Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Integrated seismic–geological prediction of tectonic coal via main controlling factors

100%

Liu J. , Chang S. , Zhang S. , Li Y. , Chen Q.

|

tom Vol. 70, no 1

173--190

EN

Tectonic coal in coal seams not only seriously restricts the development of coalbed methane (CBM), but also easily forms coal and gas outburst risk areas. Therefore, it is of great significance to effectively predict the tectonic coal in coal seams under the development scale. Currently, the prediction methods of tectonic coal include geological prediction and geophysical prediction. Due to the large scale of geological analysis and the low identifiability of geophysical response of thin coal seam, these two methods are difficult to meet the prediction requirements of tectonic coal in the development process. Therefore, this paper proposes a new method for predicting tectonic coal based on seismic–geological integrated analysis of main controlling fac tors. Firstly, the control factors of tectonic coal and their quantitative characterization are determined by geological analysis. Then, the characterization parameters of control factors are obtained by various seismic technologies. Finally, the main control factors are screened by grey correlation analysis, and the prediction model of tectonic coal distribution is established by using the main control factors, and applied in the Qinshui Basin. The results show that the structure, surrounding rock lithology and coal thickness are three kinds of geological factors controlling the development of tectonic coal and the control weight of each factor is different. Structure plays the most important role in controlling the development of tectonic coal, followed by coal thickness and surrounding rock lithology. The prediction error of two verification wells is less than 2%, which indicates that the method can provide effective guidance for coal structure evaluation in the process of CBM development and coal mining.

2

Drilling muds for coal deposits

84%

Błaż S.

|

2020

|

tom R. 76, nr 10

701--709

EN

The instability of coal beds, both in the overburden and in the production zone during drilling, in particular with directional borehole, is well known. One of the main coal attributes is presence of cracks and micro-fractures in it. This linked network of cracks is considered as the main source of many problems related to coal instability. Stresses occurring in such formations exceed the coal compressive strength. During drilling, coal becomes unstable, which can result in borehole wall collapsing, stuck pipe, or even complete loss of the borehole. Using improper drilling muds can cause additional problems. In coal, a poorly selected drilling mud can damage the natural permeability of the near-well zone. Drilling muds penetrating the pores and cracks in the coal can lead to permanent destruction of the near-well zone, partially or completely limiting the supply of methane to the borehole. Muds used for drilling in coal deposits should therefore both stabilize the borehole wall and affect minor damage to the drilled formation. The experience acquired while drilling low-permeability shale rocks generally does not correlate with the practices and guidelines used to drill holes in coal deposits due to the unique physical and mechanical characteristics of coal. One of the ways to improve the stability of coal deposits when using water-based drilling muds is to prevent the penetration of mud filtrate into the rock matrix, which can be achieved by chemical modification of the drilling mud composition or physical sealing of pores and fractures with special materials. The article presents research on the development of a new drilling mud system dedicated to coalbed methane (CBM) drilling.

PL

Niestabilność pokładów węgla zarówno w nadkładzie, jak i w strefie produktywnej podczas ich rozwiercania, w szczególności otworami kierunkowymi, jest powszechnie znana. Jedną z głównych cech węgla jest występowanie w nim systemu spękań i mikroszczelin. To właśnie tę połączoną sieć spękań uważa się za źródło wielu problemów związanych z niestabilnością węgla. Występujące naprężenia w takich formacjach przewyższają wytrzymałość węgla kamiennego na ściskanie. Podczas realizacji prac wiertniczych węgiel kamienny staje się niestabilny, może dochodzić do obsypywania ścian otworu, przychwycenia przewodu, a niekiedy do całkowitej utraty otworu. Zastosowanie do wiercenia niewłaściwych płuczek wiertniczych może powodować dodatkowe problemy. W skale, jaką jest węgiel kamienny, źle dobrana płuczka wiertnicza może uszkodzić naturalną przepuszczalność strefy przyotworowej. Płuczka, wnikając w pory oraz spękania węgla, może doprowadzić do trwałego zniszczenia strefy przyotworowej, ograniczając częściowo lub całkowicie dopływ metanu do otworu. Płuczka wiertnicza stosowana do przewiercania pokładów węgla powinna zatem zarówno stabilizować otwór podczas fazy wiercenia, jak też wpływać na niewielkie uszkodzenie przewiercanej formacji. Doświadczenia nabyte podczas przewiercania skał łupkowych o niskiej przepuszczalności na ogół nie korelują z praktykami i wytycznymi w zakresie wiercenia otworów w pokładach węgla z uwagi na wyjątkową charakterystykę fizyczno-mechaniczną węgli. Jednym ze sposobów poprawy stabilności utworów węgla przy wykorzystywaniu wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych jest przeciwdziałanie wnikaniu filtratu płuczkowego do matrycy skały, co można osiągnąć poprzez chemiczną modyfikację składu płuczki wiertniczej lub fizyczne uszczelnianie porów i szczelin specjalnymi materiałami. W artykule przedstawiono badania nad opracowaniem nowego systemu płuczki wiertniczej przeznaczonej do rozwiercania złóż metanu zlokalizowanego w pokładach węgla kamiennego.

3

Perspektywy zagospodarowania metanu z pokładów węgla w świetle aktualnej polityki energetycznej Polski

84%

Sienkiewicz M.

|

tom R. 19, Nr 10-11-12 (218)

9-11

4

Optimization of the distribution of drilling boreholes in methane production from coal seams

84%

Wątor A. , Chećko J. , Urych T.

|

2020

|

tom Vol. 19, iss. 4

272--285

EN

The paper presents an evaluation of methane production from coal seams. The Warszowice-Pawłowice Północ deposit was selected for numerical modelling of methane production. The numerical model was made for a fragment of this deposit of about 2 km2. The numerical model was constructed for 6 seams. Three deposits were selected for simulation of methane production. Three horizontal boreholes were designed within the model area, referring to the existing Suszec19 borehole. A number of simulations related to methane production from the selected deposits were performed. They included different variants of the number of boreholes and also took into account the z-pinnate method. The analyses proved that the most advantageous is the production of 3 directional boreholes simultaneously with the z-pinnate method. For this variant the degree of methane production was 21.9% of the estimated resources.

5

The study on combustion of propellants in airborne conditions

84%

Habera Ł. , Hebda K. , Koślik P.

|

tom R. 74, nr 8

592--597

EN

The resources of coal-bed methane in Poland, and especially in Upper-Silesian Coal Basin are estimated on tens of billions cubic meters. These are significant raw material quantities, that should take an interest in terms of acquiring them and producing in safe manner. Considering, however, very low permeability of coal-bed formations, such accumulation of hydrocarbons can be counted among unconventional deposits, requiring specific first working method. Well-known and properly mastered method of influencing the gas-rich coal-bed, consisting in reducing formation pressure by rock-mass stress relieving, effected by means of dewatering of coal beds, gives only moderate production and economical results. Despite the rock-mass pressure decreasing down to sorption isotherm value will result in process of releasing adsorbed methane, the negligible permeability of coal rock forces searching of additional, more effective methods of coal beds stimulation, facilitating flow of released methane through the formation. In opinion of the work authors, application of gas-fracturing technology using low combustion temperature propellants may contribute to effective releasing of methane and flow of the gas to producing boreholes.

PL

Zasoby metanu zalegającego w pokładach węgla kamiennego w Polsce, zwłaszcza w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym, szacowane są na dziesiątki miliardów metrów sześciennych. Są to znaczne ilości surowca, którymi należy się zainteresować w kontekście pozyskania i ich bezpiecznej eksploatacji. Jednak z uwagi na bardzo niską przepuszczalność formacji węglowej taką akumulację węglowodorów możemy nazwać złożem niekonwencjonalnym, wymagającym szczególnego sposobu udostępnienia. Rozpowszechniona i dobrze opanowana metoda oddziaływania na gazonośny pokład węgla, polegająca na obniżeniu ciśnienia w złożu przez odprężenie górotworu, powodowane odwodnieniem pokładów węgla, przynosi umiarkowane rezultaty eksploatacyjne i ekonomiczne. Jakkolwiek obniżenie ciśnienia w górotworze do wartości izotermy sorpcji powoduje proces uwolnienia zaabsorbowanego metanu, to jednak znikoma przepuszczalność skały węglowej wymusza poszukiwanie dodatkowych, bardziej efektywnych metod stymulacji pokładów węgla umożliwiających przepływ uwolnionego metanu w złożu. Zdaniem autorów zastosowanie technologii szczelinowania gazowego z zastosowaniem propelantów o niskiej temperaturze spalania może przyczynić się do skutecznego uwolnienia metanu i przepływu gazu do otworów eksploatacyjnych.

6

Metan z pokładów węgla (CBM) – doświadczenia światowe i perspektywy rozwoju w Polsce

67%

Słoczyński T. , Drozd A.

|

tom R. 73, nr 11

851--856

PL

W artykule przedstawiono rozmieszczenie i wartości udokumentowanych zasobów geologicznych metanu w pokładach węgla (CBM) na świecie oraz dane dotyczące ich wydobycia. Scharakteryzowano warunki występowania akumulacji metanu w pokładach węgla kamiennego. Omówiono korzyści płynące z wykorzystania metanu w procesach technologiczno-produkcyjnych oraz zagrożenia związane z jego wydobyciem.

EN

The paper presents the distribution and value of documented coalbed methane (CBM) geological resources in the world and presents the history of the production of coaldbed gas. Conditions of the CBM accumulations occurrence were characterized. The benefits of using methane in the process of technological production – and the risks associated with its extraction were discussed.

7

Nowoczesne technologie wiercenia kierunkowego wykorzystane przy wierceniu intersekcyjnego układu otworów

67%

Ćwik M. , Adamiak J. , Kępiński M.

|

2021

|

tom R. 77, nr 9

587--592

PL

Artykuł dotyczy wykorzystania technologii wiercenia otworów kierunkowych – tzw. intersekcyjnych, które Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA wykonało w ramach prac badawczych prowadzonych w latach 2016–2021. Projekt miał na celu wykorzystanie nowoczesnych technologii w próbach rozpoznania złóż niekonwencjonalnych – formacji węglowych o niskiej przepuszczalności i niskim ciśnieniu złożowym, otworami wierconymi z powierzchni na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Przedstawiono zasadę gromadzenia się gazu w węglu (zjawisko adsorpcji opisywane modelem Langmuira) oraz sposób eksploatacji przez odwrócenie tego zjawiska i doprowadzenie do desorpcji przy wykorzystaniu odwadniania górotworu przez pompę zamontowaną w otworze pionowym poniżej intersekcji z otworem poziomym (horyzontalnym). Wyjaśniono celowość wiercenia otworu z odcinkiem horyzontalnym jako sposób zwiększenia strefy drenażu formacji produktywnej. W artykule zwrócono uwagę na zagadnienia związane z mechaniką górotworu, a dokładnie z określeniem kierunków naprężeń jako kluczowego parametru przy ustalaniu trajektorii otworów, które mają podlegać szczelinowaniu hydraulicznemu. Orientacja otworu prostopadle do kierunku maksymalnych naprężeń SHmax pozwala osiągać maksymalną wielkość stymulowanej strefy przyodwiertowej podczas zabiegu intensyfikacyjnego. Kluczowym fragmentem artykułu jest opis prac związanych z projektowaniem, a następnie wykonaniem systemu przecinających się (intersekcyjnych) otworów kierunkowych. Pionierskość omawianego projektu polegała zarówno na zastosowaniu technologii namierzania magnetycznego (ang. active magnetic rangening), jak i na wierceniu systemu otworów z jednego „placu” w sąsiedztwie dodatkowego otworu (również intersekcyjnego z otworem pionowym). Wykorzystane technologie wiercenia RSS (ang. rotary steerable system) pozwoliły na zrealizowanie zaprojektowanych trajektorii otworów i trafienie narzędziem o średnicy 6 cali w rurę z włókna szklanego o średnicy 7 cali na głębokości około 850 metrów. We wnioskach autorzy podkreślają innowacyjność wykonanych prac, zarówno w skali firmy, kraju, jak i światowej. Podają również przykłady zastosowania wykorzystanych technologii. Wart podkreślenia jest fakt, że wykonalność zaprojektowanych prac badawczych została potwierdzona w zastosowaniu przemysłowym.

EN

The article examines the use of directional and intersection drilling technology applied by Polish Oil and Gas Company (PGNiG) as part of research work carried out between 2016 and 2021. The project was aimed at using advanced technologies in assessment of prospectivity of unconventional reservoirs – coal formations with low permeability and low pore pressure with wells drilled from the surface in the Upper Silesian Coal Basin. Firstly, the mechanism of gas accumulation in coal was described (the adsorption phenomenon defined by the Langmuir model), followed by the method of exploitation by desorption using a pump installed in a vertical well below the intersection with a horizontal section. Finally, the expediency of drilling a well with a horizontal section as a way to increase the drainage zone of a productive formation was explained. The article draws attention to the issues related to the geomechanics, and more precisely to the determination of the stress azimuth as a key parameter in determining the optimal trajectory of the wells to be subjected to hydraulic fracturing. The findings suggest that the orientation of the well perpendicular to the direction of the maximum stresses SHmax allows to achieve the maximum stimulated rock volume during the intensification treatment. The key fragment of the paper describes the work related to the design and execution of a system of intersecting directional wells. The pioneering character of the discussed project consisted in both using active magnetic ranging technology and drilling a set of wells from one location. The RSS (rotary sterable system) drilling technology allowed for the execution of the designed well trajectories and for hitting a 7-inch diameter fiberglass pipe at a depth of about 850 meters with a 6-inch diameter tool. The conclusions emphasize the innovativeness of the performed work on the local (company), national and global scale. Examples of the application of the used technologies are also provided. It is worth highlighting that the feasibility of the designed research work has been confirmed in industrial application.