Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Factors influencing potential CO2 storage capacity in shales

Waszczuk-Zellner Patrycja, Lutyński Marcin, Koteras Aleksandra

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 1

143--157

EN

This article aims at presenting research on the sorption of carbon dioxide on shales, which will allow to estimate the possibility of CO2 injection into gas shales. It has been established that the adsorption of carbon dioxide for a given sample of sorbent is always greater than that of methane. Moreover, carbon dioxide is the preferred gas if adsorption takes place in the presence of both gases. In this study CO2 sorption experiments were performed on high pressure setup and experimental data were fitted into the Ambrose four components models in order to calculate the total gas capacity of shales as potential CO2 reservoirs. Other data necessary for the calculation have been identified: total organic content, porosity, temperature and moisture content. It was noticed that clay minerals also have an impact on the sorption capacity as the sample with lowest TOC has the highest total clay mineral content and its sorption capacity slightly exceeds the one with higher TOC and lower clay content. There is a positive relationship between the total content of organic matter and the stored volume, and the porosity of the material and the stored volume.

2

FEM analysis of proppant sticking in rock cracks

Kwietniewski M., Miedzińska D., Niezgoda T.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 2

55--65

EN

The problem of effective gas extraction from Polish shale rocks is an interesting research subject for scientists. A properly selected proppant, which protects cracks from closing during the fracturing process, inestimably contributes to an increase of extraction. Grains of proppant are transported along with a fracturing medium to reach the deepest regions of the crack. The proper support of the crack provides an easy flow of gas, therefore it is important in terms of extraction efficiency. This paper shows the interactions of a proppant grain with the crack surface in shale rock. FEM analysis was conducted to observe the stress region, which is generated as a result of pressing the grain into the crack surface. A model of a sphere which was pressed into the rock model with constant velocity was applied. The received results of stress depend on material properties and a range of proppant grain pressing.

PL

Terytorium Polski od kilku lat jest obiektem wzmożonych badań mających na celu opracowanie opłacalnej technologii wydobycia gazu z łupków. Polskie skały łupkowe różnią się pod względem fizycznym i chemicznym od tych występujących w Ameryce Północnej, są rozlokowane również na innej głębokości. Inna budowa skały stawia zatem nowe wyzwania dla wiertnictwa otworowego. Procesy szczelinowania zachodzą w nieco inny sposób, zatem konieczne jest opracowanie nowej technologii wydobycia. Jednym z ważniejszych aspektów tych badań jest dokładna analiza zachowania się skały obciążonej ciśnieniem szczelinowania. Do rozważenia jest tu mechanizm powstawania i propagacji pęknięcia oraz optymalny sposób podparcia szczeliny po zabiegu szczelinowania. Tę funkcję mają pełnić proppanty, które dostają się do złoża wraz z czynnikiem szczelinującym. Ziarenka, najczęściej ceramiczne o dużej twardości mają za zadanie zaklinować się w skale, aby utworzyć maksymalne rozwarcie szczeliny. Oczywiście, przy ogromnych naprężeniach wewnętrznych górotworu nastepuje wgniatanie ziaren w powierzchnię skały, co powoduje zmniejszenie przekroju poprzecznego szczeliny, a w skrajnych przypadkach może prowadzić do całkowitego zamknięcia szczeliny. Do analizy MES opracowano model geometryczny. Przyjęto, że model skały to czwarta część walca ze szczeliną w środkowej częćci o promieniu 1 mm. Wygenerowano model skały łupkowej o promieniu 8 mm oraz długości 10 mm. Analogicznie do modelu skały, przyjęto ziarenko proppantu jako 1/4 kuli. Dyskretyzację modelu przeprowadzono w oprogramowaniu LS – PrePost za pomocą elementów ośmiowęzłowych. Utworzony model składa się z 29554 elementów oraz 60696 węzłów.

3

Porównanie adsorpcji azotu, argonu i metanu na wybranym materiale skalnym

Dudek L.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 6

375--377

PL

W artykule przedstawiono teoretyczne podstawy adsorpcji, porównano izotermy adsorpcji azotu, argonu i metanu otrzymane dla materiału łupkowego złoża niekonwencjonalnego. Badania zostały wykonane za pomocą urządzenia TriStar II 3020 firmy Micromeritics w INiG – PIB (azot i argon) oraz 3Flex tej samej firmy w USA (metan). Przedstawiono wartości powierzchni właściwej obliczonej metodą BET dla azotu, argonu i metanu.

EN

Presented are the theoretical basis of adsorption, compared are adsorption isotherms of nitrogen, argon and methane obtained for a shale sample derived from a non-conventional deposit. The tests were carried out using the Micromeritics Tristar II 3020 in the Oil and Gas Institute – National Research Institute (nitrogen and argon) and the Micromeritics 3Flex apparatus in USA (methane). Values of BET surface area obtained from sorption of nitrogen, argon and methane are given.

4

Przestrzeń porowa skał łupkowych

Such P.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 9

561-565

PL

Przeanalizowano parametry przestrzeni porowej skał łupkowych o porowatości większej od 4%. Brano pod uwagę krzywe różnicowe i kumulacyjne rozkładu średnic porów. Wydzielono dwa typy przestrzeni porowej: mikro- i nanoporową oraz zdefiniowano ich parametry. Przeanalizowano zakresy średnic porów zapewniających transport płynów złożowych. W tym celu zastosowano rachunek fraktalowy (model uogólnionej gąbki Mengera) do krzywych kumulacyjnych typu log-log. Obok tych dwóch wydzielonych typów skał znaleziono również skały posiadające własne systemy mikrospękań. Ich parametry filtracyjne zależą od rozwartości szczelin.

EN

Pore space parameters were analyzed for shale gas rocks (porosity greater than 4%). Incremental and cumulative curves of pore size distribution were analyzed. Two types of pore space were shared, namely micro and nanopore. Finally parameters of both types were defined. Fractal approach was used to analyze the filtration properties of these rocks. The Generalized Menger sponge model was applied to log.log cumulative curves [8]. The third type of shale gas rocks was the microfracture type. Filtration parameters of this type of rock depend mainly on fracture thickness.

5

Use of X-ray computed microtomography for analysis of drill cores

Zalewska J., Kaczmarczyk J., Łykowska G.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 5

331-338

EN

The study presents results of investigations performed with use of X-ray computed microtomography (micro-C) on natural samples of carbonate rocks. Interpretation of pore network structure was performed, results of pore throats geometrical tortuosity measurement presented, micro-CT visualisation of fractures completed, and their aperture and width measured. Obtained data were compared with results of microscopic observations. It has been found that micro-CT method enables discerning of fractures that are mostly invisible when observed with microscope. This confirmed usefulness of micro-CT method both for rock internal structure analysis, and for visualisation and analysing of fractures. Mastered methodology should enable analysis of natural fracture systems in shale rocks.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wykonanych metodą mikrotomografii rentgenowskiej (micro-CT) na naturalnych próbkach skał węglanowych. Przeprowadzono interpretację struktury sieci porowej, przedstawiono wyniki pomiaru krętości geometrycznej kanałów porowych, dokonano mikrotomograficznej wizualizacji szczelin oraz zmierzono ich rozwartość i szerokość. Otrzymane dane porównano z wynikami obserwacji mikroskopowych. Stwierdzono, że metoda micro-CT pozwala zauważyć szczeliny w większości przypadków niewidoczne przy użyciu mikroskopu. Potwierdziło to użyteczność metody micro-CT; zarówno w analizie struktury wewnętrznej skał, jak i w obrazowaniu oraz analizowaniu szczelin. Opanowana metodyka powinna umożliwić analizę systemów naturalnych szczelin w skałach łupkowych.

6

Methodological aspects of porosity and pore space measurements in shale rocks

Darłak B., Włodarczyk M., Such P.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 5

326-330

EN

Conventional analyses of porosity and pore space parameters are not suitable for shale rocks because of their structure. Such factors like various kinds of porosity, presence of residual organic matter in pore space and great content of nanopores must be taken into account. Analyses of porosity and pore space investigations were performed on shale rock samples due to preparing a reliable method and parameters of analyses. It was found that porosity can be measured with the use of mercury and helium pycnometry. Critical point of porosimetrical analyses is necessity of complete removing of reservoir fluids from pore space. It is possible when analyses are conducted with the use of crumbled samples. The best granulation was found during the investigations.

PL

Konwencjonalne analizy porowatości oraz badania porozymetryczne nie są odpowiednimi dla badania skał łupkowych, z powodu specyficznej struktury takich skał. W analizach skał łupkowych należy uwzględnić różne rodzaje porowatości, obecność rezydualnej substancji organicznej oraz znaczny udział nanoporów w przestrzeni porowej. Wykonano serię badań na skałach łupkowych w celu znalezienia rzetelnej metody pomiarów omawianych parametrów. Stwierdzono, że porowatość może być mierzona za pomocą rtęciowej i helowej piknometrii. Punktem krytycznym dla pomiarów porozymetrycznych jest konieczność dokładnego usunięcia płynów złożowych z próbki. Jest to możliwe, jeśli próbka przed ekstrakcją i pomiarem zostanie odpowiednio zgranulowana. Znaleziono optymalną granulację dla badanych skał łupkowych.