Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Badanie skuteczności inhibitorów osadów nieorganicznych za pomocą testu dynamicznego symulującego warunki wydobycia i transportu ropy naftowej

100%

Kuśnierczyk J. , Mazela W.

|

tom R. 75, nr 7

388--393

PL

Osady nieorganiczne mogą występować jako jednorodne mineralne struktury, jednak w większości przypadków są to twory składające się z różnego rodzaju składników. Istnieje znaczne ryzyko wytrącania się takich osadów na różnych etapach wydobycia ropy naftowej ze złoża czy zabiegów intensyfikacyjnych oraz w trakcie transportu ropy. Osady mogą odkładać się na każdym etapie, nawet w złożu lub w strefie przyodwiertowej, a w dalszej kolejności również w rurociągach, na zakończeniach urządzeń wydobywczych oraz na ich powierzchni, np. w separatorze. Tworzenie się osadów może prowadzić do: zmniejszania przepuszczalności złoża, utrudnienia lub nawet zablokowania przepływu płynów w rurach wydobywczych, uszkodzenia urządzeń wydobywczych oraz do wielu innych problemów związanych z eksploatacją złoża (Frenier i Ziauddin, 2008). Gromadzenie się osadów nieorganicznych w różnych częściach urządzeń wydobywczych jest jednym z największych problemów związanych z eksploatacją. Aby spowolnić, opóźnić lub w znacznym stopniu zminimalizować ten proces, optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie odpowiednich inhibitorów (Kuśnierczyk, 2017). Metoda taka jest efektywna, stosunkowo prosta i ekonomicznie uzasadniona. Istnieją zarówno inhibitory ograniczające wytrącanie się soli, takich jak CaCO3 i BaSO4 (Luo et al., 2015), jak też inhibitory ograniczające procesy korozji, których obecność sprzyja wytrącaniu się osadów związków żelaza (Tiu i Advincula, 2015). Substancje te, oprócz inhibitorów parafin (Gaździk i Pajda, 2013) i hydratów oraz demulgatorów (Mazela et al., 2012; Pajda et al., 2013), stanowią podstawową grupę środków chemicznych stosowanych w przemyśle naftowym (ang. production chemicals). Dobór skutecznego inhibitora wymaga przeprowadzenia testów uwzględniających zarówno skład solanki, jak i warunki, takie jak: temperatura, ciśnienie i szybkość przepływu. W artykule przedstawiono budowę stanowiska, które zostało użyte do prowadzenia testów w warunkach dynamicznych. Zaprezentowano także wyniki badań dla kilku inhibitorów osadów, zarówno wykorzystywanych w przemyśle, jak też stworzonych na potrzeby prowadzonych badań.

EN

: Inorganic deposits may occur as homogeneous mineral structures, but in most cases they are compositions made up of various types of ingredients. There is a significant risk of such sediments precipitating at various stages of oil extraction from the deposit, or also intensification measures and during the transport of oil. Sludges can be deposited at any stage, even in a bed or in the near-well zone. Subsequently, also in pipelines, at the ends of mining equipment and on their surface, e.g. in a separator. The formation of sediments may lead to: decreasing the permeability of the deposit, hindering or even blocking the flow of fluids in the mining pipes, damage to mining equipment, and many other problems related to the exploitation of the deposit (Frenier and Ziauddin, 2008). The accumulation of inorganic deposits in various parts of mining equipment is one of the biggest problems associated with exploitation. To slow down, delay or significantly minimize this process, the optimal solution is to use appropriate inhibitors (Kuśnierczyk, 2017). This method is effective, relatively simple, and economically justified. There are inhibitors that limit the precipitation of salts, such as CaCO3 and BaSO4 (Luo et al., 2015), as well as inhibitors that limit corrosion processes, the presence of which promotes the precipitation of iron compounds (Tiu and Advincula, 2015). These substances, in addition to paraffin inhibitors (Gaździk and Pajda, 2013), hydrates and demulsifiers (Mazela et al., 2012, Pajda et al., 2013), constitute the basic group of chemicals used in the oil industry (production chemicals). The selection of an effective inhibitor requires tests that take into account both the brine composition and the conditions such as temperature, pressure and flow rate. The article presents the construction of the station, which was used to conduct tests in dynamic conditions. The results of tests for several sludge inhibitors, both used in industry as well as those created for the needs of research, are also presented.

2

Ocena efektywności ekonomicznej procesu WAG na podstawie danych eksperymentalnych dla jednego z krajowych złóż ropy naftowej

80%

Wojnicki M. , Kuśnierczyk J. , Szuflita S. , Warnecki M.

|

2021

|

tom R. 77, nr 2

75--81

PL

Problem związany z koniecznością zwiększenia stopnia sczerpania zasobów złoża dotyczy wielu dojrzałych, również krajowych, złóż ropy naftowej, w tym tych najważniejszych – zlokalizowanych w dolomicie głównym. Zapewnienie zadowalającego stopnia sczerpania jest możliwe jedynie dzięki zastosowaniu efektywnej metody wspomagania wydobycia ropy (ang. enhanced oil recovery, EOR). Naprzemienne zatłaczanie wody i gazu (ang. water alternating gas, WAG), jako jedna ze skuteczniejszych metod EOR, została przebadana w warunkach charakterystycznych dla krajowych złóż w formacjach węglanowych. Rezultaty prac eksperymentalnych, a także symulacyjnych prowadzonych w INiG – PIB wskazują na duży potencjał zastosowania metody WAG w warunkach krajowych. Niewątpliwą zaletą wykorzystania metody WAG jest możliwość utylizacji różnego rodzaju gazów, w tym gazów spalinowych/odpadowych lub gazów ziemnych o znikomej wartości energetycznej. Kwestia ta zasługuje na szczególną uwagę, gdyż jak wiadomo, ograniczenie emisji gazów odpowiedzialnych za globalne ocieplenie ma krytyczne znaczenie dla przyszłości naszej planety. Użycie w metodach EOR gazów, powiązane z ich bezpiecznym składowaniem w strukturach geologicznych, oraz wykorzystanie naturalnej energii złożowej to działania pozwalające na zmniejszenie śladu środowiskowego wydobywanej ropy. W niniejszym artykule, opierając się na wynikach prac eksperymentalnych, przeprowadzono uproszczoną analizę ekonomiczną wykorzystania w metodzie WAG czterech typów gazów: w postaci gazów kwaśnych (dwutlenek węgla i jego mieszanina z siarkowodorem) oraz gazów ziemnych (zaazotowanych i wysokozaazotowanych). Pozwoliło to na wytypowanie optymalnych pod względem ekonomicznym wariantów metody WAG. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że pomimo znacząco niższej skuteczności zaazotowanych gazów ziemnych przy wspomaganiu wydobycia ropy (w kontekście uzyskiwanego współczynnika odropienia), ich zastosowanie może być uzasadnione pod względem ekonomicznym. Dobór optymalnego wariantu wspomagania wydobycia zależy w dużej mierze od przyjętych (aktualnych) kosztów pozyskania zatłaczanych mediów oraz ceny wydobywanego surowca na rynkach światowych.

EN

The challenge related to the need for an increase of the recovery factor concerns numerous mature, also domestic oilfields, including the most important ones – located in Main Dolomite formation. Satisfactory recovery factor can be ensured only through applying an effective enhanced oil recovery method (EOR). Water Alternating Gas (WAG), as one of the most effective EOR methods, has been tested in conditions characteristic for domestic deposits in carbonate formations. The results of experimental and simulation works carried out at the Oil and Gas Institute (INiG – PIB) indicate significant potential for the application of the WAG method in domestic conditions. An unquestionable advantage of the WAG method is the opportunity to utilize various types of gases, including flue/waste gas or low-energy natural gas. This issue deserves special attention because, as we know, the reduction in the emissions of gases involved in global warming is critical for the future of our planet. Their utilization in EOR methods, coupled with their safe storage in geological structures, constitute measures that reduce the environmental footprint of produced oil. In the article, based on the of experimental results, a simplified economic analysis of the utilization of four gas types in the form of acidic gases (carbon dioxide and its mixture with hydrogen sulfide) and natural gases (high and very high nitrogen content) in the WAG method was carried out. That allowed to identify the most economically optimal variants of the WAG method. The results showed that despite significantly lower effectiveness of nitrogen-rich natural gases in enhancing oil recovery (in the context of recovery factor), their application might be justified in economic terms. The selection of the optimal variant for enhancing recovery is strongly influenced by the assumed (current) cost of acquiring the injected media, and of course by the current (and forecasted) crude oil price.

3

Analizy PVT jako skuteczne narzędzie w rękach inżyniera naftowego. Pobór wgłębnych próbek płynów złożowych do badań PVT

80%

Warnecki M. , Wojnicki M. , Kuśnierczyk J. , Szuflita S.

|

2020

|

tom R. 76, nr 11

784--793

PL

Najważniejszym aspektem analiz laboratoryjnych jest niewątpliwie pozyskiwanie jak najlepszej jakości danych. Ogólnoświatowy trend dowiercania coraz to głębszych złóż, charakteryzujących się bardzo wysokimi temperaturami i ciśnieniami złożowymi (tzw. złoża typu HT – high pressure i HP – high temperature), powoduje, że nowo odkrywane złoża zawierają płyny o niespotykanej dotąd różnorodności zachowań i zmienności parametrów fazowych w czasie. Z uwagi na wysoką temperaturę głębokich horyzontów stanowiących skałę zbiornikową wiele składników mieszaniny złożowej znajduje się w obszarze bliskim swoich temperatur krytycznych – np. gaz kondensatowy (głównie w obszarze kondensacji wstecznej), ropa lotna. Zwłaszcza złoża gazu kondensatowego nie są łatwe w analizie, która jest bardzo podatna na błędy wynikające z badania ich zmienności fazowej z użyciem próbek mieszanin niezgodnych z oryginalnym płynem złożowym in situ nasycającym pory skały zbiornikowej. Bezwzględnym warunkiem dla otrzymania wiarygodnych danych opisujących takie zmienne fazowo wieloskładnikowe złoża jest pozyskanie reprezentatywnych próbek płynu złożowego do badań. Podstawowym celem badań płynów węglowodorowych w nowo odkrywanych złożach jest ustalenie systemu płynu złożowego. Należy mieć także na uwadze, że bez prowadzenia odpowiednio długiego procesu wydobycia, z kilku interwałów i/lub kilku odwiertów w obrębie złoża, trudne bywa ustalenie takiej klasyfikacji z dużą pewnością – a zwłaszcza na początkowym etapie analiz. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wgłębnym poborem próbek węglowodorowych płynów złożowych (takich jak ropa naftowa czy gaz ziemny) do badań właściwości fazowych (PVT – pressure–volume–temperature) i towarzyszących im zwykle analiz chemicznych. Omówiono znaczenie reprezentatywności pobranych próbek dla wykonania wiarygodnych badań mających wymierny wpływ na proces prowadzenia wydobycia węglowodorów z danego złoża. Dane uzyskane w laboratorium PVT powszechnie wykorzystywane są także do przygotowania raportów ekonomicznych związanych z lokalnymi, regionalnymi czy w końcu ogólnokrajowymi zasobami węglowodorów. Inne zastosowania danych PVT obejmują koordynację technik eksploracji złoża związanych z konkretnym składem płynu, stanowią wsad w wymagania projektowe dotyczące napowierzchniowego zagospodarowania złoża czy doboru właściwej technologii oczyszczania płynu węglowodorowego przed wprowadzeniem go na rynek. Wymieniono i scharakteryzowano poszczególne techniki poboru próbek wgłębnych wraz z wyjaśnieniem zasad ich stosowalności. Przedstawiono również kryteria wyboru właściwej metody poboru.

EN

The most important aspect of laboratory analysis is undoubtedly to acquire data of the highest quality. The worldwide trend of drilling into deeper reservoirs characterised by the high temperature and high pressure (HTHP) conditions makes the newly discovered reservoirs challenging because of bearing fluids with an unprecedented diversity of phase behaviour and variability of phase parameters over time. Due to the high temperature of the deep horizons constituting the reservoir rock, many individual components of the reservoir fluids are located in a region close to their critical temperatures, i.e. gas condensate (retrograde condensation region) or volatile oil. In particular, gas condensate reservoirs are challenging to analyse. They are highly prone to the errors resulting from phase behaviour testing when using samples that are incompatible with the original reservoir in-situ fluid that saturates the reservoir rock pores. Taking the representative samples of reservoir fluid is an essential requirement to obtain reliable data that can characterise such phase-variable multicomponent reservoirs. The primary purpose of hydrocarbon fluid analysis in case of new discoveries is to determine the type of reservoir fluid system. It should also be borne in mind that without a sufficiently long production process from several intervals and/or several wells, it can be challenging to classify the fluid with confidence, especially at the initial analysis stage. The paper presents issues related to sampling of the reservoir fluid (such as crude oil and natural gas) for the physical property and phase behaviour analyses (PVT), usually accompanied by chemical analyses. The importance of representativeness of the samples in performing reliable tests that have a significant impact on the hydrocarbon production was discussed. The data obtained from the PVT laboratory are widely used in economic reports concerning local, regional or finally national hydrocarbon reserves. Other applications of the PVT data include coordination of reservoir exploitation methods related to a particular fluid composition, as well as input to design requirements for the surface facilities development, and selection of the suitable technology for hydrocarbon fluid treatment prior to introduction to the market. Various techniques of downhole sampling were mentioned and characterised with an explanation of their applicability. The criteria for selection of a proper method were also presented.

4

Wpływ jakości wody na efektywność procesu nawadniania złoża ropy naftowej

80%

Szuflita S. , Kuśnierczyk J. , Wojnicki M.

|

tom R. 24, Nr 5 (270)

8--13

PL

Nawadnianie, jako jedna z metod wtórnego oddziaływania na złoże, pozwala niejednokrotnie na podwojenie współczynnika jego sczerpania. Aby jednak nawadnianie było skuteczne, należy pozyskać dodatkowe ilości wody, tak aby jej objętość stanowiła 1,5-2 krotności wydobywanych płynów złożowych. Woda użyta w procesach nawadniania złoża powinna spełniać szereg wymogów jakościowych, których spełnienie pozwoli na zwiększenie współczynnika odropienia. Prawidłowo dobrana i przygotowana ciecz nawadniająca wyeliminuje ewentualne problemy związane z wytrącaniem się osadów, spowodowanym brakiem kompatybilności skały zbiornikowej i wód pochodzących z różnych źródeł.

EN

Waterflooding, as one of the methods of secondary recovery from oil fields, often allows to double the rate of oil production. However, for the process to be effective, additional water must be provided so that the volume of water is 1.5-2 times the amount of the fluid deposits being extracted. The water used in the waterflooding processes should meet a number of quality requirements that, if met, will increase the recovery factor. A properly selected and prepared flooding water will eliminate potential sedimentation problems caused by the incompatibility of the reservoir rock and water from different sources.

5

Long-term sequestration process in the Borzęcin structure – observation evidence of the injected acid gas migration and possible leakage

51%

Lubaś J. , Szott W. , Lętkowski P. , Gołąbek A. , Miłek K. , Warnecki M. , Wojnicki M. , Kuśnierczyk J. , Szuflita S.

|

tom nr 230

1--176

EN

The monograph presents the results of research carried out under the European SECURe (Subsurface Evaluation of CCS and Unconventional Risks) project in the years 2018-2020. A significant part of the SECURe project comprised evaluation of the effects of the long-term CO₂-H₂S sequestration process in the Borzęcin reservoir structure. This monograph includes all historical operational data determining assumed and implemented parameters of the process and various tests and analyses performed on downhole, as well as surface samples of reservoir fluids, taken from selected wells of the structure. They were aimed at identifying the propagation and intensity of acid gas migration within the structure and potential leakage pathways towards the ground surface. Some of the tests such as analysis of soil gas samples or samples of gas dissolved in brine have never been conducted before, and provided additional information on the safety of geological storage of acid gases within the Borzęcin structure. Corrosion potentials of well tubing and cement were also examined and analysed as they are crucial factors of well completion and leakage prevention. Key components of performed studies and analyses included a simulation model of the Borzęcin structure, constructed from a broad set of geological, geophysical and petrophysical data. The model was calibrated against available operational and measured data, and used to determine basic characteristics of the sequestration process such as: fluid saturations and compositions, their variation in time due to fluid migrations and the transition between various phases. The observation evidence indicating the absence of acid gas leakage from the Borzęcin structure was confirmed and explained by the simulation results of the sequestration process. The constructed and calibrated model of the structure was also used to predict the future performance of the current sequestration project. In addition, the capacity of the Borzęcin structure for increased sequestration was assessed by finding the optimum scenario of the risk-free sequestration performance.

PL

Monografia przedstawia wyniki badań przeprowadzonych w latach 2018-2020 w ramach europejskiego projektu SECURe. Jednym z działań podjętych w tym projekcie było określenie efektów długoterminowego procesu sekwestracji CO₂-H₂S w strukturze Borzęcin. Niniejsza monografia zawiera całość historycznych danych eksploatacyjnych, określających zastosowane i wdrożone procedury procesu sekwestracji oraz wyniki szeregu różnych pomiarów i analiz przeprowadzonych na uprzednio pobranych powierzchniowych i wgłębnych próbkach płynów złożowych. Miały one na celu identyfikację migrujących w strukturze gazów kwaśnych oraz określenie potencjalnych dróg wycieku w kierunku powierzchni Ziemi. Niektóre spośród nich, takie jak wykonane po raz pierwszy analizy próbek powietrza glebowego oraz odgazowania solanki wgłębnej, dostarczyły dodatkowych informacji na temat bezpieczeństwa geologicznego składowania gazów kwaśnych w strukturze Borzęcin. Zbadano również potencjał korozyjny rur zatłaczających oraz płaszcza cementowego, ponieważ są one kluczowymi elementami wyposażenie odwiertów i zapobiegania wyciekom. Istotnym elementem wykonanych badań i analiz jest model symulacyjny struktury Borzęcin, skonstruowany w oparciu o całość dostępnych danych geologiczno-złożowych. Model ten został skalibrowany z wykorzystaniem historycznych danych eksploatacyjnych oraz wyników dodatkowych pomiarów, a następnie wykorzystany do określenia podstawowych cech procesu sekwestracji, takich jak skład i nasycenie płynów złożowych, ich zmienność w czasie spowodowaną migracją i przejściem między różnymi fazami. Wyniki obserwacji świadczące o braku wycieku gazów kwaśnych ze struktury Borzęcin zostały potwierdzone i objaśnione wynikami symulacji analizowanego procesu sekwestracji. Skonstruowany i skalibrowany model struktury wykorzystano również do określenia przyszłej charakterystyki prowadzonego obecnie procesu sekwestracji. Ponadto oszacowano objętość sekwestracyjną struktury Borzęcin poprzez określenie optymalnego scenariusza procesu sekwestracji pozbawionego ryzyka wycieku zatłaczanego gazu.