Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zabiegi ograniczania dopływu wód złożowych do odwiertów eksploatacyjnych jako element poprawy ekonomiki wydobycia węglowodorów

Majkrzak Marcin, Falkowicz Sławomir

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 4 (290)

20-23

PL

W publikacji przedstawiono najważniejsze informacje dotyczące diagnostyki przyczyn i chemicznych sposobów rozwiązania problemu nadmiernego i niekontrolowanego dopływu wód złożowych do gazowych i ropnych odwiertów eksploatacyjnych. Dane przedstawiające koszty ponoszone przez firmy wydobywcze potwierdzają wagę poruszonego problemu i potrzebę poszukiwania jak najefektywniejszego jego rozwiązania. Analiza źródeł, jak i identyfikacja mechanizmu dopływu wody złożowej, stanowi podstawowy element dla doboru cieczy zabiegowych dostosowanych do warunków złożowych. Wskazano, że obecnie pożądane jest stosowanie selektywnie działających cieczy których przykładem jest, opracowana w Instytucie Nafty i Gazu - Państwowym Instytucie Badawczym, micelarna ciecz zabiegowa serii Multizol.

EN

The paper presents the most important information on the diagnosis of causes and chemical solutions to the problem of excessive and uncontrolled inflow of formation water to gas and oil production wells. Data showing the costs incurred by oil and gas companies confirms the importance of the problem raised and the need to seek the most effective solution to it. The analysis of sources and the identification of the formation water inflow mechanism is the basic element for the selection of treatment fluids optimally adapted to the reservoir conditions. It was pointed out that currently it is desirable to use selective fluid, an example of which is, developed at the Oil and Gas Institute - National Research Institute, the Multizol series micellar treatment fluid.

2

Procesy biogenne w przemyśle naftowym i badania mediów złożowych dla potrzeb PMG

Turkiewicz Anna, Steliga Teresa, Gmiński Zbigniew

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 5 (291)

4-8

PL

Artykuł omawia kilka aspektów dotyczących badań związanych z przemysłem naftowym, w tym metodę zwiększenia wydobycia ropy naftowej przy udziale bakterii. Przedstawiono także problematykę występowania procesów mikrobiologicznych w kawernach solnych oraz badania mediów złożowych z Podziemnego Magazynu Gazu “Wierzchowice”, pod kątem generowania H2S.

EN

The paper refers to several aspects of research studies supporting the oil industry. The focus was placed on questions connected with Microbial Enhanced Oil Recovery. The article discusses also microbial processes in the salt caverns as extreme environment for bacteria. What is more, the paper refers to the phenomena of H2S formation at Underground Gas Storage “Wierzchowice”.

3

Badania skuteczności środków pieniących do spieniania wód złożowych

Kluk Dorota, Steliga Teresa, Bęben Dariusz

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 1 (287)

14-17

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny środków powierzchniowo czynnych w kontekście możliwości ich wykorzystania do usuwania wody z zawodnionych odwiertów gazowych. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych na stanowisku badawczym symulującym kolumnę wydobywczą. Testy pienienia wykonano dla kompozycji wód złożowych, pobranych z odwiertów W-8, WG-1 oraz Ż-11, ze środkami pianotwórczymi występującymi w formie świec (BioCond 30, BioAcid 30/380, BioCond Plus 30/380). Wykonane analizy fizyczno-chemiczne wód złożowych wykazały, że są one wysoko zmineralizowanymi solankami o zróżnicowanych zawartościach substancji organicznych i nieorganicznych. Testy pienienia wód złożowych prowadzono kolejno z dawkami środków powierzchniowo czynnych: 1,5, 3,0 oraz 5,0 g/m3. Kryterium wyboru środka pianotwórczego stanowiły skuteczność działania przy jak najniższej dawce wprowadzanej do wody złożowej. Wyniki przeprowadzonych prac umożliwiły wybór optymalnych rodzajów i dawek środków powierzchniowo czynnych do celów odwadniania odwiertów, przyczyniając się do zwiększenia stopnia sczerpania złoża.

EN

The article discusses the results of research on the evaluation of surfactants in the context of the possibility of using them to remove water from waterlogged gas wells. The tests were carried out in laboratory conditions on a test stand simulating a mining column. Foaming tests were performed for reservoir waters collected from the W-8, WG-1 and Ż-11 wells and foaming agents in solid form (BioCond 30, BioAcid 30/380, BioCond Plus 30/380). The physical and chemical analyzes of the reservoir waters showed that they are highly mineralized brines with various contents of organic and inorganic substances. The foaming tests of reservoir waters were carried out sequentially with the doses of surfactants: 1.5, 3.0 and 5.0 g/m3. The criterion for the selection of the foaming agent was the effectiveness at the lowest dose introduced to the formation water. The results of the conducted works made it possible to select the optimal types and doses of surfactants for the purpose of well drainage, contributing to an increase in the depletion of the deposit.

4

Badania wpływu środków pieniących na skuteczność wynoszenia wody złożowej z odwiertu

Kluk Dorota, Steliga Teresa, Bęben Dariusz

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 6

420--427

PL

W artykule zaprezentowano badania spienialności wód złożowych za pomocą środków powierzchniowo czynnych (SPCz) o handlowych nazwach BioLight 30/380, BioAcid 30/380 oraz BioCond Plus 30/380. Stosowane SPCz występowały w postaci świec pieniących. Wody poddawane testom pienienia charakteryzowały się różnorodnymi parametrami fizycznymi i chemicznymi, szczególnie pod kątem mineralizacji (260–311 664 mg/dm3 ) i zawartości substancji organicznych (0–102 mg/dm3 ). Testy wpływu środków pieniących na skuteczność spieniania i wynoszenia wód złożowych z odwiertu prowadzono na stanowisku laboratoryjnym symulującym kolumnę wydobywczą gazu ziemnego. Podczas testów pienienia wód złożowych, prowadzonych kolejno z dawkami środków powierzchniowo czynnych: 1,5 g/m3 , 3,0 g/m3 oraz 5,0 g/m3 , wykonywano pomiary: napięcia powierzchniowego wody, objętości wytworzonej piany w funkcji czasu oraz wypienionej wody złożowej. Kryterium wyboru efektywności działania środka powierzchniowo czynnego dla badanej wody było jej skuteczne wynoszenie w strukturze piany z instalacji symulującej zawodniony odwiert gazowy oraz minimalizacja dawki wprowadzanego do wody środka pianotwórczego. Wyniki przeprowadzonych badań laboratoryjnych uzyskane w ramach realizowanej pracy umożliwiły zaproponowanie efektywnie działających środków powierzchniowo czynnych w kontekście spieniania i wynoszenia wód złożowych z odwiertu. W praktyce powiązanie wyników badań laboratoryjnych z rodzajem i dawkowaniem środków pieniących, z właściwościami wody złożowej i parametrami eksploatacji złoża gazu pozwoli na wskazanie, jakie środki i w jakich ilościach mogą w efektywny sposób usprawnić eksploatację danego rodzaju złoża gazu ziemnego. Wyniki prac przyczynią się do zwiększania stopnia sczerpania zasobów geologicznych złóż węglowodorów.

EN

The article presents studies of formation water foamability using surfactants with the trade names BioLight 30/380, BioAcid 30/380 and BioCond Plus 30/380. Foaming candles were used as the surfactants. The waters subjected to foaming tests were characterized by various physical and chemical parameters, especially in terms of mineralization (260–311,664 mg/dm3 ) and the content of organic substances (0–102 mg/dm3 ). Tests of the effect of foaming agents on the effectiveness of foaming and raising formation water from the borehole were carried out on a laboratory stand simulating a natural gas well. During the tests of formation water foaming, carried out successively with surfactants doses of 1.5, 3.0 and 5.0 g/m3 , the following measurements were made: surface tension of water, volume of generated foam as a function of time and foamed formation water. The criterion for choosing the effectiveness of the surfactant for the tested water was: effective removal of water in the form of foam from the installation simulating a flooded gas well and the minimization of the dose of the foaming agent introduced into the water. In practice, linking the results of laboratory tests with the type and dosage of foaming agents, formation water properties and exploitation parameters of gas reservoir will make it possible to indicate which agents and in what quantities can effectively improve the exploitation of a given type of natural gas deposit. The results of the works will contribute to increasing the degree of depletion of geological resources of hydrocarbon deposits.

5

Badanie efektywności metod usuwania substancji ropopochodnych i osadów z wód w procesach ich oczyszczania

Kluk Dorota, Steliga Teresa, Jakubowicz Piotr

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 2

128--140

PL

W artykule zaprezentowano zagadnienia związane z oczyszczaniem wód złożowych z substancji ropopochodnych i osadów. W prowadzonych badaniach szczególny nacisk położono na techniki koagulacji i flokulacji oraz stosowanie materiałów obciążeniowych w procesie oczyszczania wód. Materiałem badawczym były cztery rodzaje wód złożowych, które pobrano z separatorów odwiertów eksploatujących złoża gazu ziemnego. Wody te charakteryzowały się dużą rozpiętością zawartości substancji nierozpuszczonych (5–271 mg/dm3 ) i ropopochodnych (65,2–1368,5 mg/dm3 ), a także zróżnicowanym stopniem mineralizacji. Zawartość substancji rozpuszczonych oznaczono w granicach od 247 mg/dm3 do 119 839 mg/dm3 . Podczas laboratoryjnego procesu oczyszczania wód szczególną uwagę zwrócono na koagulację i flokulację zanieczyszczeń w nich zawartych. W tym celu spośród dostępnych na rynku koagulantów wytypowano i przetestowano koagulanty glinowe: Kemira PAX XL 10, Kemira PAX XL 19F oraz Flokor 1 ASW, natomiast flokulantem był Stabpol. Dla każdego koagulantu wykonano serię badań pozwalającą na ustalenie jego optymalnej dawki. Proces oczyszczania wód zawierających substancje ropopochodne i osady prowadzono również z zastosowaniem substancji balastującej, którą był preparat bentonitowy DuoBent 1. Oceny efektywności procesu oczyszczania wód dokonywano na podstawie porównania wyników pomiarów mętności, wskaźnika ChZT(Cr) oraz zawartości żelaza ogólnego w wodach zanieczyszczonych oraz po poszczególnych etapach ich oczyszczania. Przeprowadzone próby oczyszczania wód zawierających różnego rodzaju osady i substancje ropopochodne podsumowano wyborem optymalnych rodzajów i dawek koagulantów lub substancji balastującej. Ponadto w artykule wykazano, że usuwanie zawiesin z wód złożowych można przeprowadzić z zastosowaniem jedynie środka bentonitowego (DuoBent 1), bez wprowadzania dodatkowych chemikaliów. Preparat ten należy do grupy naturalnych minerałów ilastych. Jego wykorzystanie do oczyszczania wody jest obiecujące ze względu na powszechność występowania, niską cenę i możliwość adsorpcji wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń, w tym metali ciężkich występujących w wodzie. Przedstawione w artykule wyniki prac laboratoryjnych sugerują korzystne efekty technologiczne związane z efektywnym usuwaniem substancji ropopochodnych i osadów z wód w kontekście przygotowania ich do nawadniania złóż (wtórne metody wydobycia ropy naftowej ze złóż węglowodorów) oraz możliwości wykorzystania jako wód użytkowych.

EN

The article presents issues related to the purification of reservoir waters from petroleum substances and sediments. In the study, particular emphasis was placed on application of coagulation and flocculation and use of load materials in the purification of water. The research material consisted of four types of reservoir water, which were collected from the separators wells exploiting natural gas deposits. These waters were characterized by a large range of the content of undissolved substances (5–271 mg/dm3 ), petroleum substances (65.2–1368.5 mg/dm3 ) and a varied degree of mineralization. The content of dissolved substances was determined in the range from 247 to 119 839 mg/dm3 . In the process of water treatment by coagulation and flocculation, carried out in laboratory conditions, Kemira PAX XL 10, Kemira PAX XL 19F and Flokor 1 ASW were used as a coagulant, while Stabpol was used as a flocculant. For each coagulant, a series of tests was performed to determine its optimal dose. The process of water purification from petroleum substances and sediments was also carried out with the use of a ballast substance, which was the DuoBent 1 bentonite preparation. The effectiveness of the water treatment process was assessed by a comparison of the results of turbidity measurements, the COD (Cr) index and the total iron content in polluted water samples and after individual stages of their treatment. The effectiveness of the water treatment process was assessed by comparing the degree of turbidity of the solution above the sediment before and after adding a different amount of coagulant, flocculant and sedimentbalancing material. Research results presented in this paper show that the removal of suspended solids from formation waters can be carried out with the use of a properly prepared bentonite agent (DuoBent 1) with no addition of any other chemicals. This preparation belongs to the group of natural clay minerals, the use of which in water purification applications is promising due to the availability, low price and adsorption capacity of all kinds of organic and inorganic substances contamination, including heavy metals present in water. The results of laboratory work presented in the article suggest favourable technological effects related to the effective removal of petroleum substances and sediments from water in the context of their preparation for irrigation (methods for enhancing recovery of crude oil from hydrocarbon reservoirs) and the possibility of using them as utility waters.

6

Określenie możliwości zastosowania symulacji komputerowej do przewidywania kierunku przebiegu reakcji podczas zatłaczania wód złożowych

Jakubowicz Piotr, Steliga Teresa, Kluk Dorota, Wojtowicz Katarzyna

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 4

244--254

PL

Obecnie praktycznie całość wód wydobytych w procesie eksploatacji węglowodorów zostaje zagospodarowana poprzez zatłoczenie do wyeksploatowanych złóż. Zmiany parametrów fizyczno-chemicznych (pH, potencjału redox, temperatury itp.) wody podczas wydobycia oraz kontakt wody zatłaczanej z obecną w złożu wodą rodzimą i skałą złożową mogą skutkować wytrącaniem cząstek osadów i zawiesin. Powoduje to kolmatację strefy przyodwiertowej i ograniczenie ilości wody możliwej do zatłoczenia odwiertem chłonnym. Z uwagi na wysoki stopień skomplikowania układu woda zatłaczana–woda złożowa–skała zbiornikowa oraz szeroki wachlarz oddziaływań pomiędzy poszczególnymi składnikami dysponowanie danymi analitycznymi nie zawsze pozwala na prawidłową interpretację przebiegu procesów i określenie ich wpływu na przepuszczalność strefy przyodwiertowej. Wykorzystując wyniki analiz fizyczno-chemicznych składu próbek wód separatorowych o zróżnicowanych właściwościach – dwie próbki o niskiej mineralizacji S1K (575 mg/dm3 ) i S4K (551 mg/dm3 ), próbka o wysokiej mineralizacji S2K (306 428 mg/dm3 ) i próbka o średniej mineralizacji S3K (79 858 mg/dm3 ) – przeprowadzono obliczenia z wykorzystaniem programu PHREEQC dla trzech baz danych: phreeqc.dat, wateq4f.dat oraz pitzer.dat. Stwierdzono, że w przypadku wód o niskiej mineralizacji wyniki uzyskane na podstawie każdej z baz danych są zbliżone dla minerałów występujących we wszystkich bazach. Natomiast w przypadku roztworów o wysokiej mineralizacji pojawiają się wyraźne różnice w otrzymanych rezultatach. Obliczone indeksy rozpuszczalności pozwoliły na określenie kierunku przebiegu reakcji wytrącania/rozpuszczania poszczególnych minerałów w złożu i wskazanie zagrożeń – głównie ze względu na powstające osady związków żelaza – dla pracy odwiertu zatłaczającego. Przeprowadzono także badania laboratoryjne mieszania wód, podczas których zaobserwowano powstawanie osadów tlenków żelaza, mogących uszkadzać strefę przyodwiertową, co potwierdziło dane uzyskane podczas symulacji komputerowych.

EN

Currently, practically the entire volume of water extracted in the process of hydrocarbon exploitation is utilized by injection into deposits. Changes in the physico-chemical parameters (pH, red-ox potential, temperature, etc.) of the water during extraction and the contact of the injected water with the native water and deposit rock may result in the precipitation of sediment particles and suspensions. It causes clogging of the near-wellbore zone and limits the amount of water that can be injected with the injection well. Due to the high complexity of the system: the injected water–reservoir rock, and a wide range of interactions between individual components, the analytical data does not always allow for the correct interpretation of the course of the processes and determination of their impact on the permeability of the near-well zone. Using the results of physico-chemical analyses of the composition of separator water samples with different properties – two samples with low mineralization S1K (575 mg/dm3 ) and S4K (551 mg/dm3 ), a sample with high S2K (306 428 mg/dm3 ) and medium mineralization S3K (79 858 mg/dm3 ) – calculations were performed using the PHREEQC program for the three databases: phreeqc.dat, wateq4f.dat and pitzer.dat. It was found that in the case of low mineralization waters, the results obtained in each of the databases are similar for the minerals present in all the databases. However, in the case of solutions with high mineralization, there are significant differences in the obtained results. The calculated solubility indices allowed to determine the direction of the precipitation/dissolution reaction of individual minerals in the deposit and to indicate the risks, mainly with the formation of iron compounds deposits, for the operation of the injection well. Laboratory tests of water mixing were also carried out. The formation of iron oxide deposits that could damage the near-well zone was observed, which confirmed the results obtained during computer simulations.

7

Badania możliwości zastosowania materiałów obciążających do wspomagania oczyszczania wód złożowych

Janocha Andrzej, Kluk Dorota

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 4

255--263

PL

W artykule zaprezentowano zagadnienia związane z oczyszczaniem wód złożowych z zawiesin i osadów. W prowadzonych badaniach szczególny nacisk położono na techniki stosowania materiałów obciążeniowych w procesie oczyszczania wód. Materiałem badawczym były cztery rodzaje wód złożowych, które pobrano z separatorów odwiertów eksploatujących złoża gazu ziemnego. Wody te charakteryzowały się wysokimi zawartościami zawiesin (76–176 mg/dm3 ) oraz zróżnicowanym stopniem mineralizacji. Zawartość substancji rozpuszczonych oznaczono w granicach od 401 mg/dm3 do 306 428 mg/dm3 . Wydobyte wody złożowe w chwili obecnej zagospodarowane są najczęściej poprzez zatłoczenie ich do horyzontów chłonnych w wyeksploatowanych złożach węglowodorów. Przygotowanie wód do zatłoczenia ogranicza się jedynie do usunięcia łatwo opadających stałych cząstek i zawiesin obecnych w wydobywanych wodach złożowych. Porowatość i przepuszczalność skał złożowych determinuje rozmiary cząstek stałych obecnych w wodzie, które mogą zostać wtłoczone do wolnych przestrzeni w ośrodku porowatym. W procesie oczyszczania wód na drodze koagulacji i flokulacji, prowadzonych w warunkach laboratoryjnych, jako koagulant zastosowano Flokor ASW, natomiast flokulant stanowił Stabpol. Osady pokoagulacyjne charakteryzują się wysokim uwodnieniem, w związku z czym ich gęstość jest zbliżona do gęstości wody, w wyniku czego sedymentacja cząstek osadów wymaga długiego czasu. W celu zwiększenia szybkości sedymentacji cząstek zawartych w oczyszczanych wodach do roztworów wprowadzano kolejno materiały balastujące, którymi były piasek kwarcowy oraz preparaty bentonitowe: bentonit pylisty i preparat bentonitowy DuoBent 1. Efektywność procesu oczyszczania wód oceniano, porównując stopień zmętnienia roztworu nad osadem przed i po dodaniu różnej ilości koagulantu, flokulantu i materiałów balastujących osady. Pomiar mętności badanych roztworów umożliwia oszacowanie zawartości w nich zawiesin i koloidów. Przeprowadzono badania laboratoryjne w zakresie możliwości wykorzystania wybranych materiałów balastujących zawiesiny w procesie oczyszczania wód złożowych. Określono efektywne dawki materiałów balastujących zalecanych do stosowania celem separacji zawiesin z wód złożowych. W artykule wykazano, że usuwanie zawiesin z wód złożowych można przeprowadzić z użyciem odpowiednio spreparowanego środka bentonitowego (DuoBent 1) bez wprowadzania dodatkowych substancji chemicznych. Dawki preparatu bentonitowego DuoBent 1 dozowane do wysokozmineralizowanych wód złożowych w celu usunięcia mętności są stosunkowo niewielkie. Wprowadzenie do oczyszczanych wód preparatu bentonitowego w ilościach powyżej 0,2 g/dm3 powoduje uzyskanie wysokiej klarowności wody przeznaczonej do zatłaczania (mętność na poziomie 0–5 FAU). Wyniki przeprowadzonych badań mogą zostać wdrożone do praktycznego stosowania opisanej prostej metody oczyszczania wód złożowych przed zatłoczeniem do górotworu.

EN

The article presents the issues related to of the removal of suspensions and sediments from reservoir waters. In the conducted research, particular emphasis was placed on the techniques of using loading materials in the water treatment process. The research materials were four types of reservoir water, which was collected from the separators of wells exploiting natural gas deposits. These waters were characterized by high suspended solids (76–176 mg/dm3 ) and a varied degree of mineralization. The content of dissolved substances was determined in the range from 401 to 306 428 mg/dm3 . The extracted reservoir waters are currently most often utilized by pumping into the absorbing horizons in depleted hydrocarbon reservoirs. The preparation of water for injection is limited only to the removal of easily settling solid particles and suspensions present in the extracted formation waters. The porosity and permeability of the deposit rocks determine the size of solid particles present in the water that can be forced into voids in the porous medium. In the process of water treatment by coagulation and flocculation, carried out in laboratory conditions, Flokor ASW was used as a coagulant, while Stabpol was used as a flocculant. Postcoagulation sludge is highly hydrated, so that its density is close to that of water, as a result of which sedimentation of sludge particles takes a long time. In order to increase the sedimentation rate of particles contained in the treated waters, ballasting materials, which were quartz sand and bentonites: powdery bentonite and bentonite preparation DuoBent 1, were successively introduced into the solutions. The effectiveness of the water treatment process was assessed by comparing the degree of turbidity of the solution above the sediment before and after adding a different amount of coagulant, flocculant and sediment-balancing materials. The turbidity measurement of the tested solutions allows to estimate the content of suspensions and colloids in them. Laboratory tests were carried out on the possibility of using selected materials ballasting suspensions in the process of reservoir water treatment. Effective doses of ballast materials recommended for use in the separation of suspensions from formation waters were determined. Research results presented in this paper show that the removal of suspended solids from formation waters can be carried out with the use of a properly prepared bentonite agent (DuoBent 1) with no need of adding other chemical compounds. The doses of the DuoBent 1 bentonite preparation, dosed into highly mineralized reservoir waters in order to remove turbidity, are relatively small. Adding bentonite into the treated waters in amounts exceeding 0.2 g/dm3 results in obtaining high clarity of the water intended for injection (turbidity at the level of 0–5 FAU). The results of the research can be implemented for practical use as a simple method of purifying reservoir water prior to injection into the formation.

8

Badania kompatybilności wód złożowych z utworów cechsztynu i czerwonego spągowca w aspekcie zatłaczania do warstw chłonnych

Kluk Dorota

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 7

474--483

PL

W artykule zaprezentowano wybrane problemy dotyczące zjawisk towarzyszących zatłaczaniu wód złożowych do horyzontów chłonnych odpowiadających za kolmatację strefy przyodwiertowej. Materiał badawczy stanowiły wody złożowe wydzielane w instalacjach kopalnianych (separatory odwiertów usytuowane w utworach dolomitowych, wapienia cechsztyńskiego oraz piaskowcach czerwonego spągowca) pracujących na obszarze Niżu Polskiego. Wyniki przeprowadzonych analiz fizycznych i chemicznych materiału badawczego posłużyły do wykonania symulacji mieszania się różnorodnych wód. Symulacje zrealizowano za pomocą programu komputerowego AquaChem. Określono możliwości wytrącania się osadów węglanowych (indeksy: nasycenia Langeliera, stabilności Ryznara) oraz korozyjności (indeks Larsona–Skolda) analizowanych wód i ich mieszanin. Otrzymane wyniki symulacji mieszania wód o różnorodnych parametrach fizycznych i chemicznych zostały skonfrontowane z wynikami testów ich kompatybilności przeprowadzonymi w warunkach laboratoryjnych. Zrealizowane badania kompatybilności wód złożowych, wykonane pod kątem bezpiecznego ich magazynowania w odwiertach chłonnych, wykazały, że wody pochodzące ze złóż w tej samej skale zbiornikowej są ze sobą kompatybilne. W przypadku mieszania wód pochodzących z różnych złóż niejednokrotnie zanotowano brak ich kompatybilności. Konieczne jest zatem wykonanie analiz fizycznych i chemicznych mieszanych wód każdorazowo przed ich zatłoczeniem. Uzyskane wyniki będą pomocne w podejmowaniu działań zmierzających do eliminacji potencjalnych niebezpieczeństw mogących wystąpić podczas zatłaczania wód do horyzontów chłonnych. Na podstawie wniosków z przeprowadzonych badań zaproponowano zestaw technik i technologii pozwalający na przygotowanie wydobytych wód złożowych do zatłoczenia. Wskazane wytyczne w szczególności dotyczą ochrony odwiertu chłonnego przed uszkodzeniem strefy przyodwiertowej.

EN

The research material were reservoir waters separated in mine installations (well separators located in dolomite formations, Zechstein limestone and Rotliegend sandstones) working in the Polish Lowland. The results of physical and chemical analyses of the research material were used to simulate mixing of various waters. The simulations were made using the AquaChem computer program. Possibilities of carbonate precipitation (Langelier saturation index, Ryznar stability index) and corrosivity (Larson-Skold index) of the analysed waters and their mixtures were determined. The obtained simulation results of mixing water with various physical and chemical parameters were confronted with the results of tests of their compatibility carried out in laboratory conditions. The conducted tests of reservoir water compatibility, carried out in terms of their safe storage in absorbent wells, have shown that waters from deposits in the same reservoir rock are compatible with each other. In the case of mixing waters from different deposits, their incompatibility has been noted many times. It is therefore necessary to perform physical and chemical analyses of mixed waters each time before they are injected. The obtained results will be helpful in undertaking actions aimed at elimination of potential dangers that may occur during injection of water into absorbtive horizons. On the basis of the conclusions resulting from the research, a set of techniques and technologies was proposed that would allow the preparation of extracted reservoir waters for injection. Its guidelines in particular relate to the near-wellbore damage protection of injection well.

9

Rozdział 9. Opracowanie kryteriów i optymalizacja gospodarki wodami złożowymi

Steliga T., Kluk D., Lubaś J., Jakubowicz P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2018

|

nr 223, t. 2

196--237

EN

To this day the exact chemical composition of reservoir water from Lower Paleozoic shale formations is not known. Reservoir fluid produced during the tests performed in these formations contains a considerable amount of the flowback fluid. Taking into consideration the results of chemical composition determined in the recovery fluid, we observed a gradual rise of Cl- , Na+, Ca2+, Mg2+, Br ions contents approaching characteristic values of Cambrian reservoir water. In addition, analysis of the hydrochemical index of the examined liquids indicate chemical similarity of Ordovician-Silurian waters to Cambrian water. During research on reservoir waters from shale formation management, a variants scheme of treatment was drawn. The diversified ways of water treatment depend on taken management direction and levels of water pollutions. Possibilities of application of individual management techniques: conventional (aeration, coagulation with flocculation, separation of post-coagulation sediments) used for initial preparation, and advanced (membranes and thermal techniques) which enabling desalination of acquire waters, were tested in laboratory conditions. Obtained data allow proper application of consecutive stages of water purifying processes and to reach required parameters. In the most probable case of water management - by injection in to the absorptive horizon - the right selection of pre-treatment techniques, type of chemicals (new effective coagulants and flocculants) and its dosage depending on reservoir water properties, can reduce operating costs of a treatment plant. Additional economical effect will be the time extension of failure free works of an injection well and increase in amount of injected water (especially in case of reservoir with low porosity and permeability). The presented processes of purifying/desalination of reservoir water from shale formations can be applied directly to the treatment of waters from conventional reservoirs.

10

Zabezpieczenie antykorozyjne instalacji napowierzchniowej i uzbrojenia wgłębnego odwiertów przeznaczonych do zatłaczania cieczy odpadowych i wody złożowej

Stachowicz A.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2015

|

R. 18, Nr 7 (207)

4--7

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mające na celu dobór odpowiedniego zabezpieczenia antykorozyjnego wyposażenia odwiertów przeznaczonych do zatłaczania cieczy odpadowych i wody złożowej. Przed wykonaniem badań zostały wytypowane roztwory korozyjne na podstawie przeglądu rodzajów cieczy odpadowych i wód złożowych przeznaczonych do zatłaczania, określono odmiany wytrzymałościowe stali wchodzących w skład wyposażenia odwiertów do zatłaczania cieczy odpadowych, wytypowano inhibitory korozji oraz ustalono warunki prowadzenia testów. Badania obejmowały ocenę wpływu zatłaczanych cieczy odpadowych na wyposażenie wgłębne i rurociągi napowierzchniowe, testy korozyjne próbek stalowych z użyciem poszczególnych inhibitorów korozji (porównanie skuteczności wytypowanych inhibitorów między sobą) oraz dobór optymalnej dawki dla najbardziej skutecznych inhibitorów.

EN

Results of research to determine adequate corrosion protection for oil wells designed to pumping wastes and reservoir waters are presented in this article. The corrosion solutions after the reviewing types of wastes and reservoir waters designed to pumping were selected. The corrosion inhibitors and the types of steel characterized by different mechanical strength which were belong to well equipment were chosen. Conditions of corrosion tests were determined too. Then estimation of influence of pumping wastes on surface and underground well equipment were done. The corrosion tests of effectiveness corrosion inhibitors (comparison of their performance) on metal coupons determine adequate quantity of the inhibitors for the best corrosion protection were performed.

11

Wykorzystanie solanek jodkowo-bromkowych, towarzyszących złożom węglowodorów jako surowca do produkcji jodu

Zamojcin J.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2015

|

R. 18, Nr 2 (202)

7-9

PL

Wybrane złoża ropy naftowej i gazu ziemnego z rejonu Przedgórza przeanalizowano pod kątem zwiększonej zawartości jodu w wodach złożowych. Rozważono możliwość wykorzystania wyeksploatowanych odwiertów ponaftowych do produkcji jodu z solanek.

EN

An analysis of oil and gas fields located in Foredeep Basin region to select higher levels of iodine in reservoir water is presented in this paper. The main aim of the research was to check the possibility of using existed oil and gas wells to iodine production from iodide-bromide brines.

12

Badania nad usuwaniem osadów i składników tworzących osady z wód zatłaczanych w aspekcie wydłużenia czasu pracy odwiertu chłonnego

Kluk D.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 7

421-429

PL

W artykule opisano zagadnienia związane z bezpiecznym dla środowiska naturalnego składowaniem odpadowych wód złożowych w warstwach chłonnych. Wykonano analizy fizykochemiczne odpadowych wód złożowych oraz przeprowadzono badania laboratoryjne procesu usuwania z nich osadów i zawiesin na drodze filtracji przez różne warstwy filtracyjne. Przetestowano możliwość modyfikacji składu wód zatłaczanych na drodze filtracji. Prowadzone badania miały na celu ochronę strefy przyodwiertowej przed kolmatacją podczas zatłaczania wód odpadowych, a tym samym maksymalne wydłużenie czasu pracy odwiertu chłonnego.

EN

The article describes issues related to the environmentally safe disposal of reservoir water waste in the disposal wells. The physico-chemical analysis of reservoir water waste were performed. Laboratory studies were conducted and the process of removing suspended sediment by filtration through different layers of filtration beds. The possibility of modifying the composition of the injected water by way of filtration was tested. Studies were conducted to protect against permeability damage of the near wellbore zone and extending the maximum working time of the disposal well.

13

Metodyka wyznaczania parametrów hydrogeologicznych warstw chłonnych

Macuda J., Zawisza L.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2011

|

T. 28, z. 1-2

273-281

PL

Przy eksploatacji złóż ropy i gazu ziemnego występuje problem utylizacji silnie zmineralizowanych wód złożowych, separowanych na powierzchni z eksploatowanych węglowodorów. Aktualnie w praktyce przemysłowej zarówno w kraju, jak i za granicą wody złożowe są najczęściej utylizowane poprzez ich zatłaczanie do górotworu wytypowanymi, odwiertami poeksploatacyjnymi. W artykule przedstawiono kryteria oceny warstw chłonnych pod kątem możliwości zatłaczania do nich wód złożowych oraz podano teoretyczne podstawy procesu zatłaczania.

EN

Oil and natural gas exploitation are connected with the problem of utilization of highly mineralized reservoir waters, separated on the surface of produced hydrocarbons. The recent practice in Poland and in other countries is to inject reservoir waters to the rock mass through pre-selected post-production wells. The evaluation criteria for absorptive of layers in view of their injection abilities are presented in the paper along with theoretical fundamentals of the injection process.

14

The influence of small water reservoir operational changes on capacity reduction

Michalec B., Tarnawski M.

Environment Protection Engineering

|

2008

|

Vol. 34, nr 3

117-124

EN

The impact of operational changes of small reservoirs on the coefficient of capacity and silting ratio was described. The dependence of the mean annual silting ratio on the capacity-inflow ratio ?, which was approximated by an exponent function, was established based on silting investigations carried out by STANOWSKI [9] for five large dam reservoirs, i.e. Solina, Goczalkowice, Tresna, Pora¸bka and Roz˙no´w. The reservoirs are located in the catchment area of the upper Vistula. The silting intensity was described by the mean annual silting ratio. The silting investigations of these dam water reservoirs permitted the determination of changes in the silting ratio in consecutive years of the reservoir operation. Two small water reservoirs (Krempna on the River Wisłok and Zesławice on the River Dłubnia) helped prove that reservoir operational changes due to reconstruction influence the capacity-inflow ratio with this value significantly affecting silting intensity and the intensity of capacity reduction.

PL

Podjęto próbę wykazania wpływu zmiany warunków eksploatacji małych zbiorników wodnych na wartość współczynnika pojemności i stopnia zamulania. Wykorzystując wyniki badań STANOWSKIEGO [9] nad zamulaniem pięciu dużych zbiorników zaporowych w dorzeczu górnej Wisły, tj. Soliny, Goczałkowic, Tresnej, Porąbki i Rożnowa, ustalono zależność średniego rocznego stopnia zamulenia w funkcji współczynnika pojemności , którą aproksymowano funkcją potęgową. Intensywność zamulania scharak-teryzowano za pomocą średniego rocznego stopnia zamulenia. Uzyskane wyniki badań zamulania dziesięciu małych oraz pięciu dużych zbiorników retencyjnych w dorzeczu górnej Wisły umożliwiły określenie zmiany stopnia zamulenia w kolejnych latach eksploatacji. Na przykładzie dwóch małych zbiorników wodnych (Krempna na rzece Wisłoce i Zesławice na rzece Dłubni) wykazano, że zmiana warunków eksploatacyjnych, wynikająca z ich przebudowy, wpłynęła w sposób istotny na zmianę współczynnika pojemności, intensywność zamulania i redukcję pojemności.

15

Selected quality indictators for water drawn from a retention reservoir

Pawełek J., Bergel T.

Environment Protection Engineering

|

2008

|

Vol. 34, nr 3

85-91

EN

he quality raw water drawn from a waterworks retention reservoir was assessed. Water was drawn by the tower intake from three different levels. In order to characterize the extent of eutrofication, the concentrations of phosphates, dissolved oxygen, and chlorophyll a were determined. The water quality coefficients unequivocally showed that water drawn from the reservoir is appropriate for waterworks' purposes. Our one reservation concerned a higher level of chlorophyll a, being characteristic of an algal bloom and a symptom of eutrofication. Level II has been ascertained to be the most suitable as the source for the waterworks (metalimnion).

PL

Dokonano oceny jakości wody surowej ujmowanej ze zbiornika zaporowego do celów wodociągowych. Wodę pobierano przez ujęcie wieżowe z trzech poziomów czerpania. Analizie poddano wartość trzech wskaźników charakteryzujących proces eutrofizacji. Były to: fosforany, tlen rozpuszczony oraz chlorofil a. Analizowane wskaźniki jakości wody jednoznacznie wykazały, że woda ujmowana ze zbiornika jest odpowiednia do celów wodociągowych. Zastrzeżenia budzi jedynie podwyższona zawartość chlorofilu a osiągająca wartości charakterystyczne dla zakwitu glonów, co jest objawem procesu eutrofizacji. Stwierdzono, że najkorzystniejszym poziomem poboru wody do celów wodociągowych jest poziom II (metalimnion).

16

Techniczne i technologiczne aspekty zatłaczania wód złożowych do górotworu

Macuda J., Lewkiewicz-Małysa A., Konopka E.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2007

|

T. 24, z. 2

799-806

PL

Zatłaczanie wód złożowych do górotworu poprzez odwierty chłonne powinno być prowadzone przy spełnieniu wymogów dotyczących bezpiecznego prowadzenia prac górniczych i ochrony środowiska. Problem ten ma szczególne znaczenie zwłaszcza przy wykorzystaniu do celów zatłaczaniu odwiertów zastawionych lub przeznaczonych do likwidacji. W artykule przedstawiono kryteria doboru odwiertów chłonnych oraz zakres niezbędnych badań konstrukcji odwiertów poeksploatacyjnych przeznaczonych do zatłaczania wód złożowych do górotworu. Zaprezentowano również wyniki badań laboratoryjnych wód złożowych o znanych właściwościach fizykochemicznych, których celem było określenie i wyeliminowanie pierwotnych czynników sprzyjających kolmatacji strefy przyodwiertowej.

EN

Reservoir water injection to the rock mass through disposal wells should meet mining and environmental safety requirements. This problem is of special significance in the case of wells that are either abandoned wells or to be closed. The selection criteria for disposal wells and range of necessary tests and analyses of post-exploitation wells' construction designed for injection of reservoir water are presented in the paper. The results of laboratory analyses of reservoir water of known physicochemical properties were used for determining and eliminating original factors favorable to the colmatation of the near-well zone.

17

Zjawisko wytrącania się osadów soli w świetle badań laboratoryjnych

Herman Z., Migdał M.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2006

|

nr 137

663-670

PL

Wynoszenie wód złożowych ze złóż gazu i związane z tym wytrącanie się rozpuszczanych soli w późniejszym stadium eksploatacji może powodować obniżenie produkcji, aż do całkowitego zablokowania przypływu. Zagadnieniu rekrystalizacji soli poświęcono szereg publikacji, jednak temat ten jest nadal aktualny. W Instytucie podjęto badania nad solami sodowymi (NaCl), powszechnie stosowanymi w płuczkach wiertniczych i cieczach roboczych na Niżu Polski. Celem badań było określenie właściwości roztworów chlorku sodowego w różnych warunkach ciśnienia i temperatury w warunkach laboratoryjnych, ich wpływ na rekrystalizację soli a tym samym na zmianę przewodności hydraulicznej skały. Rezultaty badań prezentowane są w referacie.

EN

Precipitation of dissolved salts connected with sweeping of reservoir water in late stage of reservoir production process can result in decreasing of production level or even necessity of wells abandonment. There are many technical papers on salts recrystallization in literature nevertheless the problem is still present. In the article discussed are results of research carried out in Oil and Gas Institute aimed at explanation of NaCl precipitation, which is widely used in drilling and workover fluids in Polish Lowlands region. The purpose of research was to determine in laboratory conditions properties of NaCl solutions in different pressure and temperature conditions and their impact on salt recrystallization and in consequence on reservoir rocks' permeability.

18

Loading of the Rzeszów reservoir with biogenic elements - Mass balance

Koszelnik P., Tomaszek J.A.

Environment Protection Engineering

|

2002

|

Vol. 28, nr 1

99-106

EN

The results of experiments conducted in 1999-2000 in the ecosystem of the Rzeszów reservoir are presented. Our aim was to evaluate the nitrogen and phosphorus loadings introduced into the basin and to establish their influence on the progress in eutrophication of the reservoir water. The quality of water in the basin and its tributaries was being out of classification during almost whole sampling period. The concentrations of both biogenic elements considerably exceeded their admissible values and on average reached 3500 mg/m2 of nitrogen per a day and 285 mg/m2 of phosphorus per a day. 788 mg/m2 of nitrogen compounds per a day and 30 mg/m2 of phosphorus compounds per a day were both accumulated and underwent biochemical transformations. The maximum retention of both elements was observed during summer. An average N:P ratio, currently of 13:1, proves that phosphorus is more readily available, though earlier it has been the factor limiting eutrophication processes

PL

Przedstawiono wyniki prac prowadzonych w latach 1999-2000 w ekosystemie zbiornika zaporowego w Rzeszowie. Celem pracy było oszacowanie ładunków azotu i fosforu doprowadzanych do zbiornika oraz określenie ich wpływu na postęp eutrofizacji wód obiektu. Wody zbiornika i dopływów przez większą część okresu badań miały charakter pozaklasowy. Ładunki obu pierwiastków biogennych znacznie przekraczają wartości dopuszczalne i wynoszą średnio 3500 mg azotu/m2/dobę i 285 mg fosforu/m2/dobę. Akumulacji i przemianom biochemicznym w zbiorniku ulegało średnio 788 mg związków azotowych/m2/dobę i 30 mg związku fosforu/m2/dobę. Retencja obydwu pierwiastków najwyższe wartości osiągała w miesiącach letnich. Średnia wartość stosunku N:P w zbiorniku wynosząca obecnie 13:1 świadczy o większej dostępności fosforu, który wcześniej był pierwiastkiem ograniczającym eutrofizację.

19

Kryteria doboru technologii oczyszczania i utylizacji wydobytych wód złożowych w aspekcie ochrony zasobów wód naturalnych

Steliga T., Jakubowicz P.

Prace Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa

|

2000

|

nr 110 wyd. konferencyjne

819--824

PL

W referacie zostały przedstawione kryteria doboru właściwych technologii oczyszczania i utylizacji wód złożowych wydobywanych wraz z. gazem i ropą naftową. Dzięki ich zastosowaniu możliwe jest obniżenie do minimum zawartości substancji szkodliwych odprowadzanych do wód powierzchniowych i gleby. Omówione zostały również kryteria, którymi należy się kierować podczas prowadzenia zatłaczania wód złożowych do horyzontów chłonnych, aby uniknąć stwarzania zagrożeń dla kopalin użytecznych oraz wód podziemnych i podskórnych.

EN

Presented are the criteria for selection of treatment and utilisation technique of reservoir waters produced with oil and gas. Discussed are the procedures for minimising the impact of reservoir waters on surrounding as well as ground water protection methods used when the reservoir waters are injected into reservoir.