Rodzaje informacji - Instytut Nafty i Gazu

Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 139-148
Klaudia Wilk, Piotr Kasza, Marek Czupski: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Analiza możliwości zastosowania płynów energetyzowanych do szczelinowania
Coraz większe zapotrzebowanie na ropę naftową powoduje zainteresowanie zagadnieniami stymulacji wydobycia
zasobów, także tych niedających się wydobyć tradycyjnymi metodami. W związku z tym doskonalenie metod
szczelinowania jest dziś jednym z najważniejszych zadań w zakresie górnictwa naftowego, również w krajowej
praktyce przemysłowej, szczególnie podczas szczelinowania formacji łupkowych. W przypadku gdy użyte ciecze
szczelinujące wykonane są na bazie wody, może wystąpić tzw. uszkodzenie przepuszczalności, spowodowane
pęcznieniem minerałów ilastych. W poszukiwaniu alternatywnych metod szczelinowania zwrócono uwagę na wykorzystanie do tego celu cieczy energetyzowanych, jako obiecującej metody stosowanej w formacjach wrażliwych
na obecność wody. Dlatego w niniejszym artykule zaprezentowano badania, które miały na celu sprawdzenie potencjalnych możliwości wykorzystania płynów na bazie azotu do zabiegów szczelinowania.
Analysis of the possibility for the applicability of energized fluids for fracturing
The increasing demand for oil has caused interest in issues stimulating the extraction of resources, including those
which cannot be exploited by traditional methods. Therefore, the improvement of fracturing processes is today one
of the most important tasks in the field of oil production, especially when fracturing shale formations. When hydraulic fracturing is used to stimulate a well, water may block gas flow through tiny channels in the rock, causing
what is called “formation damage”. In the search for alternative methods of fracturing, attention has been drawn to
the use of energized fluids as a promising method of fracturing water sensitive formations. Therefore, this article
presents a laboratory study aimed at examining the potential use of nitrogen-based fluids for fracturing.
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 149-158
Sławomir Błaż: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Badania laboratoryjne nad opracowaniem składu płuczki inwersyjnej
Płuczki inwersyjne są jednym z rodzajów płuczek, które mogą być stosowane do wiercenia otworów w prawie
każdych warunkach geologicznych. W szczególności są zalecane do przewiercania formacji skał ilasto-łupkowych
i solnych. Doskonałe właściwości smarne płuczek inwersyjnych pozwalają na wiercenie otworów kierunkowych
i horyzontalnych, umożliwiają zmniejszenie momentu obrotowego i oporów tarcia. Płuczki inwersyjne przyczyniają się do zwiększenia prędkości wiercenia, przedłużają czas pracy świdra oraz zmniejszają siłę adhezji (przyczepności) przewodu wiertniczego do osadu filtracyjnego na ścianie otworu wiertniczego. Płuczki inwersyjne są stabilne w bardzo wysokich temperaturach i zapewniają doskonałą ochronę przed korozją. W artykule przedstawione
zostały wstępne wyniki badań laboratoryjnych nad możliwością opracowania składu płuczki inwersyjnej na bazie
olejów o zmniejszonej toksyczności i o zwiększonej odporności na działanie związków zarówno o charakterze
kwaśnym, jak i zasadowym.
Laboratory studies on the development of invert emulsion drilling mud
Invert emulsion drilling mud is one of the types of fluids that may be used for drilling in almost any geological
conditions. They are especially recommended for drilling through clay-shale rock formations and salt. Excellent
lubricity allows for drilling directional and horizontal holes, they also allow to reduce friction and torque. Invert
emulsion drilling muds help to increase the drilling speed, extend the life of the bit and reduce the adhesion
strength between drill string and filter cake on the borehole wall. These muds are stable at very high temperatures
and provide excellent protection against corrosion. This paper presents the initial results of laboratory tests on the
development of invert emulsion drilling mud, based on oils with reduced toxicity and increased resistance to acidic
and alkaline substances.
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 159-166
Marcin Warnecki: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Badania procesów wypierania metanu przy udziale sekwestracji CO2
Geologiczne poziomy wodonośne stanowią obecnie największy znany potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla.
W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych
jest jednak znacznie mniejszy. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO2 w Polsce, uwzględnić należy utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego. Szczególną uwagę zwraca megastruktura niecki poznańskiej wypełnionej utworami czerwonego spągowca rozciągającymi się na powierzchni ok.
5000 km2. Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego. Jak wyliczono, megastruktura niecki poznańskiej w poziomach
solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego w ilości blisko
120 mld Nm3, a więc na poziomie obecnie udokumentowanych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70.
ubiegłego wieku rozważano różne metody pozyskania rozpuszczonego gazu. Jedną z ciekawszych propozycji jest
prezentowana koncepcja składowania w tych poziomach CO2. Gaz ten cechuje dobra rozpuszczalność w wodach
złożowych, znacznie większa od rozpuszczalności gazów ziemnych. W trakcie procesu sekwestracji CO2 powinien
zatem zachodzić proces wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracja do
wyżejległych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego. Następowałby wtedy proces naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym z możliwością jego późniejszego wydobycia. Prezentowane wyniki
badań są kolejną częścią czasochłonnych eksperymentów laboratoryjnych prowadzonych przez autora na fizycznym modelu złoża.
Investigating methane gas recovery from geo-pressured saline aquifers using CO2 injection
Deep saline aquifers have the largest long-term CO2 storage potential, but there are many problems with their exploration and qualification due to the lack of tightness confirmation. It is very important to reduce the cost of their
exploration done mainly through expensive drilling. In existing aquifers saturated by natural gases their tightness
is confirmed by the presence of lots of local gas accumulations in the top structures. Special attention was concentrated on the Poznań Trough mega-aquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO2 storage covering 5000 km2 area. At present these Rotliegend sandstones are a huge container of brine saturated with natural gas. Reservoirs of natural gas have been
formed in its local culminations. According to calculations the Poznań Trough structure may contain dissolved
natural gas resources to the amount of nearly 120 billion Nm3, therefore at the current proved reserves of natural
gas in Poland. Various ways of obtaining dissolved gas were already considered in the 70’s. One of the most interesting proposals is the concept of CO2 storage in these layers. This gas has good solubility in formation water,
much higher than the solubility of natural gases. In the process of CO2 sequestration, the process of displacement
of native natural gas which originally saturates the underlying water with CO2 injected into reservoir should occur. The presented research results are another part of the time-consuming laboratory experiments conducted by
the author on a physical reservoir model.
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 167-176
Krzysztof Miłek, Wiesław Szott: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Zastosowanie symulacji złożowych do analizy porównawczej procesu EOR na przykładzie wybranych metod wspomagania
W pracy przeprowadzono analizę porównawczą wybranych metod wspomaganego wydobycia ropy, stosując symulację procesu eksploatacji złóż z użyciem ich modeli numerycznych. Do porównań użyto trzech metod: nawadniania, zatłaczania gazu (CO2) oraz naprzemiennego zatłaczania wody i gazu. Obliczenia przeprowadzono na syntetycznym modelu złożowym oraz modelu złoża rzeczywistego. Rozpatrzono warianty różniące się szczegółowymi
parametrami procesów (różne ograniczenia eksploatacyjne, różne długości cykli zatłaczania). Na podstawie otrzymanych wyników sformułowano wnioski o charakterze praktycznym.
Application of reservoir simulations for comparative analysis of EOR by selected methods
The paper presents a comparative analysis of selected EOR methods based on reservoir simulations of the appropriate processes performed on numerical reservoir models. Three methods of EOR were studied: waterflooding,
gas (CO2) injection, and the WAG method. Simulations were carried out on a synthetic reservoir model and a realistic one. Various scenarios were compared that differ in process parameters (production restrictions, cycle
lengths). Conclusions were drawn from the results obtained.
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 177-184
Andrzej Gołąbek, Wiesław Szott: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Modyfikacje symulatora złożowego dla potrzeb modelowania zjawisk mieszania się gazów
W pracy przedstawiono praktyczne rozwiązanie dla modelowania zjawiska mieszania się gazów w złożu w postaci
niezbędnych modyfikacji symulatora złożowego typu black oil. Modyfikacje te objęły zagadnienia redukcji efektu
dyspersji numerycznej oraz wprowadzenia numerycznego opisu zjawiska dyspersji fizycznej. Zastosowane metody
przetestowano na jedno- i dwuwymiarowych modelach złożowych opisujących procesy wzajemnego wypierania
płynów mieszających się (gazów).
Modifications of reservoir simulator for the modelling of gas mixing processes
The paper presents a practical solution of gas-mixing modelling in a reservoir by appropriate modifications of
a standard black oil reservoir simulator. The modifications included techniques for the reduction of numerical dispersion and implementation of physical dispersion phenomena. The modified simulator was tested for 1D and 2D
reservoir models describing displacement processes of mixing fluids (gases).
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 185-189
Wacława Piesik-Buś, Jadwiga Zamojcin: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Analiza przydatności wybranych złóż niecki zielonogórskiej do konwersji na PMG
Głównym celem niniejszego artykułu było przeprowadzenie analizy możliwości wykorzystania wybranych złóż
gazowych niecki zielonogórskiej do konwersji na PMG. Ocena została wykonana dla złóż Brzostowo, Czeszów
i Żuchlów. Przydatność struktur złóż gazu ziemnego do konwersji na podziemny magazyn gazu oceniono pod kątem szczelności, strukturalnym, złożowym i ekonomicznym. Powyższe złoża spełniają wszystkie wymagane kryteria, wstępna analiza geologiczno-złożowa wykazała, że w każdym z nich można wytworzyć podziemny magazyn
gazu. W pracy obliczono również podstawowe parametry PMG możliwe do osiągnięcia po konwersji złoża na magazyn. Obliczenia wykazały, że w złożu Brzostowo można zbudować magazyn o pojemności czynnej wynoszącej
około 1000 mln m3. Pojemność czynna możliwa do uzyskania w złożu Czeszów to około 700 mln m3. Największą
pojemność czynną, wynoszącą 12 000 mln m3, można osiągnąć w złożu Żuchlów. Ponieważ pojemność złoża Żuchlów drastycznie przekracza zapotrzebowanie rynku gazowniczego na pojemność czynną, wybór złoża do konwersji na przyszły PMG powinien ograniczyć się do złóż Brzostowo i Czeszów. Należy pamiętać, że przedstawiona analiza ma charakter szacunkowy, a ewentualna decyzja o konwersji złoża Brzostowo lub Czeszów na PMG
powinna zostać poprzedzona opracowaniem studium wykonalności.
The suitability analysis of selected gas fields located in the Zielona Góra basin for UGS development
The purpose of this article is to analyze the possibility for the development of underground gas storage in selected
gas fields located in the Zielona Góra basin. The evaluation was performed for the gas fields, Brzostowo, Czeszów
and Żuchlów. The selected gas fields were rated for structure tightness as well as geological and economic parameters. All the selected gas deposits meet UGS criteria. Preliminary analysis of the geological and reservoir parameters showed that each gas field is suitable as a gas storage facility. The article presents basic UGS parameters
which can be achieved in the selected gas fields. Calculations showed that the projected working volume capacity
in Brzostowo is about 1000 million m3. The active volume which can be achieved in the Czeszów field is about
700 million m3. The largest working volume capacity, of 12 000 million m3 can be obtained in the Żuchlów gas
field. The working volume of the Żuchlów field drastically exceeds the market demand, so, the future UGS should
be developed in the Czeszów or Brzostowo gas field. The presented analysis is just an estimate, so any decision
should be preceded by a feasibility study.
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 190-194
Szymon Lisman, Anna Huszał: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Dostosowanie prototypu przystawki odorymetrycznej sprzężonej z chromatografem gazowym do badania
zapachowej jakości gazów
W artykule omówiono podstawowe metody kontroli nawonienia paliw gazowych. Przedstawiono proces powstawania koncepcji, a następnie – budowy prototypu przystawki odorymetrycznej sprzężonej z chromatografem ga-
zowym i przeznaczonej do określania jakości zapachu gazów ziemnych. Przeprowadzono również wstępne badania
przydatności aparatu odorymetrycznego, zaprojektowanego w INiG – PIB do celów ocen jakości paliw gazowych
wykonywanych w Zakładzie Nawaniania Paliw Gazowych Instytutu. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano krzywą zapachową wybranego gazu ziemnego.
Adaptation of the prototype odorimeter snap coupled with a gas chromatograph for the determination of
the quality of gas odor
The article reviews the basic methods of gas odorization control. Additionaly in the article the process of conception
and construction of a prototype odorimeter snap coupled with a gas chromatograph and intended to perform
odorimetry measurement of natural gases is presented. Preliminary studies of the usability of the odorimeter snap
for quality assessment of gaseous fuels were conducted in the Department of Odorizing Gaseous Fuels INiG – PIB.
Based on the research results, the relationship between perceived odour intensity and odour concentration of natural gas was made.
Nafta-Gaz, marzec 2015, s. 195-199
Elżbieta Trzaska: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy
Dodatki i modyfikatory do asfaltów drogowych
Poprawa właściwości użytkowych mieszanek mineralno-asfaltowych oraz wydłużenie okresu eksploatacji nawierzchni drogowej wymagają stosowania asfaltów modyfikowanych. W artykule zdefiniowano pojęcia „dodatek”
i „modyfikator” oraz przedstawiono wymagania, jakie powinny spełniać. Omówiono rodzaje dodatków i modyfikatorów, ich wpływ na właściwości asfaltów oraz sposób dozowania.
Additives and modifiers for paving bitumen
Improvement of the properties of asphalt and extending the exploitation period of paved areas requires the use of
bitumen modifiers. In this article, concepts of additives and modifiers as well as requirements that they must meet,
were defined and presented. Types of additives and modifiers, their influence on bitumen properties and a method
of dispensing was also discussed.