their basic parameters. Taking into consideration the meaning of UGS for national gas system, the Authors show current condition of national storage infrastructure in Poland and possibilities of construction of underground gas storage in salt cavern.

12

Badania mikrobiologiczne i analizy chemiczne zawartości związków siarki w mediach złożowych pochodzących z warstw solnych obiektu magazynowania gazu ziemnego

Turkiewicz A., Kania M., Janiga M.

Nafta-Gaz

|

2013

|

R. 69, nr 8

588--598

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań mikrobiologicznych i chemicznych przeprowadzonych na materiale pochodzącym z kawernowego podziemnego magazynu gazu wytworzonego w warstwach solnych. Prace badawcze prowadzono w latach 2009–2012 i porównano ich wyniki z rezultatami pierwszych prac na omawianym obiekcie, zrealizowanych w 2005 roku. Materiał badawczy stanowiły solanki złożowe, próbki soli z osadem wgłębnym, gaz ziemny deponowany w kawernach oraz gaz zatłaczany do magazynu. Badania wykazały obecność siarkowodoru i siarczków w solankach, szczególnie w początkowym etapie monitoringu PMG (podziemnego magazynu gazu). Podwyższonej zawartości H2S w solankach i magazynowanym gazie ziemnym towarzyszyła obecność bakterii beztlenowych. Należały do nich bakterie z grupy SRB (sulfate-reducing bacteria), wyizolowane w początkowym etapie badań, oraz bakterie redukujące siarczyny, z rodzaju Clostridium. Dokonano oceny ilościowej bakterii oraz zawartości poszczególnych związków siarki w badanych mediach.

EN

The paper reports on results of microbiological and chemical analyses of samples collected from a UGS. Samples of salines from the bottom of caverns, salts with sediments, stored gas, and natural gas before high pressure pumping, were examined. The studies were conducted between 2009–2012. The results of the monitored analyses were compared to the first works which took place during the exploitation of a UGS (underground gas storage) in 2005. Studies showed the presence of hydrogen sulfide and sulfides in brines, especially in the initial stage of monitoring. Increased amounts of H2S in brines and natural gas were accompanied by the presence of anaerobic bacteria. Microbiological tests confirmed the presence of sulfate-reducing bacteria (SRB) and sulfite-reducing Clostridium during the first analyses. The quantitative rating of bacteria and individual content of sulfur compounds in the examined reservoir media were evaluated.

13

Rozbudowa PMG Strachocina - realizacja poprzez zarządzanie projektem

Głuszak R.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2012

|

R. 15, Nr 2 (166)

4--8

14

Symulacje procesów eksploatacji złóż naftowych z zastosowaniem sterowania sprzężeniem zwrotnym. Część II. Sterowanie procesami złożowymi Wiesław Szott, Andrzej Gołąbek

Szott W., Gołąbek A.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 2

105-114

PL

W pracy rozpatrzono zagadnienia napotykane w symulacjach złożowych, które wymagają sterowania przebiegiem symulacji zależnego od jej bieżących wyników. Problem rozwiązano wykorzystując narzędzia, w które wyposażone zostały najnowsze symulatory złożowe, pozwalające na realizację mechanizmów sprzężenia zwrotnego. Stały się one dostępne dzięki możliwościom definiowania w trakcie symulacji wielkości pochodnych od standardowo występujących w procesie symulacji. W pracy przedstawiono rozwiązania typowych problemów na przykładach realistycznych modeli złóż krajowych oraz uzyskane w ich ramach wyniki. Praca składa się z dwóch części. W niniejszej, drugiej części pracy przedstawiono sposób wykorzystania mechanizmów sprzężenia zwrotnego do sterowania przebiegiem symulacji procesów złożowych.

EN

The paper addresses problems encountered in reservoir simulations, that require control depending on concomitant simulation results. These problems are solved using the most recent options of reservoir simulators, taking advantage of feed-back mechanisms. They are available by using user-defined parameters being the functions of standard simulation quantities during the simulation processes. The paper includes realistic examples of the solutions applied to domestic hydrocarbon fields and UGS reservoirs. The paper consists of two parts. In the following, second part of the paper, feed-back mechanisms are applied to the simulations of in-situ processes.

15

Zaczyny cementowe do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w podziemnych magazynach gazu

Rzepka M.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 10

714-718

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań zaczynów cementowych opracowanych w Instytucie Nafty i Gazu. Zaprezentowano w nim również aparaturę służącą do badania kamieni cementowych: formy do badania przyczepności kamienia do soli i stalowej rury oraz przyrząd do badania przepuszczalności dla gazu. Badania laboratoryjne wykonano w Zakładzie Technologii Wiercenia zgodnie z normami: PN-EN 10426-2 Przemysł naftowy i gazowniczy - Cementy i materiały do cementowania otworów oraz API SPEC 10 Specification for materials and testing for well cements. Receptury opracowanych zaczynów mogą być zastosowane podczas cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach wierconych dla potrzeb podziemnych magazynów gazu - cementowano nimi otwory Mogilno Z15, Z16 i Z17 oraz Kosakowo K1-K5. Powstały po związaniu zaczynów kamień cementowy charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na ściskanie oraz małą przepuszczalnością dla gazu; posiada również dużą odporność na cykliczne zmiany temperatury i obciążenia mechaniczne w czasie wieloletniej eksploatacji podziemnych magazynów gazu.

EN

The article presents cement slurry test results elaborated at the Oil and Gas Institute. It also presented the apparatus for the study of cement stone: forms for testing adhesion to the salt stone and steel pipe and a device for testing the gas permeability. Laboratory tests were performed at the Department of Drilling Technology according to the standards: EN 10426-2 Petroleum and natural gas industry - Cements and materials for the cementation of wells and API SPEC 10 Specification for materials and testing for well cements. The cement slurry formula can be used for sealing pipe lining in underground gas storages - these were cemented wells Mogilno Z-15, Z-16, Z-17 and Kosakowo K1-K5. Cement stone has high compressive strength, low gas permeability and it's resistant to cyclic temperature changes and mechanical stress during long-term exploitation of underground gas storages.

16

Zastosowanie symulacji komputerowych do modelowania pracy podziemnych magazynów gazu w Polsce

Szott W.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 5

339-344

PL

W pracy przedstawiono i uzasadniono konieczność stosowania matematycznych modeli złożowych i symulacji komputerowych dla właściwego zrozumienia i prognozowania funkcjonowania złożowego elementu systemu podziemnego magazynowania gazu (PMG). Na tym tle zaprezentowano doświadczenia i możliwości prowadzenia prac symulacyjnych przez Zakład Symulacji Złóż Węglowodorów i PMG Instytutu Nafty i Gazu w Krakowie. Przedyskutowano struktury danych i procedury stosowane do generowania, kalibrowania i praktycznego wykorzystania złożowych modeli symulacyjnych podziemnych magazynów gazu. Podano przykłady opracowania i zastosowania symulacji PMG dla największych obiektów tego typu w Polsce.

EN

Underground Gas Storage (UGS) reservoirs constitute an important part of the domestic gas distribution system in Poland. Contrary to the other, surface elements of the system, UGS reservoirs cannot be directly monitored or measured either during their construction or regular functioning. The same general comment refers to all hydrocarbon subsurface reservoirs. However, the UGS reservoir practise is characterized by additional features that make reservoir simulation a particularly useful and significant modern tool applicable to these objects. Reservoir Simulation Department of Polish Oil & Gas Institute has become a main centre of reservoir modelling and simulations in Poland. It’s numerous projects include reservoir modelling and simulations of two largest UGS facilities in Poland: Wierzchowice UGS and Husów UGS, converted to storage facilities from partially depleted gas reservoirs. Various reservoir aspects of UGS modelling and simulations are presented in the paper as the results of reservoir simulations applied to these exemplary objects.

17

Wpływ podziemnego magazynowania gazu na efektywność eksploatacji złóż w PGNiG SA, Odział w Sanoku

Stopa J., Hoszowski A.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 5

362-367

PL

W niniejszym artykule przeprowadzono analizę eksploatacji złóż PGNiG SA Oddział w Sanoku pod względem wykorzystania PMG do działalności produkcyjnej. Oparto się na danych dotyczących dobowych ilości gazu oddawanych w poszczególnych PZO do sieci przesyłowej, obejmujących okres od początku 2004 roku do końca pierwszego kwartału 2009 r. Przeprowadzona została również analiza wpływu importu gazu oraz zmienności zapotrzebowania na gaz, co umożliwiło obliczenie ilości gazu niezbędnej do regulacji wydobycia z własnych złóż w PGNiG SA Oddział w Sanoku.

EN

This paper presents how the underground storage operation is used to control gas production activity by Polish Oil and Gas Company, Branch in Sanok. The analysis is based on data relating to the daily gas flow in the gas transmission network, covering the period from early 2004 until the end of the first quarter of 2009. The simple gas balance equation was employed to calculate the amount of gas, that was necessary for regulation of production from the domestic gas fields. The impact of gas imports and the volatility of gas demand were also discussed.

18

Uwarunkowania strategii rozwoju podziemnych magazynów gazu ziemnego w Polsce

Polit J., Mazurowski M., Gałek G.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 10

892-897

PL

W artykule przedstawione zostały problemy mające decydujący wpływ na przygotowanie, a następnie na realizację strategii rozwoju podziemnych magazynów gazu ziemnego w Polsce. Rozbudowa pojemności magazynowych jest obecnie rzeczą konieczną ze względu na bezpieczeństwo energetyczne kraju oraz potrzeby rozwijającej się gospodarki - przemysłu i gospodarstw domowych. Decyzje dziś podejmowane są podstawą przyszłego rozwoju społeczeństwa i gospodarki, a ich skutki będą odczuwalne w nadchodzących dekadach, zatem rozbudowa pojemności magazynowych w naszym kraju wymaga przemyślanych i długoterminowych działań oraz ogromnego zaangażowania finansowego. Biorąc pod uwagę rozmaite ograniczenia i uwarunkowania, w PGNiG S.A. rozpoczęto prace nad strategią rozwoju PMG w Polsce do 2035 roku.

EN

Problems which have strong impact on preparing and realizing strategy of development of underground gas storages in Poland are presented in the article. Enhancing of storage capacities is necessity from the reasons of energy safety, needs of developing economy and demand from household's sector. Nowdays taken decisions are basis for develop of society and economy in future - its consequences will have important impact in coming decades. Thus, for preparing new storage capacities in our country, long-term activities and huge investments are needed. Taking under consideration different preconditions and limitation, POGC has started to elaborate strategy of development of UGS in Poland till 2035.

19

The statistical methods in investment risk estimation of building UGS facilities

Kwilosz T.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 10

898-902

EN

The paper presents a mathematical model of UGS facility investment risk measurement. The author's approach to defining the UGS investment risk measure is presented as the probability of exceeding a predetermined maximum unit price of gas storage service. The investment risk measure was defined as probability distribution of a variable depending on other predetermined model's parameters in the form of deterministic and random variables. The results for a case study were based on Monte Carlo method. The calculations were done based on the data obtained from investments in the expansion of one of existing UGS facilities in Poland. The model of risk estimation presented in this paper is in accordance with the EU-recommended guidelines, so the method can be used to supplement financial analysis of investments in Polish UGS, being built and expanded, which are co-financed by EU aid funds.

PL

W artykule zaprezentowano autorskie podejście do zdefiniowania miary ryzyka inwestycji budowy PMG - jako prawdopodobieństwa przekroczenia z góry zadanej, maksymalnej jednostkowej ceny usługi magazynowania gazu. Miarę ryzyka inwestycji podano w postaci rozkładu prawdopodobieństwa zmiennej losowej zależnej od innych parametrów modelu, zadanych w postaci deterministycznej i stochastycznej. Wyniki dla przykładowego zagadnienia wyliczono przy użyciu metody Monte Carlo. Obliczenia wykonano opierając się na analizie finansowej inwestycji rozbudowy jednego z polskich PMG. Zaprezentowana metoda oceny ryzyka inwestycyjnego jest zgodna z zaleceniami Komisji Europejskiej i może być wykorzystywana jako uzupełnienie analizy finansowej inwestycji budowy i rozbudowy PMG finansowanych ze środków pomocowych UE.

20

Stan zaawansowania budowy podziemnych magazynów gazu w obszarze działania PGNiG S.A. Oddziału w Zielonej Górze

Nowak J., Olszewska K., Pawłowski A., Sierpińska M.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 8

681-690

PL

W artykule podano podstawowe informacje na temat PMG Bonikowo, PMG Daszewo i PMG Wierzchowice, w różnych stadiach zaawansowania budowy. Przedstawiono: podstawowe informacje o złożach przekształconych na PMG, powody przekształcenia złóż węglowodorów na podziemne magazyny gazu oraz rolę magazynów, charakterystykę pracy i odwierty PMG, aktualne zdolności produkcyjne odwiertów, planowane etapy rozbudowy, prace geologiczne, badania sejsmiczne i inne, aktualizowanie danych uzyskiwanych w procesie budowy i eksploatacji PMG Wierzchowice, stan zaawansowania budowy PMG.

EN

The article gives basic information about Bonikowo UGS, Daszewo UGS and Wierzchowice UGS in various stages of completion. The article presents: basic information about the gas fields converted into the UGS, reasons for the conversion of hydrocarbon reservoirs into the underground gas storages and role of the UGS, UGS and the wells characteristics, current productivity of the wells, planned stages of extension, well drilling, seismic studies and others, updating the data obtained in the process of construction and operation of UGS Wierzchowice, state of completion of the UGS Wierzchowice.