Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmienność ilości i składu gazów pochodzących z degazacji rdzeni skalnych w profilu geologicznym otworu z obszaru LGOM

Kania Małgorzata, Janiga Marek, Wciślak Agnieszka

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 1

3--11

PL

Głównym celem badań było określenie zależności ilości i składu chemicznego gazów powstałych podczas procesu degazacji skał zróżnicowanych litologicznie i petrofizycznie w nawiązaniu do przykładowego profilu geologicznego otworu. Dla formacji miedzionośnych określenie tego typu prawidłowości dla różnych typów skał pozwoli na przewidywanie miejsc i kierunków ekshalacji gazowych, a w przyszłości może przyczynić się do utrzymania bezpieczeństwa w kopalniach. Przedmiotem badań były próbki skał pochodzące z wybranego pionowego otworu w obrębie formacji miedzionośnej z rejonu południowej części monokliny przedsudeckiej. Pobrane do badań próbki reprezentowały następujące serie litologiczne: piaskowiec czerwony i szary, dolomit, anhydryt oraz sól kamienną. W celu oceny gazonośności skał o różnym wykształceniu litofacjalnym przebadano skład molekularny oraz ilości wydzielonych gazów desorbowanych i resztkowych w obrębie wybranego otworu pionowego. Dodatkowo wszystkie próbki rdzeniowe poddano badaniom porozymetrycznym oraz przepuszczalności w celu oceny podstawowych parametrów petrofizycznych. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że ilość wydzielonego gazu resztkowego w całym obrębie profilu otworu doskonale koreluje z właściwościami petrofizycznymi, a dokładniej z wartościami porowatości całkowitej. Próbki pochodzące z serii piaskowcowej (zarówno czerwonego, jak i szarego piaskowca) charakteryzują się najwyższą porowatością całkowitą, sięgającą niemal 25%, i w tych porach zostały skumulowane i zamknięte największe ilości gazu resztkowego. Nieco mniejsze ilości gazu wydzieliły się podczas degazacji próbki dolomitu wapnistego pobranej z głębokości 10,00 m, o stosunkowo wysokiej porowatości całkowitej rzędu 7,3%, a jeszcze mniejsze z głębokości 8,35 m. Z kolei ilości gazu resztkowego dla soli kamiennej (Na1) oraz dla próbek anhydrytu (A1d) utrzymywały się na zdecydowanie niższym poziomie. Duże ilości gazu wydzielone z przestrzeni porowej rdzeni w trakcie procesu degazacji związane są z wysoką zawartością azotu nadmiarowego. Największe jego ilości wydzieliły się z serii piaskowców oraz z próbki dolomitu pobranej z głębokości 10,00 m, a więc z rdzeni o dużej porowatości całkowitej. Z kolei anomalnie wysokie wartości azotu nadmiarowego w gazie desorbowanym stwierdzono w próbce anhydrytu z głębokości 52,00 m (o stosunkowo niskiej porowatości). Obecność azotu nadmiarowego w tej próbce można tłumaczyć selektywną adsorpcją gazu podczas migracji na duże odległości, a także możliwością powstawania lokalnych pułapek gazu.

EN

The main objective of the research was to determine the amount and chemical composition dependence of gases formed during the degassing process of lithologically and petrophysically varied rocks in reference to the geological profile of the borehole. In the case of copper-bearing formations, determining this type of regularity for different types of rocks will make it possible to predict places and directions of gas exhalation. This may contribute, in the future, to maintaining safety in mines. The subject of the research were rock samples from a selected vertical borehole within copper-bearing formation from the southern part of the Fore-Sudetic Monocline. The samples collected for testing represented the following lithological series: red and grey sandstone, dolomite, anhydrite and rock salt. In order to assess the gas-bearing capacity of rocks with different lithofacial structure, the molecular composition and the amount of desorbed and residual gases were tested within selected vertical well. In addition, all core samples were subjected to porosimetric and permeability tests to evaluate the basic petrophysical parameters. Based on the obtained results, it was found that the amount of evaporated residual gas in the whole area of the borehole profile correlates perfectly with petrophysical properties, and more specifically with the values of total porosity. Samples from the sandstone series (both red and grey sandstone) are characterized by the highest total porosity reaching almost 25% and in these rock pores, the largest amounts of residual gas were accumulated and closed. Slightly smaller amounts of gas were separated during the degassing process from the limestone dolomite sample, taken from the depth of 10.00 m with a relatively high total porosity of 7.3%, and even smaller from the depth of 8.35 m. The amount of residual gas for rock salt (Na1) and for anhydrite samples (A1d) remained significantly lower. Large amounts of gas separated from the pore space of cores during the degassing process are associated with a high content of excess nitrogen. The largest amounts were separated from a series of sandstones and from a sample of dolomite, taken from a depth of 10.00 m, i.e. from cores with high total porosity. Additionally, anomalously high values of excess nitrogen in desorbed gas were found in the anhydrite sample, taken from a depth of 52.00 m (with relatively low porosity). The presence of excess nitrogen in this sample can be explained by selective gas adsorption during long-distance migration, as well as the possibility of forming of local gas traps.

2

Ocena jakościowo-ilościowa gazów pochodzących z degazacji rdzeni skalnych na tle właściwości petrofizycznych skał kompleksu miedzionośnego południowej części monokliny przedsudeckiej

Kania Małgorzata, Janiga Marek

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 6

314--323

PL

Przedmiotem badań były próbki rdzeni pochodzące z utworów miedzionośnych, w celu określenia zależności różnego typu parametrów geochemicznych z wykształceniem litologicznym badanych skał w nawiązaniu do badań petrofizycznych. W związku z tym przeanalizowany został zarówno skład molekularny gazów pod kątem obecności azotu nadmiarowego, helu, wodoru, związków siarki i węglowodorów, jak również dokładna ilość wydzielonego gazu. Badania przeprowadzono na próbkach gazu desorbowanego oraz na próbkach gazu resztkowego i na tej podstawie zostały określone pewne prawidłowości zmian jakościowo-ilościowych, co w konsekwencji pozwala na przewidywanie lokalizacji miejsc o zwiększonej akumulacji dla poszczególnych gazów. Dodatkowo analizie statystycznej poddano wybrane właściwości petrofizyczne skał, z których pozyskano gaz. Na podstawie uzyskanych wyników badań można zaklasyfikować skały takie, jak piaskowiec i dolomit wapnisty, jako typy litologiczne o wysokim potencjale akumulacyjnym dla gazów. Zdecydowanie najwyższa ilość gazu resztkowego uzyskana została z serii piaskowców. Nieco mniejsze ilości gazu wydzieliły się z kolei z próbek dolomitu wapnistego. Jeszcze mniejsze zanotowano dla soli kamiennej, a najniższe dla próbek anhydrytowych. Średnie ilości wydzielonego gazu resztkowego doskonale korelują z właściwościami petrofizycznymi, takimi jak: średnie wartości porowatości całkowitej i otwartej, powierzchnia właściwa oraz przepuszczalność. Na podstawie przeprowadzonej analizy, zaobserwowano duże zróżnicowanie oznaczeń zarówno ilościowojakościowych gazów, jak i właściwości petrofizycznych badanych rdzeni piaskowców i dolomitów wapnistych (gdzie mogą być kumulowane duże ilości gazu, co stanowi zasadnicze zagrożenie dla wyrobisk górniczych). Z kolei dostępne wyniki badań dla próbek anhydrytowych oraz soli kamiennej sugerują, że w analizowanym obszarze (pomimo stosunkowo słabych właściwości kolektorskich skał) pojawiają się jednak warunki do wystąpienia lokalnych pułapek gazu w strefach o podwyższonej porowatości.

EN

The subject of the study were core samples originating from copper-bearing deposits, in order to determine the correlation of different types of geochemical parameters with the lithological variation of the studied rocks in reference to petrophysical investigations. The molecular gas composition for the presence of excess nitrogen, helium, hydrogen, sulfur compounds, and hydrocarbons, as well as the exact amount of evolved gas, were examined. The tests were performed on samples of desorbed gas and on residual gas samples, and on this basis certain regularities of qualitative and quantitative changes were determined, which in turn allows to forecast the location of places with increased accumulation of individual gases. Additionally, the petrophysical properties of the rocks from which the gas was obtained, were subjected to statistical analysis. Based on the obtained research results, rocks such as sandstone and calcareous dolomite can be classified as lithological types with high accumulation capacities for gases. It is clear that the highest amount of residual gas was obtained from a series of sandstones, slightly smaller amounts of gas released from the samples of calcareous dolomite; less were noted for rock salt, and the lowest for anhydrite samples. The average amount of separated residual gas perfectly correlates with the petrophysical properties, such as: mean values of total and open porosity, specific surface area, and permeability. On the basis of the analysis, a large diversity of quantitative and qualitative gas coposition determinations, and the petrophysical properties of the studied sandstone and dolomite cores was observed (where large amounts of gas can be accumulated, which is a major threat to mining excavations). In contrast, the available results for anhydrite and rock salt samples suggest that in the analysed area (despite the relatively poor collector properties of rocks), there are conditions for local gas traps in zones with increased porosity.

3

Wpływ wykształcenia litofacjalnego na ilość i skład molekularny gazu desorbowanego i resztkowego

Kania M., Janiga M.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 12

884--893

PL

W artykule przedstawiono zależność różnego typu parametrów geochemicznych od wykształcenia litofacjalnego badanych skał, pochodzących przede wszystkim z utworów miedzionośnych. Określenie tego typu prawidłowości oraz rozpoznanie poszczególnych gazowych produktów generacji z różnego typu skał (między innymi: piaskowca, dolomitu wapnistego, anhydrytu, soli) pozwoli na przewidywanie miejsc występowania ekshalacji gazowych, a w przyszłości może przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa w kopalniach. W ramach badań przeanalizowano zarówno skład molekularny gazów pod kątem obecności azotu nadmiarowego, helu, wodoru, związków siarki i węglowodorów, jak też dokładną ilość wydzielonego gazu. Badania były prowadzone na próbkach gazu swobodnego, reprezentującego tę część gazu, która znajduje się w przestrzeni porowej skały i która może swobodnie migrować (tzw. gaz desorbowany), oraz na próbkach reprezentujących tę część gazu, która jest uwolniona ze skały po rozdrobnieniu próbki w trakcie procesu degazacji (gaz resztkowy). Ilość i skład molekularny gazów pobranych „head space” oraz gazów wydzielonych w trakcie degazacji rdzeni skalnych są mocno skorelowane z wykształceniem litofacjalnym badanych rdzeni. Na podstawie uzyskanych wyników badań, skały takie jak: dolomit wapnisty, piaskowiec oraz anhydryt można zaklasyfikować jako miejsca o wysokim potencje akumulacyjnym dla gazów. Świadczą o tym duże ilości gazu resztkowego wydzielonego w trakcie procesu degazacji oraz wysoka zawartość różnego typu składników gazowych (zwłaszcza węglowodorów oraz dwutlenku węgla, azotu nadmiarowego i siarkowodoru). Sól kamienną, ze względu na wydzielone małe ilości gazu resztkowego, należy zaklasyfikować jako skałę o niskim potencjale akumulacyjnym. Natomiast wysoka zawartość azotu nadmiarowego i wodoru w próbkach gazu desorbowanego z soli kamiennej może być związana z migracyjnym charakterem gazu.

EN

The article presents the dependence of various types of geochemical parameters on the lithofacial variation of the studied rocks, mainly from copper-bearing deposits. Determination of this type of regularity and identification of individual gas generation products from various types of rocks (for example: sandstone, dolomite, anhydrite, salt) will allow to predict the occurrence of gas exhalations, and in the future may contribute to safety in mines. As part of research the molecular gas composition for the presence of excess nitrogen, helium, hydrogen, sulfur compounds and hydrocarbons, as well as the exact amount of evolved gas, were examined. The study was conducted on free gas samples, representing that part of the gas, which is located in the pore space of the rock, and which is free to migrate (so-called “desorbed gas”) and on samples representing the part of the gas which is released from the rock sample after crushing, during the degassing process (residual gas). The amount and molecular composition of “head space” gases and gases emitted during the degassing of rock cores are strongly correlated with the lithophacial variation of the studied cores. Based on the obtained research results, rocks such as limy dolomite, sandstone and anhydrite can be classified as places with high accumulation capacities for gases. This is evidenced by the large amounts of residual gas emitted during the degassing process and the high content of various types of gaseous components (especially hydrocarbons, as well as carbon dioxide, excess nitrogen and hydrogen sulphide). Rock salt, due to the small amounts of residual gas, should be classified as a rock with low accumulation potential. On the other hand, the high content of excess nitrogen and hydrogen in desorbed gas samples from rock salt may be related to the migratory nature of the gas

4

Degazacja próbek skał – ocena ilościowa i jakościowa gazu resztkowego

Janiga M., Kania M.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 1

8--13

PL

W artykule została przedstawiona, opracowana i zoptymalizowana metodyka degazacji próbek skał. Uzyskane wyniki (ilości wydzielonych związków ze skały przeliczone z uwzględnieniem objętości pojemnika oraz wagi i gęstości skały) dla testowanych próbek soli kamiennej, anhydrytu i dolomitu wapnistego są zróżnicowane i mogą służyć do oceny gazonośności skał. Ponadto możliwe jest wykonywanie analiz składu izotopowego węglowodorów (przy odpowiednio wysokich zawartościach) w gazie resztkowym.

EN

This article presents developed and optimized methodology of the degassing of rock samples. Results obtained (amounts of compounds separated from the rock calculated including volume of the container, weight and density of rock) for tested samples of salt, anhydrite and limy dolomite are varied and can be used for gas content determination. In addition it is possible to perform analysis of the isotopic composition of hydrocarbons in residual gas (only with appropriately, high levels of hydrocarbons).

5

Modelowanie przepływu ciepła przez izolację zbiorników kriogenicznych w module SolidWorks simulation

Czyżycki W.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

R. 108, z. 4-M/1

29-36

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie programu SolidWorks wraz z modułem obliczeniowym SolidWorks Simulation do wykonania modelu oraz obliczeń cieplnych stacjonarnego zbiornika kriogenicznego. Podjęto istotne zagadnienie związane z projektowaniem i modelowaniem zbiorników kriogenicznych, jakim jest wykorzystanie próżni jako elementu izolacyjnego, w tym uwzględnienie gazu resztkowego.

EN

The paper describes the use of SolidWorks with a simulation package SolidWorks Simulation for the design of the model and thermal calculations of stationary cryogenic tank. The paper deals with important issue related to the design and modeling of cryogenic tanks which is considering vacuum as a way of insulating component, including consideration of residual gas.