Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyposażenie wgłębne głębokiego otworowego wymiennika ciepła do pozyskiwania ciepła Ziemi

Wolan Marian, Śliwa Tomasz, Dziadzio Piotr

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 1 (287)

4-13

PL

W artykule przedstawiono możliwości adaptacji istniejących negatywnych, zlikwidowanych lub wyeksploatowanych otworów do pozyskiwania ciepła z górotworu. Mając na uwadze liczbę odwierconych otworów w Polsce, ich położenie geograficzne, nierzadko w obszarze zurbanizowanym gmin, miasteczek, czy miast lub w niewielkiej odległości od nich, powstała idea zagospodarowania takich odwiertów i wykorzystania ciepła górotworu. W pracy przedstawiono, że licząc tylko od lat 80-tych XX wieku, w Polsce wykonano ponad 4 500 otworów o głębokości większej niż 500 m, w tym ponad 3 500 otworów o głębokości powyżej 1 000 m. Możliwość likwidacji części udostępniającej złoże otworu poprzez wykonanie kombinacji korków cementowych i mechanicznych, potwierdzone odpowiednimi próbami szczelności, stwarza warunki umożliwiające pozyskanie ciepła górotworu. Autorzy zaznaczają, że do każdego otworu należy podejść indywidualnie, analizując warunki otworowo-złożowe, położenie geograficzne, oraz możliwość wykorzystania pozyskanego ciepła. Większość tych otworów wykonana była jako otwory poszukiwawcze lub eksploatacyjne za węglowodorami. Wśród ww. otworów, oprócz wspomnianych, wykonanych za węglowodorami, również są m.in. otwory badawcze, geologiczne, geotermalne. Otwory wykonywane były na terenie całej Polski, jednak najwięcej znajduje się na południu i zachodzie kraju. Generalnie w otworach na zachodzie Polski stwierdzano wyższy stopień geotermalny i te odwierty powinny być poddane badaniom w pierwszej kolejności. W artykule przedstawiono różne warianty końcowego wyposażenia odwiertów geotermalnych jak i głębokich otworowych wymienników ciepła. Dla otworów geotermalnych przedstawiono m in. warianty z rurami kompozytowymi z włóknami szklanymi jak i stalowymi, jako kolumny eksploatacyjne z możliwością ich wymiany po kilkunastu latach. Dla wymienników ciepła przedstawiono wariant końcowego wyposażenia z wykorzystaniem rur próżniowych VIT (vacuum insulated tubing), które mają na celu zminimalizowanie wymiany ciepła pomiędzy płynem zatłaczanym, o niskiej temperaturze, a płynem odbieranym o podwyższonej temperaturze. Opisano wariant z zapuszczonymi dwoma kolumnami rur, pomiędzy którymi jako izolacja znajduje się azot o obniżonym ciśnieniu, dzięki zastosowaniu pompy próżniowej. Opisana została technologia zastosowania powyższych metod. Przedstawiono zagrożenia, jakie mogą wystąpić podczas końcowego wyposażania otworu oraz zalety i wady poszczególnych metod. Autorzy skupili się głównie na otworowych wymiennikach ciepła, w których nie wykorzystuje się płynu złożowego, lecz tworzy się zamknięty układ cyrkulacyjny. W układzie takim płyn roboczy (nośnik ciepła) tłoczony jest z powierzchni terenu w głąb otworu przestrzenią pierścieniową, gdzie ciecz się ogrzewa. Następnie ogrzany płyn transportowany jest na powierzchnię wnętrzem kolumny wewnętrznej (izolującej termicznie). Ciepło zawarte w płynie może być odebrane bezpośrednio lub za pośrednictwem pompy ciepła i wykorzystane do ogrzania różnego typu odbiorców. Pozyskiwanie ciepła z górotworu jest dość drogie biorąc pod uwagę koszt wiercenia otworu. Dlatego odwierty już wykonane, przed decyzją o ich likwidacji powinny zostać rozpatrzone pod względem możliwości wykorzystania do produkcji wód geotermalnych lub w formie otworowych wymienników ciepła.

EN

The article presents the possibilities of adapting the existing negative, liquidated or exploited boreholes for obtaining heat from the rock mass. Considering the number of boreholes drilled in Poland, their geographical location, often in the urbanized area of communes, towns or cities or in a short distance from them, the idea of developing such boreholes and using the rock mass heat was born. The paper shows that, counting only from the 1980s, over 4,500 boreholes with a depth of more than 500 m have been drilled in Poland, including over 3,500 boreholes with a depth of over 1,000 m. Combination of cement and mechanical plugs, confirmed by appropriate tightness tests, creates conditions enabling the extraction of heat from the rock mass. The authors point out that each borehole should be approached individually, analyzing the borehole and reservoir conditions, geographical location, and the possibility of using the obtained heat. Most of these wells were drilled as exploration or production wells for hydrocarbons. Among the above holes, apart from the ones already mentioned, made behind hydrocarbons, are also e.g. research, geological and geothermal wells. Holes were made all over Poland, but most of them are located in the south and west of the country. Generally, in the wells in the west of Poland, a higher geothermal gradient was found and these wells should be tested first. The article presents various variants of the final equipment of geothermal boreholes and deep borehole heat exchangers. For geothermal wells, e.g. variants with composite pipes with glass and steel fibers, as operational columns with the possibility of replacing them after several years. For heat exchangers, a variant of the final equipment with the use of VIT (Vacuum Insulated Tubing) vacuum tubes was presented, which are designed to minimize heat exchange between the injected fluid at low temperature and the received fluid at elevated temperature. A variant with two columns of pipes, between which nitrogen with reduced pressure is placed as insulation, thanks to the use of a vacuum pump, is described. The technology of applying the above methods has been described. Threats that may occur during the final equipment of the borehole are presented. The advantages and disadvantages of each method are presented. The authors focused mainly on borehole heat exchangers, in which formation fluid is not used, but a closed circulation system is created. In such a system, the working fluid (heat carrier) is pumped from the ground surface into the hole through the annular space, where the fluid is heated. Then the carrier is transported to the surface inside the inner (thermally insulating) column. There, the heat contained in the fluid can be collected directly or via a heat pump and used to heat various types of recipients. Obtaining heat from the rock mass is quite expensive considering the cost of drilling the hole. Therefore, boreholes that have already been drilled should be considered in terms of the possibility of using them for the production of geothermal waters or in the form of borehole heat exchangers before the decision to liquidate them.

2

Energia geotermalna drogą do zero emisyjnego ciepłownictwa w Polsce

Dziadzio Piotr

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 12 (298)

9-13

PL

Odnawialne źródła energii bazujące na cieple Ziemi zyskują coraz większe znaczenie w polskim ciepłownictwie. Energia geotermalna dostarcza „czystej”, bez emisyjnej energii, co ma szczególne znaczenie w naszych intensywnych działaniach na rzecz ochrony klimatu i poprawy jakości powietrza w kraju. W Polsce kompleksowo podeszliśmy do kwestii dynamizacji wykorzystania ciepła Ziemi. Wieloletni Program Rozwoju wykorzystania Zasobów Geotermalnych w Polsce, który powstał z inicjatywy Ministerstwa Klimatu i Środowiska, jest taką holistyczną koncepcją jej wykorzystania w naszym kraju. Głównie jednak chcemy zwiększyć wykorzystanie energii geotermalnej poprzez inwestowanie znacznych środków z różnych źródeł w celu dofinansowania projektów związanych z rozwojem geotermii niskotemperaturowej wykorzystującej wymienniki i gruntowe pompy ciepła, wiercenia nowych otworów eksploatacyjnych i chłonnych.

EN

Renewable energy sources based on the Earth’s heat are becoming increasingly important in the Polish heating sector. Geothermal energy provides “clean”, emission-free energy, which is of particular importance in our intense efforts to protect the climate and improve air quality in the country. In Poland, we have taken a comprehensive approach to dynamising the use of the Earth’s heat. The multi-year Program for the Development of the use of Geothermal Resources in Poland, which was developed on the initiative of the Polish Ministry of Climate and Environment, is a holistic concept for the utilisation of geothermal energy in our country. We want to boost geothermal energy utilisation by investing a significant funds from various sources to co-finance projects involving the construction of ground heat exchangers, new exploitation and injection geothermal wells.

3

Programy wsparcia rozwoju geotermii w Polsce oraz ich dotychczasowe efekty

Dziadzio Piotr, Maj Jolanta, Ofiara Katarzyna, Jerzak Magdalena, Kamionka Dawid, Bąk Dominik, Roliński Jarosław, Kuś Beata

Przegląd Geologiczny

|

2021

|

Vol. 69, nr 9

549--558

EN

The article presents the results of the evaluation of application for funding the geothermal projects submitted in the first call for proposals under the priority program “Accessing thermal waters in Poland”. The article also describes the current stage of geothermal projects financed from the fund in previous years and the key assumptions of the government regarding the development of knowledge about geothermal conditions in Poland.

4

Biostratigraphy and sequence stratigraphy of the Lower Cretaceous in the NW part of the Mid-Polish Trough

Dziadzio Piotr, Ploch Izabela, Smoleń Jolanta

Geological Quarterly

|

2021

|

Vol. 65, No. 4

s. 237--257

EN

By comparison with the Lower Cretaceous of central and SE Poland, that of NW Poland (the Pomeranian, Szczecin, and Mogilno-Łódź troughs) has scarce biostratigraphic data. But, despite the lack of Lower Cretaceous exposure in the NW Polish Lowlands, borehole data, including borehole-cores and geophysical logs, allow analysis of complete successions. We refine the stratigraphic units using parallel studies of ammonites, microfauna and calcareous nannoplankton collected from the same intervals, and by correlating age-defined intervals with geophysical logs. Ostracod zones F to A are documented by the presence of ostracod assemblages representing the interval between the Upper Tithonian (ostracod zone F) and the lower part of the Upper Berriasian (ostracod zones E to A). The fragmentary and poorly preserved ammonites allowed only for distinguishing the uppermost Middle and Upper Berriasian (Ryazanian), while the informal subdivisions from the central part of the basin could not be identified unequivocally. Nannoplankton recognized in the succession analysed was very rare due to shallow marine facies of the strata. Only one nannoplankton zone was recognized in the lower part of the succession studied: the CC2 Stradneria crenulata Zone (uppermost Middle and Upper Berriasian and lowermost Valanginian). An additional study only on nannoplankton enabled recognition of certain boreal taxa typical of the BC2 zone of the Uppermost Riazanian. Valaginian ammonites occur in core material located closer to the central part of the trough. Some planktonic foraminiferal species indicate the Lower Aptian. Some Upper Cretaceous nannoplankton zones were also recognized: the CC9 Eiffellithus turriseiffeli (Uppermost Albian to Lower Cenomanian) and UC0, UC1-2 and UC3 zones which correspond to the Upper Albian and Lower as well as Middle Cenomanian. The sequence stratigraphic interpretation was based on geophysical logs with the application of gamma-ray, neutron-gamma, spontaneous potential and resistivity logging, as well as caliper logging. These studies allowed recognition and correlation of sedimentary sequences within the part of the sedimentary basin analysed, characterized by a similar cyclic pattern of geological phenomena described using depositional sequences as in the central and SE part of the Polish Basin. Third-order depositional sequences with maximum flooding surfaces were distinguished. Effective correlation of depositional cycles with biostratigraphy and with the global sea level curve was demonstrated for several boundaries, confirming the applicability of this method for the Polish part of the the Central-European Basin. Other boundaries recognized that are not correlatable and shifted relative to Haq’s curve may reflect autogenous factors (e.g., local tectonics) overlapping with the global changes controlled by allogenic processes.

5

Wykształcenie facjalne i korelacja profili warstw krośnieńskich z odsłonięć i otworów wiertniczych (fałd Gorlic, jednostka śląska, Karpaty)

Drozd Arkadiusz, Dziadzio Piotr, Stadtmüller Marek

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 11

663--673

PL

Celem niniejszej pracy jest zaprezentowanie szczegółowej dokumentacji facji warstw krośnieńskich południowego skrzydła fałdu Gorlic, odsłaniających się w korycie rzeki Sękówka, na odcinku Gorlice–Sękowa. Na podstawie prac terenowych wykonano szczegółowy profil litologiczny uwzględniający cechy sedymentologiczne, o łącznej rzeczywistej miąższości 1415 m. W obrębie warstw krośnieńskich wydzielono i opisano 11 facji osadowych (I–XI), dla których na tym etapie badań nie interpretowane jest środowisko depozycji. Wydzielono i opisano 3 rodzaje osadów heterolitowych. Rozpoznano i udokumentowano również 15 struktur sedymentacyjnych, które zostaną wykorzystane do dalszej interpretacji warstw krośnieńskich w zakresie ich genezy. Kolejnym elementem zrealizowanym w pracy jest korelacja terenowego profilu litologicznego z zapisem i interpretacją profilowań geofizyki wiertniczej (wystandaryzowanych do jednostek fizycznych psAPI, petrofizyczny trójskładnikowy model matrycy) z otworów Gorlice-12 i Gorlice-13, przewiercających bezpośrednio badany interwał litostratygraficzny. Wszystkie trzy profile zostały zestawione i odniesione do granicy stropu warstw menilitowych (poziom wyrównania), która jest bardzo dobrze widoczna, zarówno w terenie, jak i w zapisie krzywych geofizyki otworowej. Przyjęta metodyka pozwoliła na wyznaczenie 5 charakterystycznych granic: G1, G2, G3, G4, G5. Wyznaczone one zostały w spągu piaskowców masywnych przypisanych facji VIII (granice G1, G2, G4, G5) i piaskowców słabo zwięzłych – facja IX (granica G3). Dodatkowo ustalonych zostało 5 linii pomocniczych (P1, P2, P3, P4, P5) na podstawie podobieństwa zapisu profilowania gamma. Wykonany profil terenowy został porównany z jego archiwalnym opisem, czego efektem jest wykazanie różnic w rzeczywistej miąższości, oraz stopniem zmienności litologicznej. Przeprowadzone badania oraz zastosowana metodyka mogą stanowić podstawę do weryfikacji dotychczasowego stanu wiedzy na temat warstw krośnieńskich na szerszym obszarze badań, gdzie występują otwory wiertnicze, jak i profile terenowe. Mogą być one wykorzystywane do regionalnych interpretacji zmienności facjalnej i środowisk depozycji.

EN

The main objective of this paper is to present documentation of the Krosno Beds facies in the southern limb of the Gorlice Fold, exposed in the Sękówka river bed, on the Gorlice–Sękowa section. On the basis of field work, a detailed lithological profile was compiled, taking into account sedimentary structures. The total true thickness of the profile is 1415 m. Eleven sedimentary facies (I-XI) are described, for which the depositional environment has not been interpreted at this stage of the research. Three types of heterolithic sediments were described. Fifteen sedimentary structures have been identified and documented, which will be used for future interpretation of the Krosno Beds sedimentary environment. Another element conducted in the study is the correlation of the lithological field profile with the well logs interpretation (standardized to psAPI physical units, evaluation of the petrophysical model) from the Gorlice-12 and Gorlice-13 boreholes directly drilling through the studied lithostratigraphic interval. All three profiles have been correlated with reference to the datum defined by the upper boundary of the Menilite Beds which is clearly identifiable both in the field and in the well logs. The adopted methodology made it possible to define 5 correlation boundaries (G1, G2, G3, G4, G5), based on the massive sandstones – facies VIII (boundaries G1, G2, G4, G5) and low-compact sandstones – facies IX (boundary G3). In addition, 5 auxiliary lines have been marked (P1, P2, P3, P4, P5) based on the similarities of the gamma well logs. The field profile was compared with its archival description, the results of which shows differences in the true thickness and the degree of lithological variability. The conducted research and the applied methodology may provide the basis for verifying the current state of knowledge on the Krosno Beds in a regional border area, where there are boreholes and field profile. They can be used for regional interpretations of facies variability and deposition environments.