Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Uwarunkowania geologiczne wybranych wysadów solnych w Polsce i ich przydatność do budowy kawern do magazynowania wodoru

Czapowski G., Tarkowski R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 472

53--81

PL

Podziemne magazynowanie wodoru stanowi alternatywną formę magazynowania energii. Zatłoczony gaz w sytuacji nadwyżek energetycznych może być uwalniany i spalany w odpowiednich instalacjach w momencie wzrostu zapotrzebowania na energię. Do najbardziej efektywnych form takiego magazynowania należą kawerny w wysadach zbudowanych z soli cechsztynu, które na obszarze Niżu Polskiego intrudowały w nadległe utwory mezozoiku. Siedem spośród 27 wysadów solnych spełnia parametry geologiczne (minimalna grubość serii solnej rzędu 1 km, maksymalna głębokość występowania zwierciadła solnego <1 km), pozwalające je wskazać jako przydatne do budowy kawern magazynowych wodoru. Do najlepszych/optymalnych struktur należą wysady Rogóźno i Damasławek oraz w równym stopniu przydatne są dwa bliźniacze wysady – Lubień i Łanięta. W świetle obecnej wiedzy geologicznej mniej perspektywicznymi strukturami są wysady Goleniów i Izbica Kujawska (wysad Izbica Kujawska wymaga kompleksowego rozpoznania geologicznego). Ostatnią z analizowanych struktur, wysad Dębina, ulokowaną w centrum eksploatowanego odkrywkowo złoża węgla brunatnego „Bełchatów”, uznano za nieprzydatną dla tej formy magazynowania. Opisane wysady solne są również przydatne do magazynowania innych gazów np. gazu ziemnego czy powietrza, gdyż ich magazynowanie wymaga spełnienia podobnych warunków geologicznych.

EN

Underground hydrogen gas storage might be the alternative energy supplier. Filled-up during energy surplus could be utilized during energy shortage by combustion in special installations. Salt caverns within the salt domes are being considered as one of the optimal places for such energy storage. Caverns within the domes of Zechstein salts that intruded into the surrounding Mesozoic strata of the Polish Lowlands are among the most effective underground storages. Seven out of 27 analyzed salt domes have been recommended for hydrogen storage construction based on the geological parameters (i.e. minimum thickness of the salt body should be about 1 km and its top at a depth less than 1 km). The best structures are the Rogóźno and Damasławek domes and two twin-forms – the Lubień and Łanięta domes of equal usefulness. Less perspective structures, based on the present geological knowledge, are the Goleniów and Izbica Kujawska domes. The latter would still require basic geological work. The last analyzed structure, the Dębina dome, located in the centre of the active lignite open-pit “Bełchatów”, has been excluded from future consideration. These salt domes are also suitable for the storage of other gases, i.e. natural gas and air, as their storage requires similar geological setting.

2

Rozpoznanie wysadu solnego Wapno na tle tworzonych obrazów złoża

Kolonko M., Kolonko P., Wachowiak J.

Przegląd Solny

|

2014

|

T. 10

85--100

PL

Wysad solny Wapno był eksploatowany od początku XIX wieku. Początkowo eksploatowano margle kredowe, występujące ponad czapą gipsową tuż pod powierzchnią ziemi, następnie gips z czapy gipsowej i sól kamienną z wysadu solnego, którą nawiercono w 1871 r., na głębokości około 160 m p.p.t. Pierwsze nadanie górnicze na białą sól kamienną uzyskano w 1873 r. Podziemną eksploatację soli rozpoczęto w 1920 r., którą kontynuowano do 1977 r. Sól eksploatowano dwoma szybami na 8 poziomach eksploatacyjnych (III - VIII) na głębokości od 484 do 678 m p.p.t. W czasie działalności kopalni opracowano szczegółowo budowę wewnętrzną złoża oraz kształt i zasięg wysadu solnego i czapy gipsowej. Od początku eksploatacji kopalnia borykała się z zagrożeniem wodnym z warstw wodonośnych otaczających wysad, głównie z czapy gipsowej. Zagrożenie to wzrosło na początku lat 70. ubiegłego wieku. Szczególnie niebezpieczne były wycieki na poziomie III, w komorach 34, 36 i 37, które doprowadziły do zatopienia kopalni 5 sierpnia 1977 roku.

EN

The Wapno salt dome has been mined since the beginning of the 19th century. Initially, chalk marls, occurring above the gypsum cap and underneath the land surface, were extracted. Later, gypsum from the cap and rock salt from the very salt dome were mined. The salt dome was drilled to the depth of ca. 160 m below the ground in 1871. The first white salt mining concessions were obtained in 1873. Underground salt mining started in 1920 and was continued until 1977. Salt was extracted through two shafts and at eight operating levels (III-VIII) located at the depths from 484 to 678 m. During the mining operations, a detailed internal deposit shape and structure were identified, together with the range of both salt dome and gypsum cap. Since the beginning of salt extraction, the salt mine struggled against water hazard presented by the aquifers surrounding the salt dome, mainly those located in the gypsum cap. The hazard increased in the 1970’s. The leaks at Level II, Chambers 34, 36, and 37, turned out to be particularly dangerous and caused the mine flooding on 5 August 1977.

3

Receptury zaczynów cementowych stosowane do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w wysadach solnych na podziemnych magazynach gazu

Rzepka M., Kremieniewski M.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2012

|

R. 15, Nr 10 (174)

7--9

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zaczynów cementowych o wysokiej elastyczności kamienia cementowego przeznaczonych do uszczelniania rur okładzinowych w wysadach solnych na podziemnych magazynach gazu. Zaczyny cementowe opracowywane były w Instytucie Nafty i Gazu oraz w Serwisie Cementacyjnym w Wołominie w latach 2009-2012. INiG posiada odpowiednią aparaturę służącą do badania kamienia cementowego w warunkach solnych (formy do badania przyczepności kamienia do soli i rury stalowej oraz przyrząd do badania przepuszczalności dla gazu). Badania laboratoryjne były wykonywane 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 w INiG zaczynów mogą być z powodzeniem zastosowane podczas cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach wierconych dla potrzeb podziemnych magazynów gazu. Zaczyny te zostały wykorzystane m.in. podczas cementowania na PMG w otworach Z15, Z16 i Z17 oraz K1-K5. Powstałe po związaniu zaczynów kamienie cementowe charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie oraz brakiem przepuszczalności dla gazu. Kamienie cementowe posiadają również dużą odpornością na cykliczne zmiany temperatury oraz na obciążenia mechaniczne w czasie wieloletniej eksploatacji podziemnych magazynów gazu.

EN

The article presents the test results of cement slurries with high flexibility of cement stone for sealing casing in salt plug in underground gas storages. Cement slurries were prepared at the Institute of Oil and Gas in 2009-2012. The Oil and Gas Institute has appropriate equipments for the study of cement stone in salt conditions (forms to study adhesion cement stone to salt and steel pipes and device for testing gas permeability). Laboratory tests were performed at the Department of Drilling Technology according to PN-EN 10426-2 “Petroleum and natural gas industries” - Cements and materials for cementing the holes” and API SPEC 10 “Specification for materials and testing for well cements.” The slurries formulas developed in the Oil and Gas Institute can be successfully applied for cementing casing in the holes drilled for underground gas storage. These slurries were used, i.e. during cementation of the PMG in the holes Z15, Z16 and Z17 and K1-K5. Cement stones are characterized by high compressive strength and gas impermeability. Cement stones also have high resistance to cyclic temperature changes and mechanical stress during long-term exploitation of underground gas storage.

4

Warunki geomechaniczne w caliznach chroniących kopalnię przed wodami na przykładzie kopalni soli „Kłodawa”

Kortas G., Maj A.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 12

112--117

PL

Warunki geomechaniczne w kopalni „Kłodawa” określono poprzez badania modelowe ośrodka sprężysto-lepkiego stosując homogenizację obszarów eksploatacji komorowo-filarowej. W pracy po raz pierwszy określono ilościowo zmienne w czasie naprężenia i odkształcenia w caliznach ochronnych wysadowej kopalni soli i powiązano je z kształtowaniem się zagrożenia wodnego. Stwierdzono, że brzeg nachylonej warstwy anhydrytu głównego jest miejscem, w którym występują największe i niebezpieczne naprężenia efektywne. Powiązane z nimi odkształcenia rozciągające rozszczelnić mogą filary i otwierać drogi przepływu wód do pól górniczych. W półce stropowej nad wyrobiskami rozwijają się naprężenia i odkształcenia rozciągające, które narastają z upływem czasu i ze wzrostem szerokości pól górniczych. Mniejsze naprężenia występują w filarach brzeżnych, ale w tych warunkach ich perforacja nieszczelnie zlikwidowanymi otworami wiertniczymi, otworzyć może drogi przepływu wód.

EN

Geomechanical conditions in the ”Klodawa” mine were determined thanks to model testing of resilient viscous medium by use of homogenization of pillar-chamber exploitation areas. It is the first time when stresses and deformations, quantitively changing in time, in protective rock mass of dome salt mines have been determined and related to water hazard forming. It was stated that the bank of inclined layer of main anhydrite is the area of the largest and most dangerous effective stresses. Their related tensile deformations may unseal the pillars and open flow paths of water to mining fields. In a roof pillar above excavation, stresses and tensile deformations are being developed, intensifying with time and raise of mining fields widths. Although the stress in margin pillars is lower, in such conditions perforation of untightly closed bore-holes may open flow paths for water.

5

Zaczyny cementowe stosowane do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w wysadach solnych na podziemnych magazynach gazu

Rzepka M.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

689--694

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zaczynów cementowych o wysokiej elastyczności kamienia cementowego przeznaczonych do uszczelniania rur okładzinowych w wysadach solnych na podziemnych magazynach gazu. Zaczyny cementowe opracowywane były w Instytucie Nafty i Gazu w latach 2009-2012. INiG posiada odpowiednią aparaturę służącą do badania kamienia cementowego w warunkach solnych (formy do badania przyczepności kamienia do soli i rury stalowej oraz przyrząd do badania przepuszczalności dla gazu). Badania laboratoryjne były wykonywane 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 w INiG zaczynów mogą być z powodzeniem zastosowane podczas cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach wierconych dla potrzeb podziemnych magazynów gazu. Zaczyny te zostały wykorzystane m.in. podczas cementowania na PMG w otworach Z15, Z16 i Z17 oraz Kl-K5. Powstałe po związaniu zaczynów kamienie cementowe charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie oraz brakiem przepuszczalności dla gazu. Kamienie cementowe posiadają również dużą odporność na cykliczne zmiany temperatury oraz na obciążenia mechaniczne w czasie wieloletniej eksploatacji podziemnych magazynów gazu.

EN

The article presents the test results of cement slurries with high flexibility of cement stone for sealing casing in salt plug in underground gas storages. Cement slurries were prepared at the Institute of Oil and Gas in the years 2009-2012. The Oil and Gas Institute has appropriate equipments for the study of cement stone in salt conditions (forms to study adhesion cement stone to salt and steel pipes and device for testing gas permeability). Laboratory tests were performed at the Department of Drilling Technology according to PN-EN 10426-2 Petroleum and natural gas industries — Cements and materials for cementing the holes and API SPEC 10 Specification for materials and testing for well cements. The slurries formulas developed in the Oil and Gas Institute can be successfully applied for cementing casing in the holes drilled for underground gas storage. These slurries were used e.g. during cementation of the PMG in the holes Z 15, Z 16 and Z 17 and Kl -K5. Cement stones are characterized by high compressive strength and gas impermeability. Cement stones also have high resistance to cyclic temperature changes and mechanical stress during long-term exploitation of underground gas storage.

6

Application of the SAR interferometric methods to identify the mobility of the area above the salt diapir in Inowrocław and the regional salt structures in central Poland

Piątkowska A., Surała M., Perski Z., Graniczny M.

Geology, Geophysics and Environment

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

209-220

EN

Remote sensing interpretation presents the linear structural elements correspond to the tectonic-structural pattern and suggest a block-type character of the pre-Permian basement. They may also indicate the existence of active movements of salt bodies and point at tectonic zones being active during almost recent past. The research on terrain mobility in the Inowrocław salt dome area and regional salt structures was conducted with the use of SAR interferometry techniques: PSI and InSAR. All archival scenes (both descending and ascending) available from satellites ERS-1/2 and ENVISAT were used in order to determine the nature of displacement during the last 15 years. To identify the mobility of the pilot study, locally and regionally, the results from SAR interferometry techniques were analysed together with all types of collected data: tectonics, geophysical, geological, geodetic, and structural data. That gave indications about the uplift and subsidence in the salt dome area, as well as information about the types and causes (natural and induced) of mass movements.

PL

W ujęciu regionalnym tektonika blokowa w podłożu kompleksu permskiego była jednym z ważniejszych czynników inicjujących i warunkujących dźwiganie się antyklin solnych ku górze. W wypadku wysadu solnego Inowrocławia występował naturalny proces dźwigania kopuły wysadu o różnym stopniu nasilenia, a jego skutkiem jest powolna aktywność stref tektonicznych. Przybliżone wartości przemieszczeń terenu lokalnie w rejonie wysadu i regionalnie w rejonie struktur solnych zostały określone na podstawie wyników badań interferometrii satelitarnej SAR metodami PSInSAR i DInSAR. Do wyznaczenia wartości przemieszczeń powierzchni terenu w ostatnich 15 latach zostały wykorzystane wszystkie dostępne sceny archiwalne (zarówno descending, jak i ascending) satelitów ERS-1/2 oraz ENVISAT. W celu wyznaczenia stref aktywnych tektonicznie wyniki interferometrii radarowej zostały zanalizowane przy użyciu wszystkich zgromadzonych typów danych: tektonicznych, teledetekcyjnych, geofizycznych, geologicznych, geodezyjnych oraz danych strukturalnych. Pozwoliło to na scharakteryzowanie procesu podnoszenia i osiadania terenu w wymiarze lokalnym oraz regionalnym oraz wykazanie wyraźnych związków z naturalnym procesem halotektoniki.

7

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

Ślizowski J., Urbańczyk K.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 2

335--349

EN

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

PL

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

8

Analiza możliwości wykorzystania magazynów ciekłego propanu, lokowanych w strefie kawern wysadów solnych, do produkcji energii

Pająk L., Gonet A., Śliwa T., Knez D.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 4

657-667

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia magazynowania płynów w kawernach wytworzonych w wysadach solnych. Wykorzystanie ciepła z wysadów solnych jest koncepcją przyszłościową. W pracy poruszono zagadnienia połączenia pozyskiwania ciepła z magazynowaniem propanu. Przeanalizowano możliwości wykorzystania kawern magazynowych z ciekłym propanem do pozyskiwania ciepła oraz w systemach chłodzenia. Artykuł zawiera analizę możliwości produkcji energii elektrycznej w analizowanym przypadku.

EN

Paper presents fluids storage problems in cavities made in salt domes. Using heat from salt domes is future concept. This work raise a problem of combination propane storage and heat extraction. There are analyzed possibilities of using storage cavities with liquid propane to heating and air conditioning systems. Paper discuss usability of electric energy production in analyzed case.

9

Warunki hydrogeologiczne w rejonie wysadów solnych i ich znaczenie dla bezpieczeństwa gospodarczego wykorzystania struktur solnych

Górski J., Rasała M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/1

121-128

PL

Przedstawiono wyniki badań hydrogeologicznych pięciu wysadów solnych zlokalizowanych na Kujawach. Stwierdzono, że wysady solne usytuowane są w strefie aktywnej wymiany wód podziemnych i oddziaływają na otoczenie. Oddziaływanie to można podzielić na wpływ solanek spływających od strefy lustra solnego oraz wód o niższej mineralizacji migrujących z wyższych partii czap wysadów. Omówiono zagrożenia wodne związane z pozyskiwaniem soli i magazynowaniem mediów w wysadach oraz zasady rozpoznawania warunków hydrogeologicznych i monitoringu wód podziemnych w rejonie tych obiektów.

EN

The paper presents the results of hydrogeological investigations of five salts domes in the Kujawy region. The salt domes are situated in active groundwater exchange zones and they affect the surrounding environment. This influence includes the effect of brines flowing from the salt mirror zone, and the effect of water of lower mineralization flowing from the upper parts of the caprock. The investigations were the basis for determination of water risks related to salt extraction and media storage, as well as for creating the rules of recognition and monitoring of hydrogeological conditions.

10

Budowa geologiczna struktury solnej Wapna w Wielkopolsce

Jaworska J., Ratajczak R.

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

T. 190

1--69

PL

Wysad solny w Wapnie składa się z dwóch elementów: właściwego słupa solnego i czapy gipsowej przykrywającej ciało solne. Podczas prowadzenia eksploatacji w wysadzie Wapna nie stwierdzono obecności soli cyklotemu Werra (PZ1). Prawdopodobnie ta część grupy solnej występuje na większej głębokości niż granica poznania złoża (–580 m n.p.m.). Profil utworów cyklotemu Stassfurt (PZ2) zaczyna się od starszej soli kamiennej. Zajmuje ona centralną partię złoża i stanowi około 90% całej masy solnej w diapirze Wapna. Grupa solna w Wapnie na skutek wyciskania mas solnych uległa intensywnym zaburzeniom, uwidaczniającym się w rozmieszczeniu różnych typów litologicznych zarówno na planach, jak i na przekrojach geologicznych. Sole starsze występują w osiowej części wysadu, młodsze – na zewnątrz. Powierzchnia spągowa czapy gipsowej znajduje się na głębokości 160–180 m, czyli 60–80 m n.p.m.; poniżej występuje zwierciadło solne, nad którym leży warstwa „gruzu solnego”. Strop czapy w dwóch miejscach sięga powierzchni terenu, natomiast przeciętnie leży na głębokości 20–40 m. Miąższość czapy waha się od 5 do 160 m, średnio wynosi 109 m. Jej powierzchnię szacuje się na ok. 0,52 km2, a objętość – na blisko 57 mln m3 (0,057 km3) gipsu. Czapę wysadu solnego Wapna można podzielić na dwie części: czapę gipsowo-ilastą (rzadko występującą) i właściwą czapę gipsową. Zaawansowane rozpuszczanie skał gipsowych i solnych doprowadziło do utworzenia się na obszarze czapy subrozyjnych zapadlisk, lejów krasowych, szczelin i kawern wypełnionych przez alochtoniczne osady, deponowane w różnych etapach rozwoju wysadu. Zapadliska subrozyjne charakteryzują się dużymi głębokościami i sięgają niekiedy samego ciała solnego. Niszczenie wychodni czapy gipsowej spowodowało powstanie osadów zwietrzelinowych, wykształconych jako rezydualne pokrywy zbudowane z gipsowego gruzu, lokalnie występującego z ciemnym iłem. Miejscami przykrywają one wychodnie skał gipsowych lub wypełniają niecki. Badania makro- i mikroskopowe tych skał wykazały, że kluczowe znaczenie dla powstania czapy wysadu Wapna miały procesy rozpuszczania ekshumowanych mas solnych, procesy hydratacji i dehydratacji siarczanów i ich rozpuszczania, procesy wtórnej krystalizacji z roztworów oraz aktywność tektoniczna, halokinetyczna i grawitacyjna redepozycja skał i osadów.

EN

The Wapno salt dome consists of two elements: salt stock and gypsum cap-rock on its top The salt diapir is 1000 m long and ca. 600 m wide; its surface amounts 0.5 km2. The salt mirror is located at the depth of 160-180 m b.g.l. The salt masses were uplifted from the depth of ca. 6000 m; the central part of the diapir is built by the older salt rocks - belonging to PZ2, representing 90% of whole salt rock masses in the diapir. Recently the salt mirror is noted on different levels, at the average 150 m b.g.l. (differences up to 20 m). The upper part of cap-rock is situated at the depths of 20-40 m b.g.l. but in two places the cap-rock can be observed on surface. Average thickness of Wapno cap-rock amounts 109 m, and its volume - 0.057 km3. The level of the salt mirror is covered by rock salt breccia and above this - gypsum cap-rock - salt debris dissolution. The surface cap-rock was affected by the dissolution. Advanced dissolution of the sulphate and saline rocks resulted in generation of subrosional collapse sinks, fissures and caverns filled by colluvium or eluvium. The most important processes responsible for origin and forming of cap-rock were: dissolution rock salt, hydratation of sulfate, tectonic and halotectonic activity and gravitational flow of washed out weathering covers of cap-rock.

11

Osiadania i konwergencje w wysadach solnych, studium modelowe w ośrodku sprężysto-lepkim

Kortas G.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2007

|

Vol. 76, nr 42

361-371

PL

Badania modelowe MBS prowadzą do określenia związków konwergencji komór, smukłości struktury kopalni (A) i wykorzystania złoża (a:) z niecką osiadań na powierzchni. Parametrem niecki osiadań jest stosunek jej objętości do objętości wyrobisk a stanu górotworu (a) - stosunek objętości niecki do konwergencji objętościowej kopalni Parametr a jest miarą odkształceń objętościowych w górotworze. Wskaźniki

EN

FEM modeling study shows connections between convergence and volume of subsidence trough with slenderness of mine structure (A) and exploitation effective of mining (k). The base parameter is the ratio volume of trough to the volume of rooms it is relative volume of the trough. The rock mass parameter (a) is ratio volume of trough to area convergence of mine (%K). This is measure of volume strain of rock mass. Factors a, Lv, 4k and displacements wmax i n"MX are functions of A and k. If A and k grow then a decreases (2-4), fig. 2-4. Increase a: and A goes to meaningful change of balance conditions in rock mass. In this case distribution of subsidence is peculiar. There are two centre of subsidence with uplift on symmetry vertical axis of structure. If K and A are very big then extremely horizontal displacement is greater then extremely vertical displacement. Distribution of vertical displacements on ground surface in solution mining Mogilno is good example of this phenomenon.

12

Teledetekcyjny monitoring środowiska w rejonie wysadów solnych z wykorzystaniem obrazów satelitarnych systemu landsat (etm+)2

Mularz S.

Geoinformatica Polonica

|

2005

|

T. 7

111-130

PL

W artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań dotyczących wykorzystania multispektralnych obrazów satelitarnych systemu LANDSAT (ETM+) dla potrzeb monitoringu środowiska w rejonie wysadów solnych. Pierwszy etap badań obejmował kompleksową ocenę pojemności informacyjnej pełnego zestawu wielospektralnych danych satelitarnych, w oparciu o różne procedury statystyczne, następnie integrację kanałów termalnych i optycznych metodą IHS oraz wygenerowanie mapy użytkowania i pokrycia terenu metodą klasyfikacji nadzorowanej. W drugim etapie dokonano próby detekcji przejawów termicznych w rejonie wysadu. Wykorzystano tutaj koncepcję koncentrycznych stref buforowych o modułach 50- i 25-metrowych, których granice przebiegały równolegle do konturu wysadu. Analiza uzyskanych wyników wykazała, że zmiany poziomu i rozkład temperatury w otoczeniu wysadu cechuje wyraźna tendencja spadkowa wraz z oddalaniem się od granic wysadu w kierunku jego przedpola, przy czym różnice temperatury są rzędu 2-3°C.

EN

The paper presents a methodology and results of remote sensing monitoring over the salt dome area using the Landsat (ETM+) multispectral imageries. On the first stage the statistical methods were used to determine the amount and distribution of information contained in full multispectral data set. Next thermal and optical bands were merged using IHS formula, and also land-use/land-cover map of the test area was generated using supervised classification method. On the second stage the detection of thermal anomalies around the salt dome was done. Analyses of distribution of radiation temperature around the dome in the consecutive buffer zones of 25 and 50 m wide showed a distinct drop of temperature level from centre of the dome towards its forefield and the recorded differences in real temperature values are of order of 2-3°C.

13

Minerały nierozpuszczalne w wodzie wydzielone ze skał zubrowych cyklotemu PZ-4 w Kopalni Soli Kłodawa

Wachowiak J.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 5

23-32

PL

Przedmiotem badań są minerały nierozpuszczalne w wodzie wydzielone z zubra hematytowego (piętro PZ-4) odsłoniętego w kłodawskim wysadzie solnym. Największy udział części nierozpuszczalnych (95%) stwierdzono w stropie zubra, gdzie kończy się sedymentacja ewaporatów a rozpoczyna się sedymentacja iłów oraz w przerostach iłowo - solnych (53%). Najmniej rozpuszczalnego w wodzie residuum zaobserwowano w przerostach soli kamiennej (ok. 1%). Przeciętnie zawartość części nierozpuszczalnych w wodzie wynosi w typowych zubrach 15 - 20%. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w całym profilu zubra dominują anhydryt, kwarc i minerały ilaste (chloryt, illit). W niektórych warstwach zaznacza się duża zawartość węglanów, głównie magnezytu, dolomitu i kalcytu. W śladowych ilościach występuje hematyt i montmorillonit.

EN

The author studied minerals insoluble in water, separated from haematite-bearing zuber (PZ-4 cyclothem - Aller) from the Kłodawa salt dome. The highest content of insoluble parts has been found near the top of the zuber (about 95 wt.%), where the deposition of evaporites comes to the end, and in clay-rich intercalations (up to 53 wt.%). Typical zuber rocks contain 15-20 wt.% of insolubles (the variability range 6-28 wt.%). The lowest content of insolubles (about 1%) has been found in intercalations of rock salt in the zuber studied. Throughout the whole profile of the Z-4 zuber, the fraction of insoluble minerals is dominated by anhydrite, quartz and clay minerals (chlorites, illite), and in several layers they are accompanied by higher amounts of carbonates (magnesite, dolomite, calcite). Montmorillonite and haematite occur in trace amounts.

14

Kawernowy Podziemny Magazyn Gazu "Mogilno"

Gąska K.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 5

33-35

PL

Podziemny magazyn Gazu "Mogilno" (PMG) jest zlokalizowany w obrębie wysadu solnego "Mogilno". W artykule opisano prace realizujące poszczególne etapy budowy PMG, polegające m.in. na ługowaniu komory magazynowej i napełnianiu jej gazem.

EN

Underground Gas Store (PMG) "Mogilno" is located in the "Mogilno" salt dome. The paper presents the works relevant to particular stages of PMG construction, among others, the leaching of the storage chamber and filling it with gas.

15

Główne wyniki badań dotyczące termicznej charakterystyki górotworu w rejonie wysadów solnych

Bujakowski W., Tarkowski R.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 4

15-22

PL

Głównym celem interdyscyplinarnych badań wykonanych w ramach projektu badawczego KBN pt.: "Termiczna charakterystyka górotworu w rejonie wysadów solnych", było rozpoznanie i opisanie rozkładu temperatur w obrębie i w otoczeniu wysadu solnego. Badania przeprowadzono na wysadzie solnym "Góra" położonym w centralnej Polsce. Zakres badań obejmował: analizę zdjęć lotniczych i satelitarnych, badania termowizyjne i powierzchniowe pomiary spektrometryczne, geolizyczne badania: geotermiczne, sejsmiki relrakcyjnej i refleksyjnej (płytkie) oraz magnetotelluryczne, modelowanie rozkładu temperatury w obrębie wysadu i eksploatacji ciepła. Wynikiem prac badawczych jest, oprócz celu głównego, oszacowanie możliwości pozyskania energii geotermicznej w strefie wpływów termicznych wysadu solnego przy użyciu pomp ciepła oraz opracowanie metodyki badawczej i ocena jej wykorzystania dla rozpoznania anomalii termicznych towarzyszących wysadom solnym.

EN

The main purpose of the interdisciplinary studies performed within the framework of the State Committee for Scientific Research (KBN) research project: "Thermal characteristics of massif in the region of salt domes", was the investigation and description of the temperature distribution within a salt dome and in the surrounding area. The studies were performed within the "Góra" salt dome, located in Central Poland. The scope of the study included: analysis of air and satellite photos, thermovision and surface spectrometric measurements, geophysical surveys: geothermal, refraction and reflection (shallow) seismic survey and magnetotelluric surveys, digital modeling of the temperature distribution within the salt dome, and heat extraction. The main purpose of the research is the estimation of obtaining geothermal energy in a zone of the salt dome's thermal influence, by the use of heat pumps, as well as the study of research methodology and its suitability for investigation of thermal anomalies within the salt domes.

16

Perspectives of the deep storage of long living radioactive waste in rock structures on the territory of Poland

Ślizowski K., Przewłocki K., Włodarski J.

Polityka Energetyczna

|

2003

|

T. 6, spec. [1]

111-121

EN

In the paper the sequence of actions aimed at the pointing out at the territory of Poland geological structures suitable for deposition of high level radioactive waste, which would be isolated from the contact with ground waters, for the time long enough for the total decay of radionuclides. In connection with this it was necessary to make detailed survey of geological structures of the whole country, seeking for the appropriate site in hard rocks, clay and salt deposits. At the beginning criteria of acceptance, according to the international standards were elaborated. As a result it was found complex of clay and three salt domes in Central Poland.

PL

W artykule przedstawiono sekwencję postępowania mającą na celu wskazanie na terytorium Polski odpowiednich do składowania wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych struktur geologicznych, zapewniających odizolowanie odpadów od kontaktu z wodami podziemnymi przez okres wystarczający do całkowitego rozpadu promieniotwórczego. W związku z tym konieczne okazało się przeprowadzenie szczegółowego rozpoznania struktur skał krystalicznych, ilastych i soli kamiennej na terenie całego kraju. W pierwszej kolejności opracowano kryteria kwalifikacyjne zgodnie ze standardami międzynarodowymi. W rezultacie wytypowano jeden kompleks iłowy i trzy wysady solne w środkowej Polsce.

17

Interpretacja prześwietlań sejsmicznych komora solna - powierzchnia ziemi -- studium modelowe

Kasina Z.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2003

|

T. 29, z. 1--2

5-23

PL

W prezentowanej pracy opisano program do interpretacji zasięgu wysadu solnego w oparciu o wyniki prześwietlań sejsmicznych komora solna - powierzchnia ziemi. Dokonano analizy efektywności tego programu na danych modelowych wybranego wysadu solnego. Dla celów obliczeń modelowych wykorzystano model wysadu solnego Góra z rejonu Konary - Inowrocław. Uwzględniono wszystkie dostępne dane geologiczno-geofizyczne (m. in. dane grawimetryczne, profilowanie prędkości średnich w otworze Konary-1, pomiary średnicy w otworze G-11, wyniki płytkich badań refrakcyjnych). Wygenerowane teoretyczne czasy przebiegu fal sejsmicznych stanowiły dane wejściowe do interpretacji zasięgu wysadu metodą trasowania promienia sejsmicznego. Rozważono różne warianty budowy modelu ośrodka wokół wysadu oraz wpływ parametrów akwizycji i błędów modelu prędkościowego na wyniki interpretacji. Potwierdzono dobrą skuteczność programu w warunkach dobrego rozpoznania prędkości wokół wysadu oraz możliwość interaktywnej korekty tego modelu w procesie interpretacji.

EN

In the presented paper the program of salt dome extent interpretation has been described. The interpretation is realized basing on the results of seismic transmission measurements between salt chamber and surface. The analysis of the program effectiveness on model data of selected dome has been undertaken. The Góra salt dome model from the Konary - Inowrocław region has been used for the purpose of model calculations. All the available geological-geophysical data (e.g. gravimetric data, checkshots in the well Konary-1, the diameter measurements in the well G-11, the results of shallow refraction investigations) have been used. The generated theoretical seismic wave traveltimes created the input data to interpretation of dome extent using the method of seismic ray tracing. Different variants of medium model structure around the dome and the impact of acquisition parameters as well as velocity model errors on interpretation results have been considered. The good efficiency of the program have been confirmed when the velocity model of dome surroundings is correct and the possibility of interactive correction of the model during interpretation has been pointed.

18

Wysad solny jako obiekt przestrzennego rozpoznania wnętrza ziemi

Kasina Z.

Geoinformatica Polonica

|

2003

|

T. 5

17-33

PL

W pracy przedstawiono założenia programu do interpretacji zasięgu wysadu w oparciu o wyniki prześwietlań sejsmicznych komora solna - powierzchnia ziemi. Dokonano analizy efektywności tego programu na danych polowych. Opisano także informatyczne aspekty przestrzennego rozpoznawania wysadów solnych, obejmujące: zastosowanie sieci neuronowych do punktowania pierwszych wstąpień oraz do edycji tras, zastosowanie fraktali do punktowania pierwszych wstąpień, wykorzystanie algorytmów optymalizacji globalnej (algorytmy genetyczne, wyżarzanie symulowane) do rozwiązywania problemu poprawek statycznych.

EN

In the paper the principles of the program of dome extent interpretation from the results of transmission measurements betweeen salt chamber and surface have been presented. The analysis of the program effectiveness have been realized using field data. The informatic aspects of salt dome recognition have been described too taking into consideration: application of neural networks to first breaks picking and to trace edition, application of fractals to first breaks picking, application of global optimization algorithms (genetic algorithms, simulated annealing) for solving problems of static corrections.

19

Przybliżona ocena możliwości pozyskiwania energii geotermicznej z wysadów solnych

Nowak W., Baranowski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2002

|

T. 3, z. 22

825-832

PL

W referacie przedstawione zostaną przybliżone modele obliczeniowe możliwości pozyskiwania energii z wysadów solnych w systemach dwu i wielokawernowych. Dla wszystkich przypadków podane zostaną odpowiednie zależności określające w jakich przypadkach uzasadniona jest eksploatacja wyżej wymienionych systemów, jakie są możliwości podwyższenia temperatury płyny, oraz jakie są możliwości odebrania energii na sposób ciepła od ścian wysadu solnego. Podane zostaną także, przykładowo, wyniki obliczeń dla wybranych wariantów oraz przeprowadzona zostanie analiza otrzymanych wyników badań.

EN

In report it is introduced approximate computational models of possibility of gaining energy from saline diapirs in two and multicavities systems . For all cases it is presented suitable dependences defining in which cases well-founded is exploitation above-mentioned systems, in what way can we rise liquids temperature , as well as possibilities of taking away warmth energy Jrom walls of saline diapir. Report also contains, for example , calculation results for choosen variants as well as carried out analysis of received results of researces.

20

Ruch górotworu wywołany eksploatacją; nachylonych warstw soli kamiennej na przykładzie KS Kłodawa.

Kortas G.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 73, nr 40

293-304

EN

Przedstawiono rozkłady przemieszczeń pionowych we wnętrzu wielopoziomowej komorowo-filarowej kopalni soli na podstawie obserwacji wysokości reperów w latach 1980-1994. przy nachylonej ścianie wysadu w Kłodawie założono 12 poziomów eksploatacyjnych na głębokości od 450m do 750m w polu 1 i 2. na najwyższych poziomach wykształcają się niecki osiadań, w których maksymalne obniżenia występują poza wyrobiskiem, na dolnych poziomach występują wypiętrzenia. Prędkości największych osiadań w kopalni są około 6-krotnie większe niż na powierzchni. Na poziomach pośrednich występują osiadania nad wyrobiskami i wypiętrzenia pod wyrobiskami na wyższych poziomach. Rozkłady przemieszczeń pionowych w przekroju pionowym pokazują charakterystyczną dla eksploatacji nachylonych warstw sekwencję wypiętrzeń oraz osiadań w kopalni i na powierzchni. The distribution of vertical displacements inside the multi-level, room-pillar salt mine, obtained by measurement of benchmark levelling in the years 1980 ÷ 1994 were presented. Twelve exploitation levels in the depth since 450 m to 750 m were mined in inclined wall of the salt dome. Fig. 3 present subsidence trough appeared on the highest level of mine field. The biggest subsidence takes place out of the excavations. Fig 4 presents uplift displacements on lower levels of the mining field. Maximal rate of subsidence in the mining field is about six times higher then on the ground surface. In the intermediate levels the subsidence appears over the excavations and the uplifts appear below the excavations (see fig. 5 and 6). The vertical displacement distribution shows the characteristic for inclined layer exploitation sequence uplifts and subsidence in the mine and on the ground surface.