Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ekonometryczny model zużycia paliw ciekłych

100%

Kwilosz T. , Filar B.

Nafta-Gaz

|

2019

|

tom R. 75, nr 7

404--412

PL

Jednym z priorytetowych zagadnień dla państwa jest zapewnienie stabilnego rozwoju gospodarczego, który jest ściśle związany z bezpieczeństwem energetycznym kraju. Problem zagwarantowania bezpieczeństwa energetycznego Polski staje się bardzo istot- ny z powodu dużego importu ropy naftowej i gotowych produktów. W 2017 roku przerób ropy naftowej przez rafinerie krajowe wyniósł 26,8 mln ton. Krajowe wydobycie ropy naftowej w 2017 roku wynosiło około 1 mln ton i stanowiło zaledwie 3,7% przerobu. W związku z tym w Polsce występuje bardzo wysoki stopień uzależnienia od importu ropy naftowej, wynoszący 96,3%. Drugi niekorzystny czynnik zwiększający ryzyko związane z dostawami ropy naftowej do Polski to bardzo duże uzależnienie od jednego kierunku dostaw (Paliński i Łucki, 2006). Zgodnie z publikacją Polskiej Organizacji Przemysłu i Handlu Naftowego (POPiHN) aż 81,4% importu ropy naftowej pochodzi z Rosji. W sytuacji tak dużego uzależnienia od jednego kierunku dostaw bardzo istotne staje się zgromadzenie rezerw interwencyjnych ropy naftowej i produktów naftowych, gwarantujących dostawy przez wymagane 90 dni. W związku z tym, że budowa magazynów paliw ciekłych trwa co najmniej 2–3 lata, odpowiednie prace analityczne powinny wyprzedzać prace budowlane również co najmniej o kilka lat. W zaprezentowanym artykule przedstawiono wyniki zastosowania zbudowanego modelu matematycznego służącego do prognozowania zużycia paliw w kolejnych latach. Zaprojektowano i skalibrowano w oparciu o wybrany zestaw atrybutów (zmiennych objaśniających) niejednorodny liniowy model ekonometryczny. Dokonano statystycznej weryfikacji oszacowanych parametrów modelu. Do budowy modelu wykorzystano podstawowe wskaźniki makroekonomiczne. Zakres danych historycznych obejmował lata 2000–2017. Ze względu na dużą liczbę kombinacji, jaką należy przebadać dla każdego z modeli (217 − 1) opisane wyżej algorytmy zostały zaimplementowane w postaci programu komputerowego, za pomocą którego dokonano niezbędnych obliczeń.

EN

Ensuring the stable development of the country is one of the most important tasks facing the government. The stable development of the country is closely related to its energy security. The problem of ensuring Poland’s energy security becomes very important due to the large import of crude oil and liquid fuels. In 2017, the refining of crude oil by domestic refiners amounted to 26.8 million tones. Domestic crude oil production in 2017 amounted to approximately 1 million tons and accounted for only 3.7% of processing. Therefore, in Poland there is a high dependence on crude oil imports (96.3%). The second unfavorable factor increasing the risk of crude oil supplies to Poland lies in the very large dependence on one direction of supply (Paliński and Łucki, 2006). According to POPiHN, up to 81.4% of crude oil imports come from Russia. In the situation of such a large dependence on one direction of supply, it becomes very important to collect emergency reserves of crude oil and petroleum products, guaranteeing deliveries for the required 90 days. Due to the fact that the construction of liquid fuel storage facilities lasts at least 2–3 years, appropriate analytical works should precede the construction works also at least by several years. The article presents the results of the application of the mathematical model used to predict fuel consumption in subsequent years. A non-uniform linear econometric model was designed and calibrated based on a selected set of attributes (explanatory variables). A statistical verification of estimated model parameters was carried out. Basic macroeconomic indicators have been used to build the model. The historical data covered the years 2000–2017. Due to the large number of combinations to be tested for each of the models (217 − 1), the algorithms described above were implemented in the form of a computer program which was used to make all the necessary calculations.

2

Ekonometryczny model krótkoterminowego prognozowania zużycia gazu

100%

Kwilosz T. , Filar B.

Nafta-Gaz

|

2021

|

tom R. 77, nr 7

454--462

PL

W celu opracowania modelu krótkoterminowego zapotrzebowania na gaz konieczne jest dokonanie analizy najnowszych metod prognozowania matematycznego w celu wyboru i zaadaptowania właściwej z nich (spełniającej warunek efektywności i skuteczności). Niezbędne jest rozpoznanie i analiza czynników (głównie środowiskowych) wpływających na wynik krótkoterminowych prognoz oraz źródeł danych możliwych do wykorzystania. Efektem wykonanej pracy jest model numeryczny krótkoterminowego zapotrzebowania na gaz dla wybranej jednostki terytorialnej kraju. Opracowany model został skalibrowany i przetestowany na historycznych danych opisujących warunki środowiskowe i rzeczywiste zużycie gazu. Zaprojektowano i skalibrowano, na podstawie wybranego zestawu atrybutów (zmiennych objaśniających), niejednorodny liniowy model ekonometryczny. Dokonano statystycznej weryfikacji oszacowanych parametrów modelu. Warto zauważyć, że w krótkim terminie wykonania prognozy (7 dni) nie zachodzą znaczące zmiany w otoczeniu rynku gazowego (uruchomienie nowych inwestycji, podłączenie nowych użytkowników do systemu czy zmiany zapotrzebowania wynikające ze zmieniających się warunków makroekonomicznych). Inne czynniki techniczne, takie jak awarie linii produkcyjnych u odbiorców czy przestoje przemysłowe, są trudne do przewidzenia lub wiedza o nich rzadko jest dostępna. Z tego względu jedynymi czynnikami mogącymi mieć wpływ na zmiany zapotrzebowania gazu w krótkim terminie są czynniki pogodowe, które zostały wybrane jako zmienne objaśniające dla opracowanego modelu. Historyczne dane pogodowe zostały pobrane z usługi sieciowej (web service) OpenWeatherMap History Bulk. Jako zmiennej objaśnianej użyto dobowych wartości zużycia gazu dla jednego z województw Polski południowej. Dane zostały pobrane z systemu wymiany informacji operatora gazociągów przesyłowych. Dane dotyczą okresu trzyletniego, gdyż tylko takie dane zostały upublicznione. Zmienne objaśniające obejmują dobowe wartości danych pogodowych, takich jak: średnia temperatura, temperatura odczuwalna, temperatura minimalna, temperatura maksymalna, ciśnienie atmosferyczne, wilgotność względna, prędkość wiatru i kierunek wiatru.

EN

In order to develop a mathematical model of short-term gas demand, it is necessary to analyze the latest mathematical forecasting methods in order to select and adapt the right one (meeting the condition of efficiency and effectiveness). It is necessary to recognize and analyze factors (mainly environmental) affecting the result of short-term forecasts and sources of data that can be used. The result of the work is a numerical model of short-term gas demand for a selected territorial unit of the country. The developed model was calibrated and tested on historical data describing environmental conditions and real gas consumption. A heterogeneous linear econometric model was designed and calibrated on the basis of a selected set of attributes (explanatory variables). The estimated parameters of the model were statistically verified. It is worth noting that in the short term of the forecast (7 days) there are no significant changes in the gas market environment (launching new investments, connecting new users to the system, or changes in demand resulting from changing macroeconomic conditions). Other technical factors, such as production line failures at customers or industrial downtime, are difficult to predict, or knowledge about their occurrence is rarely available. For this reason, the only factors that may have an impact on changes in gas demand in the short term are weather factors, which were selected as explanatory variables for the developed model. Historical weather data was retrieved from the OpenWeatherMapHistoryBulk web service. Daily values of gas consumption for one of the voivodships of southern Poland were used as the response variable. The data was downloaded from the information exchange system of the transmission pipeline operator. The data covers a three-year period, as only such data has been made public. The explanatory variables include the daily values of weather data such as: average temperature, chilled temperature, minimum temperature, maximum temperature, atmospheric pressure, relative humidity, wind speed and wind direction.

3

Paleokras w utworach górnej jury podłoża zapadliska przedkarpackiego i jego znaczenie złożowe

100%

Miziołek M. , Filar B.

Nafta-Gaz

|

2019

|

tom R. 75, nr 6

330--343

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań i analiz, jakie zrealizowano w N części zapadliska przedkarpackiego, których przedmiotem były przede wszystkim skały wapienne górnej jury. Badania miały charakter ściśle analityczny i dotyczyły reinterpretacji: opisów rdzeni wiertniczych z rejonu na północ od Tarnowa, dostępnych danych wiertniczych oraz obserwacji złożowych. W sumie przeprowadzono analizę kilkudziesięciu otworów i została ona wykonana pod kątem identyfikacji w badanych otworach paleokrasu, czyli pogrążonych dużych form krasu, takich jak: leje krasowe, studnie krasowe, jaskinie, korytarze itp. Identyfikacji form krasowych dokonano na podstawie kryteriów litologicznych, cech strukturalno-teksturalnych osadów, obserwacji wiertniczo-złożowych i kryteriów geofizycznych. Przeprowadzone analizy pozwoliły według autorów na identyfikację różnych form paleokrasu w 13 otworach. Rozpoznano szereg małych i średnich form o genezie tektoniczno-krasowej, jak np. szczeliny z różnorodnym wypełnieniem ilasto-piaskowcowym w kolorach: żółtym, rdzawym, czerwonym, zielonym, czarnym, ponadto małe kawerny i kanaliki wielkości od kilku do kilkunastu milimetrów oraz druzy i kawerny wielkości od kilku do kilkunastu centymetrów z wypełnieniem lub bez. Z dużych form krasowych zidentyfikowano struktury, które mogą reprezentować: leje krasowe, studnie krasowe, jaskinie, korytarze i jamy. Wobec lakonicznego opisu rdzeni, który całkowicie pomijał istnienie form krasowych, trudno było szczegółowo zaliczyć rozpoznane struktury do konkretnych form krasowych. W kilku przypadkach identyfikację wsparto pomiarami geofizycznymi i obserwacjami wiertniczymi, te ostatnie wykazały obecność pustek krasowych przewierconych przez odwiert. Wyniki przeprowadzonych badań analitycznych potwierdziły występowanie form paleokrasowych zarówno w obrębie udokumentowanych złóż gazu i ropy, jak i poza nimi. Wobec tego została potwierdzona hipoteza, że część objętości porowej złóż występuje w postaci pustek krasowych. Obecność pustek krasowych tłumaczy niedoszacowanie pojemności porowej na wielu złożach oraz niezrozumiałe dotychczas, występujące w obrębie jednego złoża silne zróżnicowanie ciśnień złożowych. Kras w strefie złożowej może tworzyć jeden połączony system krasowy lub dwa albo więcej takich systemów niezależnych od siebie. Wielkość poszczególnych systemów krasowych może być różna. W rejonie Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej występuje wiele jaskiń i systemów krasowych, a objętość poszczególnych jaskiń wynosi od kilkudziesięciu metrów sześciennych do nawet 12 tys. m3 , a pojedynczych komór do 4,5 tys. m3 . Identyfikacja paleokrasu na złożach jurajskich będzie miała duże znaczenie dla właściwej oceny zasobów złóż, zarówno istniejących, jak i nowych, gdyż bez uwzględnienia pojemności form krasowych obliczone zasoby będą niepełne. Obecność struktur paleokrasu na złożu będzie też miała istotne znaczenie w procesie poszukiwań, wiercenia i eksploatacji złóż ropy i gazu. Przedstawiony problem jest zatem bardzo ważny i wymaga dalszych prac, badań i analiz.

EN

This article presents the results of research carried on Cenomanian sandstones and mainly the Upper Jurassic limestone rocks located in the north part of the Carpathian Foreland. The research was strictly analytical and focused on the reinterpretation of the drilling core descriptions and drilling data observations collected from the Tarnów area. In general, the analysis was carried out on several dozen wells and it was performed in order to identify paleokarst phenomena or deep karst formations, such as: karst, karstic wells, caves, corridors, etc. The identification of karst formations was based on lithological criteria, structural-textural sediments features, drilling observations, and geophysical criteria. The author identified the paleokarst phenomena on 13 wells. A number of small and medium-sized forms with tectonickarst genesis were identified, such as natural channels with various clay-sandstone fillings in the following colors: yellow, rusty, red, green, and black. Channels with a few to several millimeters apart and cavities from a few to several centimeters with or without filling were observed. Large karst formations, such as karstic wells, caves, corridors and cavities were also identified. Due to the laconic description of the cores, which completely disregarded the existence of karst forms, it was difficult to recognize karst form structures in detail; however, in several cases, identification supported by geophysical measurements and drilling observations showed the presence of karst voids in the drilled well. The results of the analytical tests confirmed the presence of paleokarst forms within the documented gas and oil fields and outside of them. Based on the analysis, the hypothesis that part of the pore volume of the oil and gas reserves is located in the karst forms was confirmed. The presence of karst voids explains the underestimation of the pore volume of many oil and gas fields and the strong variations of the well pressure during production. The karst in the deposit zone may form one combined karst system or more karst systems independent of each other. The size of individual karst systems can vary. In the area of the Krakow–Wielun Upland there are many caves and karst systems, and the volume of caves ranges from several to even 12.000 m3 , with the volume of the individual chambers attaining 4.5 thousand m3 . The significance of the karst forms identification for proper assessment of reserves and production resources is very important and requires further research.

4

Analiza aktualnego stanu zasobów gazu ziemnego znajdujących się w złożach krajowych oraz prognoza krajowego wydobycia gazu do roku 2030

100%

Piesik-Buś W. , Filar B.

Nafta-Gaz

|

2021

|

tom R. 77, nr 6

376--382

PL

Gaz ziemny jest podstawowym paliwem energetycznym w gospodarce światowej. Zgodnie z informacją opublikowaną przez Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA w dokumencie Prezentacja Spółki – zużycie gazu w 2018 roku wyniosło 19,7 mld m3 . W związku z tym, że stopień czerpania krajowych złóż gazu ziemnego jest coraz większy, zapotrzebowanie na gaz ziemny będzie zaspokajane przez rosnący import. Bilansowanie krajowego zapotrzebowania na gaz będzie wymagało precyzyjnej znajomości wielkości krajowej produkcji gazu ziemnego. Z drugiej strony Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy co roku publikuje Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce. Zgodnie z publikacją dotyczącą stanu zasobów na dzień 31.12.2018 r. w Polsce udokumentowano 298 złóż gazu ziemnego, na Bałtyku – 5, w Karpatach – 35, na przedgórzu Karpat (dalej: Przedgórze) – 105 oraz na Niżu Polskim (dalej: Niż) – 153. Bilans przedstawiony przez PIG – BIP za rok 2018 wykazał stan wydobywalnych zasobów gazu ziemnego w wielkości 139,93 mld m3 (łącznie zasoby bilansowe i pozabilansowe). Wielkość zasobów przemysłowych złóż gazu ziemnego na dzień 31.12.2018 r. wyniosła 66,64 mld m3 . Należy podkreślić, że wszystkie dane w Bilansie zasobów złóż i kopalin w Polsce podawane są w normalnych metrach sześciennych. W związku z tym dane publikowane przez PIG – BIP nie uwzględniają rzeczywistej kaloryczności gazu ziemnego wydobywanego z różnych złóż. Począwszy od roku 2014 w Polsce podstawową jednostką rozliczeniową jest jednostka energii (kWh). Wprowadzenie rozliczenia w jednostkach energii spowodowało, że wartość 1 m3 gazu zaazotowanego wydobywanego ze złóż znajdujących się na Niżu jest niższa od wartości gazu wydobywanego ze złóż Przedgórza i Karpat. Średnia kaloryczność gazu wydobywanego ze złóż Niżu wynosi około 8,0 kWh/m3 , natomiast ze złóż Przedgórza – 11,2 kWh/m3 . Głównym celem niniejszej pracy było wykonanie prognozy wydobycia gazu ze złóż krajowych na podstawie publikowanego przez PIG – BIP Bilansu zasobów złóż kopalin w Polsce. Prognozę wydobycia gazu z krajowych złóż przygotowano dla lat 2020–2030, dla każdego rejonu gazonośnego oddzielnie. W celu dostosowania wielkości raportowanych do obowiązujących jednostek energii prognoza wydobycia gazu wykonana dla złóż obszaru Niżu została przeliczona na wydobycie gazu wysokometanowego.

EN

Natural gas is the basic fossil fuel in the global economy. According to the information published by Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA in the document Company Presentation, gas consumption in 2018 amounted to 19.7 billion m3 . Due to the fact that the domestic reserves of natural gas are increasingly depleted, the demand for natural gas will be satisfied by growing imports. Balancing gas demand will require precise knowledge of the volume of domestic natural gas production. On the other hand, every year the Polish Geological Institute – National Research Institute (PIG – BIP) publishes Balance of mine resources in Poland. According to the publication on the state of resources as of December 31, 2018, 298 natural gas fields have been documented in Poland, 5 in the Baltic Sea region, 35 in Carpathians, 105 in Carpathian Foreland and 153 in Polish Lowland. The balance presented by PIG – BIP for 2018 showed the state of natural gas contingent resources in the amount of 139.93 billion m3 (total balance resources). The volume of industrial reserves of natural gas deposits as at December 31, 2018 was 66.64 billion m3 . It should be emphasized that all data published in the Balance of mine resources in Poland are given in normal cubic meters. Therefore, the data published by PIG – BIP do not take into account the actual calorific value of natural gas produced from various fields. Starting from 2014, the basic accounting unit in Poland is the energy unit (kWh). Due to the introduction of the settlement in energy units, the value of 1 m3 of nitrogen-rich gas produced from the fields located in the Lowland region is lower than the value of gas produced from the Carpathian Foreland fields and the Carpathians. The average calorific value of gas produced from the Lowland fields is about 8.0 kWh/m3 , while the average calorific value of gas produced from the rest of the Foreland is about 11.2 kWh/m3 . The main goal of this article was to make a forecast of gas production from domestic deposits based on the Balance of mine resources in Poland published by the Polish Geological Institute –National Research Institute. The forecast of gas extraction from domestic deposits was made for the years 2020–2030. The production forecast was prepared for each gas-bearing region separately. In order to adjust the reported volumes to the applicable energy units, the gas production forecast for the Lowland fields was converted into high-methane gas production.

5

Magazynowanie wodoru w sczerpanych złożach gazu ziemnego

80%

Miziołek M. , Filar B. , Kwilosz T.

Nafta-Gaz

|

2022

|

tom R. 78, nr 3

219--239

PL

W artykule podjęto próbę oceny możliwości magazynowania w sczerpanych złożach gazu ziemnego zapadliska przedkarpackiego mieszaniny składającej się z gazu ziemnego (ok. 90%) i wodoru (do 10%). Problem magazynowania wodoru pojawi się w Europie, a zapewne też i w Polsce w nieodległym czasie, gdyż zgodnie z dyrektywą wodorową ogłoszoną przez UE w 2020 r. wodór produkowany z nadwyżek energii wytwarzanych przez OZE będzie stopniowo zastępował paliwa kopalne. Część wodoru będzie zużywana na bieżące potrzeby, a część będzie magazynowania w zbiornikach napowierzchniowych oraz podziemnych. Podziemne magazyny wodoru (PMW) będą budowane w kawernach solnych oraz w sczerpanych złożach gazu ziemnego. Istniejące podziemne magazyny gazu (PMG) działają w Polsce m.in. w rejonie zapadliska przedkarpackiego – są to np. PMG Husów i PMG Brzeźnica, w których gaz jest magazynowany w piaskowcowych poziomach miocenu. W tym rejonie występuje też cały szereg sczerpanych horyzontów gazowych, które mogą być wykorzystane w przyszłości jako potencjalne magazyny gazu ziemnego i wodoru. Dla potrzeb artykułu wybrano jeden z takich poziomów zbiornikowych, reprezentujący złoże mioceńskie, i przeprowadzono szczegółową analizę jego parametrów geologiczno-złożowych istotnych dla magazynowania wodoru. Zestaw analizowanych parametrów sprecyzowano na podstawie literatury oraz przyjętych ogólnie kryteriów wyboru struktury na potrzeby utworzenia PMG. Analizowane parametry skał magazynowych i uszczelniających dotyczyły: ich składu mineralogicznego i petrofizycznego, składu chemicznego gazu rodzimego oraz wód złożowych, oceny parametrów petrofizycznych skał, budowy strukturalnej poziomów zbiornikowych i uszczelniających, warunków mikrobiologicznych złoża. Dokonano też oceny zjawisk fizycznych, które będą lub mogą być efektem magazynowania wodoru, takich jak np.: proces dyfuzji, mieszanie się gazów i ich ewentualna segregacja oraz możliwość tworzenia się „języków” i „palców wodorowych”. W artykule podano również przykłady magazynów wodoru działających na świecie. Szczegółowo przedstawiono wyniki doświadczalnego podziemnego magazynowania wodoru w Austrii oraz Argentynie. W obu przypadkach projekty były realizowane w ostatnich latach. Szczególnie ważny dla niniejszej pracy był projekt austriacki Underground Sun Storage zrealizowany w Pilsbach w Austrii. Projekt ten jest istotny, gdyż proces magazynowania wodoru został przeprowadzony w podobnych do obszaru zapadliska przedkarpackiego utworach molasowych. Wyniki analiz wytypowanych poziomów zbiornikowych dają podstawę do pozytywnej rekomendacji sczerpanych złóż gazu ziemnego na obszarze zapadliska do celów podziemnego magazynowania wodoru. Jednocześnie jednak zwraca uwagę fakt małej liczby badań istotnych dla podjęcia decyzji o magazynowaniu wodoru w strukturach sczerpanych złóż gazu, dlatego konieczne będzie przed wydaniem takiej decyzji zaplanowanie i przeprowadzenie niezbędnego zakresu badań i analiz. Innym bardzo istotnym elementem będzie też dokonanie przeglądu i analizy stanu technicznego istniejących odwiertów, w tym stanu ich zacementowania oraz analizy materiałoznawczej.

EN

This paper presents the possibility of storing a mixture of natural gas (approx. 90%) and hydrogen (up to 10%) in depleted natural gas fields in the Carpathian Foredeep. The problem of hydrogen storage will arise in Europe, and probably also in Poland, in the near future. In accordance with the hydrogen directive announced by the EU in 2020, hydrogen produced from surplus energy from renewable energy sources is going to gradually replace fossil fuels. A part of the hydrogen will be used for current needs, and some will be stored in the surface and underground reservoirs. Underground hydrogen storage (UHS) facilities will be built in salt caverns and in depleted natural gas fields. The underground gas storage (UGS) facilities operate in Poland, e.g. in the area of the Carpathian Foredeep, (for example UGS Husów and UGS Brzeźnica), where gas is stored in the Miocene sandstone levels. This region is reach in depleted gas horizons that may be used in the future as a potential natural gas and hydrogen storage facilities. In this article, one of such reservoir horizons, representing the Miocene gas field, was selected, and its detailed analysis of geological and reservoir parameters, important for hydrogen storage, was carried out. The set of analyzed parameters was specified on the basis of the literature and generally accepted criteria for selecting a structure for UGS facilities. The analyzed parameters of storage and sealing rocks concerned: their mineralogical and petrophysical composition, chemical composition of native gas and reservoir waters, evaluation of petrophysical parameters of rocks, structure of reservoir and sealing levels, as well as microbiological conditions of the deposit. A physical phenomena that will or may be the effect of hydrogen storage, such as the diffusion process, mixing of gases and their possible segregation, and the possibility of the formation of hydrogen “tongues and fingers” were also assessed. The article also presents examples of hydrogen storage facilities operating in the world. The results of experimental underground hydrogen storage in Austria and Argentina are presented in details. In both cases, the projects were implemented in recent years. The Austrian project Underground Sun Storage realized in Pilsbach, Austria, was particularly important for this work. This project is significant, because the hydrogen storage process was carried out in molasses formations similar to those of the Carpathian Foredeep. The results of the analyses of the selected reservoir levels support a positive recommendation of the depleted natural gas fields in the area of the Carpathian Foredeep for the purpose of the underground hydrogen storage. However, due to the fact that there is a small amount of research relevant to making a decision on the hydrogen storage in the structures of depleted gas fields, it is necessary to plan and conduct more research and analyses. Another very important element will be the review and analysis of the technical condition of the existing wells, including the condition of their cementing and material science analysis.

6

Dostosowanie parametrów pracy PMG do aktualnych potrzeb rynku gazu ziemnego w Polsce

80%

Filar B. , Miziołek M. , Kwilosz T.

Nafta-Gaz

|

2020

|

tom R. 76, nr 9

601--609

PL

W publikacji poruszono problem dostosowania parametrów eksploatacji PMG do zmian zachodzących w polskim systemie gazowniczym. Podkreślono, że zapotrzebowanie na pojemność czynną magazynów bezpośrednio wynika z wielkości krajowego zużycia gazu ziemnego oraz ze struktury dostaw gazu na rynek. Na dołączonym do artykułu wykresie (rys. 1) zaprezentowano zużycie gazu w Polsce, w rozbiciu na wydobycie krajowe i import, w latach 1995–2018. Przedstawiony wykres potwierdził szybki wzrost zapotrzebowania na gaz w ostatnich latach. Dodatkowo wykres pokazał, że począwszy od 2012 roku krajowe wydobycie gazu ziemnego systematycznie spadało – z wielkości 4,3 mld m3 do 3,8 mld m3 . W związku z tym rosnące zapotrzebowanie na gaz jest zaspokajane dodatkowym jego importem. W roku 2018 wielkość importu gazu ziemnego wynosiła około 14,5 mld m3 . Obecnie około 79% całkowitego zużycia gazu pokrywane jest importem. W artykule podkreślono, że szybko rosnący import gazu generuje zapotrzebowanie na nowe pojemności czynne PMG. Głównym celem publikacji jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, jakie parametry powinien posiadać nowo projektowany podziemny magazyn gazu, aby mógł spełnić obecne wymagania rynku gazowniczego w Polsce. W celu określenia pożądanych przez rynek parametrów PMG przeanalizowano koszty świadczenia usług magazynowania gazu w Polsce. Przeprowadzona analiza wykazała dużą rozpiętość tych kosztów. Generalnie wszystkie usługi magazynowania gazu można podzielić na usługi magazynowania na warunkach ciągłych oraz usługi magazynowania gazu na warunkach przerywanych. Usługi magazynowania gazu na warunkach ciągłych gwarantują dostawy gazu bez względu na warunki rynkowe i dlatego są znacząco droższe (389,1 zł/1000 m3 ) od usług przerywanych (107,5 zł/1000 m3 ). Tak znacząca różnica w kosztach wynika między innymi z tego, że na bazie usługi ciągłej można ustanowić zapas obowiązkowy, wymagany od importerów gazu prowadzących działalność w Polsce. W publikacji przedstawiono konsekwencje szybkiego wzrostu ilości importowanego gazu. Wzrost ten wpłynął na rosnącą wielkość zapasu obowiązkowego. W latach 2017–2019 wzrosła ona o około 56% (z 8,5 TWh do 13 TWh). W związku z tym parametry budowy przyszłego PMG powinny uwzględniać bieżące warunki rynkowe. Duża różnica pomiędzy kosztami usług magazynowych ma znaczący wpływ na przychody z usług magazynowania gazu. W związku z tym procedura określania najkorzystniejszych parametrów pracy PMG powinna uwzględniać nie tylko ograniczanie kosztów, budowy i eksploatacji magazynów gazu, ale również maksymalizację przychodów z usług magazynowania. W związku z tym parametry budowy przyszłego PMG powinny uwzględniać bieżące warunki rynkowe. W celu określenia preferowanych parametrów budowy i eksploatacji podziemnych magazynów gazu przeprowadzono analizę budowy nowego PMG w przykładowym sczerpanym złożu gazu ziemnego. Obliczenia wykonano dla pięciu wybranych różnych wielkości pojemności czynnej. Dla każdej pojemności czynnej przeprowadzono obliczenia dla trzech czasów sczerpania całej pojemności (80, 100 i 120 dni). Następnie wykonano analizę finansową różnych wariantów budowy nowego PMG, opierając się na wskaźniku NPV i wskaźniku jednostkowego kosztu budowy i eksploatacji pojemności czynnej. Analiza finansowa wykazała, że w obecnej sytuacji rynkowej bardziej opłaca się budować „szybki” magazyn gazu, o stosunkowo krótkim czasie odbioru i zatłaczania pojemności czynnej.

EN

The publication deals with the problem of adjusting UGS operation parameters to changes in the Polish natural gas system. It was emphasized that the demand for active storage capacity directly results from the volume of domestic consumption of natural gas and the structure of gas supply to the market. The chart attached to the article (Fig. 1) presents gas consumption in Poland, broken down into domestic production and imports for 1995–2018. The presented chart confirmed the fast increase in gas demand in recent years in Poland. In addition, the graph showed that since 2012, domestic natural gas production has been systematically falling from 4.3 to 3.8 billion m3 . Therefore, the growing demand for gas is met by additional gas imports. In 2018, the volume of natural gas import was around 14.5 billion m3 . Currently, approximately 79% of total gas consumption in Poland is covered by import. The article emphasized that rapidly growing gas import generates demand for new UGS working capacities. The main purpose of the publication was to find the answer to the question of which parameters of underground gas storage are preferred by the gas market in Poland. The costs of providing gas storage services in Poland were analyzed in order to determine the desired UGS parameters. The analysis showed a large difference between the costs of providing firm and interruptible storage services in Poland. Firm storage services guarantee gas supplies irrespective of market conditions and are therefore significantly more expensive (PLN 389.1/1000 m3 ) than interruptible services (PLN 107.5/1000 m3 ). The main reason for such a significant cost difference is because firm services can be used to establish a mandatory reserve, required by law in Poland. The article indicates the consequences of a rapid growing natural gas import trend. The increase of gas import volume results in a large increase of mandatory reserve volume. In 2017–2019, the amount of mandatory reserves increased by about 56% (from 8.5 to 13 TWh). Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. The large difference between the costs of storage services has a significant impact on revenues from gas storage services. Therefore, the procedure for determining the most favorable operating parameters of UGS should take into account not only the reduction of storage, construction and operation costs of gas storage facilities, but also the optimization of revenues from gas storage services. Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. In order to determine the preferred parameters for the construction and operation of underground gas storage facilities, an analysis of the construction of a new UGS in an exemplary depleted natural gas field was carried out. Calculations were made for five different active capacities. For each active capacity, calculations were made for three times of full capacity exhaustion (80, 100 and 120 days). Then, financial analysis was carried out for several variants of the construction of the new UGS based on the NPV index and the cost of construction and operation of active capacity. Financial analysis has shown that in the current market situation it is more profitable to build, a “fast” gas storage with a relatively short time of withdrawal and injection of working volume.

7

Dotychczasowe doświadczenia w magazynowaniu wodoru w podziemnych strukturach geologicznych

80%

Miziołek M. , Filar B. , Kwilosz T.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

tom R. 25, Nr 3 (279)

8-10

8

Ocena kosztów produkcji wodoru z wykorzystaniem energii pochodzącej z instalacji fotowoltaicznej wybudowanej w Polsce

80%

Filar B. , Miziołek M. , Kwilosz T.

Nafta-Gaz

|

2022

|

tom R. 78, nr 6

451--459

PL

W 2020 r. Komisja Europejska (KE) ogłosiła strategię wodorową spójną z założeniami Europejskiego Zielonego Ładu. Strategia zakłada ograniczenie wykorzystania paliw kopalnych do produkcji energii i zastępowanie ich energią odnawialną (OZE), produkowaną głównie przez farmy wiatrowe oraz solarne. Sumaryczna moc uruchomionych instalacji fotowoltaicznych (PV) w Polsce w listopadzie 2021 r. osiągnęła wartość 7,1 GW. Obecnie największą elektrownią fotowoltaiczną w Polsce jest elektrownia o mocy 70 MW wybudowana przez ZE PAK w Brudzewie. Nadwyżki energii pochodzącej z OZE mogłyby zostać wykorzystane do produkcji tzw. zielonego wodoru. W publikacji przedstawiono wyniki analizy, której celem było określenie szacunkowych kosztów produkcji wodoru przez elektrolizer zasilany energią pochodzącą z farmy fotowoltaicznej (PV). W przeprowadzonej analizie założono, że wodór będzie produkowany przez elektrolizer PEM o mocy 2,5 MW. W związku z tym, że ilość produkowanej energii jest zmienna w czasie, to ilość produkowanego wodoru obliczono dla instalacji o mocy zmieniającej się w zakresie 7–11 MW. Zakres minimalny wielkości instalacji był tak dobrany, aby w czerwcu (najlepszym miesiącu dla fotowoltaiki w Polsce) elektrolizer mógł pracować z całą mocą. Natomiast górny zakres mocy instalacji, wynoszący 11 MW, został określony w taki sposób, aby elektrolizer pracował z maksymalną mocą od marca do października. Obliczenia wykazały, że instalacja o mocy 7 MW pozwoli wyprodukować około 1,34 mln mn 3 wodoru, podczas gdy instalacja o mocy 11 MW może wyprodukować około 1,7 mln mn 3 wodoru. W dalszej kolejności obliczono nakłady inwestycyjne dla wszystkich wariantów budowy instalacji fotowoltaicznej. Koszt budowy instalacji o mocy 7–11 MW zmieniał się w przedziale 34,4–44,7 mln zł. Natomiast roczne koszty operacyjne eksploatacji instalacji o mocy 7–11 MW zmieniały się w przedziale 1,19–1,4 mln zł. W dalszej kolejności obliczono koszt wyprodukowania 1 mn 3 wodoru, zakładając eksploatację całej instalacji przez 20 lat. Koszt produkcji 1 mn 3 wodoru uzyskano dzieląc sumę zdyskontowanych kosztów inwestycyjnych i operacyjnych, uzyskaną w okresie 20 lat, przez sumę zdyskontowanej ilości wyprodukowanego wodoru. Obliczenia wykazały, że optymalna instalacja PV dla elektrolizera o mocy 2,5 MW posiada moc 9 MW. Koszt produkcji wodoru obliczony dla instalacji PV o mocy 9 MW wyniósł 3,17 zł/mn 3.

EN

In 2020, the European Commission (EC) announced a hydrogen strategy consistent with the principles of the European Green Deal. The strategy assumes limiting the use of fossil fuels for energy production and replacing them with renewable energy (RES) produced mainly by wind and solar farms. The power of launched photovoltaic (PV) installations in Poland in November 2021 reached a total value of 7.1 GW. Currently, the largest photovoltaic power plant in Poland is the one built by ZE PAK in Brudzewo with a capacity of 70 MW. Surplus energy from RES could be used to produce “green” hydrogen. This publication presents the results of the analysis aimed at determining the estimated costs of hydrogen production by an electrolyser powered by energy from a photovoltaic (PV) farm. In the conducted analysis, it was assumed that hydrogen will be produced by the PEM electrolyser with a capacity of 2.5 MW. Since the amount of produced energy varies with time, the amount of produced hydrogen was calculated for installations with a capacity of 7–11 MW. The minimum installation size was selected so as to allow the electrolyser to operate at full capacity in June (the best month for photovoltaics in Poland). On the other hand, the upper power range of the installation, amounting to 11 MW, was defined in such a way so as to allow the electrolyser to operate at maximum power from March to October. Calculations have shown that the 7 MW installation will produce approximately 1.34 million mn 3 of hydrogen, while an 11 MW plant can produce about 1.7 million mn 3 of hydrogen. Subsequently, the investment outlays were calculated for all variants of building a photovoltaic installation. The cost of building the installation with a capacity of 7–11 MW varied in the range of PLN 34.4–44.7 million. On the other hand, the annual operating costs for the operation of installations with a capacity of 7–11 MW varied in the range of PLN 1.19–1.4 million. Subsequently, the cost of producing 1 mn 3 of hydrogen was calculated, assuming the operation of the entire installation for 20 years. The cost of producing 1 mn 3 of hydrogen was obtained by dividing the sum of discounted investment and operating costs obtained over a period of 20 years by the sum of the discounted amount of produced hydrogen. The calculations showed that the optimal size of the PV installation for a 2.5 MW electrolyser has a capacity of 9 MW. The cost of hydrogen production, calculated for a 9 MW PV installation, was PLN 3.17 mn3.

9

Wykorzystanie energii pochodzącej z farm wiatrowych do produkcji zielonego wodoru

80%

Filar B. , Kwilosz T. , Miziołek M. , Moska A.

Nafta-Gaz

|

2023

|

tom R. 79, nr 11

716--721

PL

Zatwierdzona 2 lutego 2021 r. Polityka energetyczna Polski do 2040 r. (PEP2040) zakłada duży wzrost udziału energii pochodzącej z OZE we wszystkich sektorach gospodarki. Zgodnie z prognozą w 2030 r. udział OZE w końcowym zużyciu energii brutto powinien wynieść co najmniej 23%. Projekt PEP2040 zakłada rozwój energetyki wiatrowej i fotowoltaicznej, co wpłynie na wzrost zainstalowanej mocy elektrowni wiatrowych do około 8–11 GW oraz fotowoltaicznych do około 10–16 GW. Zgodnie z danymi publikowanymi przez Rynek Elektryczny sumaryczna moc zainstalowanych OZE w Polsce na koniec sierpnia 2022 r. osiągnęła 20,9 GW. Należy podkreślić, że sumaryczna moc zainstalowana w całej polskiej energetyce (OZE i konwencjonalna) w sierpniu 2022 r. wynosiła 59 GW. Spośród elektrowni OZE największy udział miała fotowoltaika (11 GW), co stanowiło 19,2% ogółu zainstalowanych mocy. Natomiast sumaryczna moc elektrowni wiatrowych wynosiła 7,7 GW (13,3%). W publikacji podkreślono również, że w 2022 r. moc zainstalowanej fotowoltaiki wzrosła w porównaniu z rokiem 2021 o 84%, a elektrowni wiatrowych – o 12,7%. Powodem szybkiego rozwoju OZE jest duży wzrost ceny konwencjonalnych nośników energii (paliwa kopalne), który wpłynął na wzrost ceny energii elektrycznej. W czerwcu 2022 r. cena kontraktów na dostawy energii elektrycznej wynosiła około 884,68 PLN/MWh. Dla porównania cena referencyjna energii elektrycznej produkowanej w elektrowniach wiatrowych, na podstawie wyników aukcji przeprowadzonej przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki z grudnia 2021 r., wyniosła 250 PLN/MWh. Niestety produkcja prądu przez elektrownię wiatrową zależy od siły wiatru i cechuje się bardzo dużą zmiennością, często zmienia się z godziny na godzinę. Przykładowo w nocy elektrownie mogą pracować z mocą ponad 5 GW, a po południu wykorzystanie ich mocy będzie poniżej 1 GW. W związku z tym, że produkcja energii z OZE jest wysoce niestabilna, to jej nadwyżki powinny zostać zmagazynowane. Głównym celem publikacji jest określenie ilości wodoru, jaka może zostać wyprodukowana z nadwyżek energii pochodzących z elektrowni wiatrowej.

EN

The Energy Policy of Poland until 2040 (EPP2040) approved on 2 February 2021 assumes a significant increase in the share of RES energy in all sectors of the economy. According to the prognosis, in 2030 the share of RES in gross final energy consumption should amount to at least 23%. The EPP2040 assumes that the development of wind and photovoltaic energy, will increase the installed capacity to approx. 8–11 GW (wind) and 10–16 GW (photovoltaic). According to the data published by the Rynek Elektryczny, the total installed capacity of RES in Poland reached 20.9 GW at the end of August 2022. It should be noted that the total installed capacity of the entire Polish energy sector (RES and conventional) in August 2022 was 59 GW. Among power plants classified as RES, the largest share was held by photovoltaics (11 GW), which accounted for 19.2% of the total installed capacity. The total capacity of wind farms was 7.7 GW (13.3%). The publication also emphasizes that in 2022, the installed capacity of photovoltaics, compared to 2021, increased by 84%, and wind farms by 12.7%. The rapid development of RES can be attributed a large increase in the price of conventional energy carriers (fossil fuels), which led to a rise in electricity prices. In June 2022, the price of electricity supply contracts was approximately PLN 884.68/MWh. For comparison, the reference price of electricity produced in wind farms, based on the results of the auction conducted by the President of the Energy Regulatory Office in December 2021, was PLN 250/MWh. Unfortunately, electricity production from wind farms depends on wind strength and characterized by high variability, often changing from hour to hour. For example, at night wind farms can operate with a capacity of over 5 GW, but in the afternoon their capacity utilization may be below 1 GW. As energy production from RES is highly unstable, its surpluses should be stored. The main purpose of this publication is to determine the amount of hydrogen that can be produced from surplus energy from a wind farm.

10

The history of UGS Strachocina investment as an example of success achieved by cooperation between a western company and Polish oil and gas companies

80%

Filar B. , Miziołek M. , Kawecki M. , Piaskowy M.

Nafta-Gaz

|

2021

|

tom R. 77, nr 11

760--764

EN

In 2006 Oil and Gas Institute, Underground Gas Storage Department was given the task of designing the UGS Strachocina working volume, production and injection rates enlargement. Gas storage Strachocina is located in the south eastern part of Poland, near Sanok. The UGS Department ran some analysis before that date, which gave us the answer that the old vertical well technology would not be enough to achieve investment success. We knew that we needed to use horizontal well technology in which we had no experience at all. At that time there were only a few horizontal wells drilled in Poland. We decided to start cooperation with the company Baker Hughes, and asked them to help us to design the drilling technology and well completions. We knew that we needed to drill 8 horizontal wells in difficult reservoir conditions. Based on Baker Hughes’ recommendations, the EXALO Polish drilling company’s experience and the Institute’s knowledge of storage reservoir geology, the trajectories of 8 new wells were designed. Working with Baker Hughes, we designed the well completion based on expandable filters, the second time this type of completion technology had been used in the world at that time. During drilling, we were prepared for drilling fluid losses because of the extensive Strachocina reservoir’s natural fracture system. The investment was in doubt during the drilling of the first two horizontal wells because of huge drilling fluid losses and the inability of drilling the horizontal section length as designed. We lost 4000 cubic metres of drilling fluid in a one single well. During the drilling of the 2 nd well, we asked Baker Hughes to help us to improve the drilling technology. Our partners from Baker Hughes prepared the solution in 3 weeks, and so we were able to use this new technology on the 3rd well drilled. It turned out that we could drill a longer horizontal section with less drilling fluid loss. The paper will show the idea of the project, the team building process, the project problems solved by the team, decisions made during the UGS Strachocina investment and the results. It will show how combining “western” technology and experience with “eastern” knowledge created a success story for all partners.

PL

W 2006 roku Instytutowi Nafty i Gazu, Zakładowi Podziemnego Magazynowania Gazu, powierzono zadanie zaprojektowania rozbudowy PMG Strachocina poprzez powiększenie pojemności czynnej i zwiększenie mocy zatłaczania oraz odbioru gazu. Magazyn gazu Strachocina zlokalizowany jest w południowo-wschodniej Polsce, niedaleko Sanoka. Zakład Podziemnego Magazynowania Gazu przeprowadził analizę eksploatacji PMG Strachocina do roku 2006. Wykonana analiza dała odpowiedź, że stara technologia odwiertów pionowych nie wystarczy do osiągnięcia sukcesu inwestycyjnego, polegającego na rozbudowie magazynu Strachocina. Zakład PMG wiedział, że musi skorzystać z technologii odwiertów poziomych, w której nie posiadał żadnego doświadczenia. W tym czasie wykonano w Polsce tylko kilka odwiertów poziomych. Postanowiliśmy nawiązać współpracę z firmą Baker Hughes i poprosiliśmy ją o pomoc w zaprojektowaniu technologii wiercenia i wykonania odwiertów. Zespół Zakładu PMG obliczył, że musi zostać odwierconych 8 otworów horyzontalnych, w trudnych warunkach geologicznych. Na podstawie zaleceń Baker Hughes, doświadczeń polskiej firmy wiertniczej Exalo oraz wiedzy Instytutu z zakresu geologii PMG Strachocina zaprojektowano trajektorię 8 nowych odwiertów. Współpracując z Baker Hughes, wspólnie zaprojektowaliśmy udostępnienie horyzontów magazynowych z wykorzystaniem technologii filtrów poszerzalnych. W tamtym czasie technologia ta została zastosowana na świecie po raz drugi. Podczas wiercenia byliśmy przygotowani na ucieczki płynów wiertniczych ze względu na rozległy system naturalnych spękań występujących w horyzontach magazynu Strachocina. Osiągnięcie parametrów inwestycyjnych było zagrożone podczas wiercenia dwóch pierwszych odwiertów poziomych ze względu na duże straty płuczki wiertniczej oraz niemożność odwiercenia projektowanej długości odcinka poziomego. W jednym odwiercie straciliśmy 4000 metrów sześciennych płuczki wiertniczej. Podczas wiercenia drugiego odwiertu poprosiliśmy firmę Baker Hughes o pomoc w udoskonaleniu technologii wiercenia. Nasi partnerzy z Baker Hughes przygotowali rozwiązanie w 3 tygodnie. W związku z tym udoskonalona technologia została zastosowana podczas wiercenia trzeciego odwiertu. Okazało się, że możemy wywiercić dłuższy odcinek poziomy z mniejszymi stratami płynu wiertniczego. W artykule przedstawiona została idea projektu, proces budowania zespołu, problemy projektowe rozwiązane przez zespół, decyzje podjęte w trakcie realizacji rozbudowy PMG Strachocina oraz ich rezultaty. Głównym celem publikacji jest pokazanie, jak połączenie „zachodniej” technologii i doświadczenia ze „wschodnią” wiedzą tworzy historię sukcesu wszystkich partnerów.

11

Magazynowanie wodoru w podziemnych strukturach geologicznych

80%

Miziołek M. , Filar B. , Kwilosz T.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

tom R. 26, Nr 2 (288)

4-9

12

Analiza zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego pyłami charakterystycznymi dla niskiej emisji

80%

Kwilosz T. , Filar B. , Miziołek M.

Nafta-Gaz

|

2022

|

tom R. 78, nr 9

688--695

PL

Pomimo wielu wysiłków organizacji pozarządowych i zwiększającej się z upływem czasu świadomości ludzi stan jakości powietrza w wielu polskich miastach nie uległ poprawie. Szacuje się, że z powodu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Europejczycy żyją średnio o 9 miesięcy krócej. Z problemem tym zmagają się mieszkańcy dużych aglomeracji miejskich oraz małych miejscowości. Nawet jeśli w danej miejscowości nie są zlokalizowane zakłady przemysłowe emitujące szkodliwe substancje do atmosfery, to źródłem zanieczyszczeń utrzymujących się na niskich wysokościach są: miejskie kotłownie, domowe piece opalane węglem i transport samochodowy. Emisja zanieczyszczeń scharakteryzowana przez wymienione cechy nosi nazwę „niskiej emisji”. Jednym z ważniejszych zadań związanych z diagnozą i przeciwdziałaniem temu zjawisku jest ciągłe monitorowanie zanieczyszczenia powietrza poprzez rozlokowane na terenach miejskich urządzenia pomiarowe – sensory oraz lokalizowanie obszarów najbardziej zanieczyszczonych. Celem prezentowanej pracy było wykonanie analizy wyników pomiarów zanieczyszczeń powietrza pyłami zawieszonymi oraz opracowanie metody lokalizacji obszarów, w których znajdują się potencjalne źródła skażenia. Terenem badań był obszar miejski Krosna – miasta w południowo-wschodniej części Polski. Do przeprowadzenia wspomnianej analizy wykorzystano metody analizy geostatystycznej. Zasadnicza trudność w zrealizowaniu tak postawionego zadania polega na tym, że punkty pomiarowe, na podstawie których czerpiemy wiedzę o skażeniach, znajdują się w przypadkowo zlokalizowanych miejscach i nie są związane ze źródłami zanieczyszczeń. Wyniki rozkładów badanych parametrów, uzyskiwane metodą krigingu, mogą sugerować, że punkty pomiarowe reprezentują źródła. Tak jest w wielu przypadkach badań środowiskowych. Na przykład mierząc natężenie hałasu w obiektach przemysłowych, ustawia się mikrofony przy źródłach hałasu (silniki, wentylatory, pompy itp.) oraz w otoczeniu (aby zmierzyć propagację hałasu w miejscach oddalonych od jego źródeł). W przypadku badań zanieczyszczeń powietrza tak nie jest. Aby zobrazować różnice w uzyskanych (różnymi metodami) wynikach, posłużono się dwiema metodami geostatystycznej analizy danych: krigingiem i symulacją warunkową. Wykonano analizę wyników pomiarów zanieczyszczeń powietrza pyłami zawieszonymi (PM1, PM2,5 i PM10) na podstawie danych rzeczywistych pozyskanych z pomiarów wykonanych na terenie miasta Krosna. Wyznaczono rejony największego skażenia powietrza. Zobrazowano uzyskane wyniki w postaci map przestrzennych rozkładów poziomu zanieczyszczenia powietrza pyłami: PM1, PM2,5 oraz PM10. Wykazano, że metoda symulacji warunkowej pozbawiona jest wady lokalizowania obszarów najbardziej zanieczyszczonych w punktach pomiarowych i dlatego charakteryzuje się lepszą skutecznością (w porównaniu z krigingiem).

EN

Despite many efforts of non-governmental organizations and the increasing awareness of people over time, the air quality in many Polish cities has not improved. It is estimated that Europeans live 9 months shorter on average due to air pollution. The inhabitants of large urban agglomerations and small towns are struggling with the air pollution problem. Even if no industrial plants emitting harmful substances into the atmosphere are located in a given locality, there are others sources of pollution, such as: coal-fired stoves and car transport. The emission of pollutants characterized by these features is called “low emission”. One of the most important tasks related to the diagnosis and prevention of this phenomenon is the continuous monitoring of air pollution by measuring devices – sensors located in urban areas. The aim of the presented work was to analyze the results of measurements of air pollution data. Based on the data a method of locating the most polluted areas was developed. The urban area of Krosno, a city located in southeastern Poland, was chosen as the research area. The analysis was performed using the methods of geostatistical analysis. The main difficulty in carrying out such a task is that the measuring points on the basis of which we learn about contamination are located in randomly located places and are not associated with the sources of contamination. The results of the distributions of the examined parameters, obtained by the kriging method, may suggest that the measuring points represent sources. For example, when measuring noise levels in industrial facilities, microphones are positioned at noise sources (motors, fans, pumps, etc.) and in the surrounding area (to measure noise propagation in places far from its sources). This is not the case with air pollution studies. To illustrate the differences in the obtained results, two methods of geostatistical data analysis were used: kriging and conditional simulation. An analysis of the results of measurements of air pollution with suspended dust (PM1, PM2.5 and PM10) was performed on the basis of actual data obtained from measurements made in the city of Krosno. The areas of the highest air pollution were determined. The obtained results were presented in the form of spatial maps of the distribution of PM1, PM2.5 and PM10 air pollution levels. It has been shown that the conditional simulation method demonstrates better efficiency of locating the most polluted areas (compared to kriging).

13

Możliwości identyfikacji stref rozwoju paleokrasu w rejonie przedgórza Karpat na podstawie danych otworowych i sejsmicznych

70%

Miziołek M. , Filipowska-Jeziorek K. , Urbaniec A. , Filar B. , Łaba-Biel A.

Nafta-Gaz

|

2022

|

tom R. 78, nr 7

485--502

PL

Zainteresowanie utworami węglanowymi górnej jury i dolnej kredy występującymi w podłożu zapadliska przedkarpackiego związane jest głównie z licznymi odkryciami złóż węglowodorów. Pułapki złożowe obecne w tym kompleksie charakteryzują się znacznym udziałem porowatości szczelinowej, związanej między innymi z różnymi formami krasowymi (takimi jak kawerny, brekcje krasowe czy szczeliny), rozpoznanymi na podstawie analiz rdzeni i pomiarów geofizyki otworowej. Istotną kwestią, zarówno dla rozwiercania tego typu złóż, jak i prowadzenia dalszych prac poszukiwawczych w tym rejonie, jest szczegółowe rozpoznanie przestrzennego zasięgu stref rozwoju paleokrasu. Zakres wykonanych badań obejmował identyfikację różnych form paleokrasu, przeprowadzoną na podstawie danych otworowych, uzyskanych zarówno podczas wiercenia, jak i eksploatacji złóż, a także na podstawie dostępnych wyników pomiarów upadomierzem sześcioramiennym, sondą akustyczną CAST i skanerem mikroopornościowym XRMI. Interpretację tę powiązano z analizą danych sejsmicznych 3D. Do analizy wykorzystano przede wszystkim atrybuty sejsmiczne, takie jak: RMS Amplitude, Instantaneous Frequency, Relative Acoustic Impedance, Variance, dla których uzyskane obrazy najlepiej korespondowały z wyznaczonymi na podstawie danych otworowych interwałami krasowymi. Obserwowane w zapisie sejsmicznym obniżenia częstotliwości, osłabienia amplitudy czy też nieciągłości i brak uporządkowania refleksów sejsmicznych w interwałach rozwoju paleokrasu powiązać można ze wzrostem absorbcji fali sejsmicznej w obrębie stref o zwiększonym zeszczelinowaniu. Przeprowadzona analiza wykazała, że poszczególne rejony obszaru badań cechuje dosyć zróżnicowany zapis atrybutowy, na co wpływ ma m.in. obecność zalegających powyżej ewaporatów miocenu czy też występowanie reaktywowanych dyslokacji. Na znacznej części obszaru badań anomalny zapis sejsmiczny związany ze wspomnianą serią ewaporatową maskuje rzeczywisty charakter przystropowej partii kompleksu węglanowego górnej jury – dolnej kredy, nie pozwalając na jej szczegółową interpretację. W takim przypadku w obrazie sejsmicznym rozpoznawalne są jedynie interwały krasowe występujące w nieco niższej części profilu utworów jury górnej, rozwinięte najczęściej w obrębie kompleksów biohermowych. Na analizowanym zdjęciu sejsmicznym 3D najwyraźniej zaznaczają się jednak strefy rozwoju paleokrasu rozwinięte w otoczeniu paleodolin, jak również formy paleokrasu ściśle związane ze strefami dyslokacji.

EN

Upper Jurassic and Lower Cretaceous carbonate formations in the Carpathian Foredeep basement are the subject of research mainly due to the numerous oil and gas discoveries. The traps identified to date are characterized by a significant share of fracture porosity, associated with various karst forms (caverns, karst breccias, dissolution fractures) recognized on the basis of core analysis and well-logging data. Recognition of the distribution of paleokarst zones is an important issue for locating production wells and further exploration in the study area. The scope of the research included the identification of various forms of the paleokarst based on well data obtained during drilling and exploitation phase, as well as available measurement results of measurements with 6-arm deepmeter, CAST (Circumferential Acoustic Scanning Tool) and XRMI micro-resistivity scanner integrated with 3D seismic data analysis. Seismic attributes such as RMS Amplitude, Instantaneous Frequency, Relative Acoustic Impedance, and Variance were primarily used for the analysis because they best correlate with the karst intervals determined from the well data. Observed seismic features, such as lowered frequency, amplitude weakening, discontinuities and lack of the seismic reflection structure in the paleokarst intervals, can be associated with an increase in seismic wave absorption within the fracture-cavity zones. The analysis showed that individual regions of the study area are characterized by fairly diverse attribute records, which is influenced by, among others, the presence of the Badenian evaporites located above in close proximity to the top of the carbonate complex, or existence of reactivated dislocations. In a considerable part of the study area an anomalous seismic record connected with the mentioned evaporite series conceals the real character of the seismic image for the topmost part of the Upper Jurassic – Lower Cretaceous carbonate complex and does not allow for its detailed interpretation. In this case, only those karst intervals which occur in a slightly lower part of the profile of the Upper Jurassic formations, developed most often within bioherm complexes, are recognizable in the seismic image. However, within the analysed 3D seismic survey the most clearly marked are the paleokarst zones developing in the surroundings of the paleovalleys, as well as the paleokarst forms closely related to the dislocation zones.

14

Potencjał geotermalny utworów węglanowych górnej jury w rejonie Tarnowa

61%

Miziołek M. , Urbaniec A. , Filipowska-Jeziorek K. , Bartoń R. , Filar B. , Moska A. , Kwilosz T.

Nafta-Gaz

|

2023

|

tom R. 79, nr 5

300--315

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy sejsmicznej i otworowej dla utworów jury górnej z rejonu usytuowanego na południe i południowy wschód od Tarnowa, której celem było określenie potencjału geotermalnego tego obszaru. Przeprowadzona analiza geologiczno-złożowa wykazała, że skały węglanowe górnej jury są dobrym kolektorem wód geotermalnych, a najbardziej perspektywiczne do uzyskania większych wydajności są strefy uskokowo-szczelinowe oraz strefy pogrążonego paleokrasu. Świadczą o tym opróbowania przeprowadzone w otworach wiertniczych w interwale skał górnojurajskich, które wykazały przypływy wód termalnych o wydajnościach do 30 m3 /h i temperaturze rzędu 50–80°C. Duża część z tych opróbowań związana jest bądź to ze strefami spękań i uskoków, bądź też z przypowierzchniową strefą rozwoju paleokrasu. Wspomniane utwory górnej jury zalegają w obszarze badań na głębokości od 1600 m do ponad 3000 m p.p.m. W ich nadkładzie występują węglanowe utwory kredy górnej, klastyczne utwory miocenu (autochtonicznego i jednostki zgłobickiej) oraz utwory jednostek tektonicznych Karpat. Zakres przeprowadzonych badań pozwolił na rozpoznanie budowy geologicznej oraz warunków złożowych analizowanego rejonu. Było to podstawą do wytypowania obszaru perspektywicznego, zlokalizowanego we wschodniej części obszaru badań, w obrębie którego można spodziewać się wyższych temperatur oraz możliwości uzyskania większych wydajności wód termalnych, koniecznych do zasilania obiektów energetycznych, ciepłowniczych czy też rekreacyjnych. W rejonie tym na podstawie danych sejsmicznych wyinterpretowano obecność skomplikowanego systemu uskoków, w większości o przebiegu z NW na SE. Dla wytypowanego obszaru perspektywicznego przedstawiono szczegółową charakterystykę parametrów złożowych, istotnych w kontekście poszukiwania i eksploatacji wód geotermalnych.

EN

The article presents the results of a seismic and well analysis conducted for the Upper Jurassic formations in the area south and southeast of Tarnów, aimed at determining the geothermal potential of this area. A geological and reservoir analysis has shown that the Upper Jurassic carbonate rocks are a good collector of geothermal water, and the fault and fracture zones as well as the buried paleokarst zones are the most promising for higher yields. Tests conducted in wells in the interval of the Upper Jurassic rocks, showed thermal water flows of up to 30 m3 /h and temperatures in the range of 50–80°C. A large number of these tests are either associated with zones of faults and fractures, or with the near-surface paleokarst zone. These Upper Jurassic sediments occure in the study area at depths ranging from 1600 meters to more than 3000 meters below sea level. In their overburden are carbonate formations of the Upper Cretaceous, clastic sediments of the Miocene (autochthonous and the Zgłobice Unit) and formations of the tectonic units of the Carpathians. The scope of the study helped determine the geological structure and reservoir conditions of the analyzed region. This was fundamental to the selection of a prospective area, located in the eastern part of the study area, within which higher temperatures and the possibility of higher thermal water yields, necessary for power, heating or recreational facilities, can be expected. In this area, the presence of a complex fault system, mostly running NW-SE, was interpreted from seismic data. A detailed characterization of reservoir parameters relevant to geothermal water exploration and exploitation is presented for the selected prospective area.