„TECHNOLOGIA WYDOBYCA GAZU ZE ZŁÓŻ

SYLABUS DWUSEMESTRALNYCH
STUDIÓW PODYPLOMOWYCH
„TECHNOLOGIA WYDOBYCA GAZU
ZE ZŁÓŻ NIEKONWENCJONALNYCH”
Edycja 2012/2013
1.
GEOLOGIA ZŁÓŻ NIEKONWENCJONALNYCH GAZU I ROPY NAFTOWEJ
System naftowy – ogólna charakterystyka jego składników; schemat powstawania złóż
węglowodorów. Geneza węglowodorów – schemat powstawania węglowodorów
naturalnych w naftowym basenie sedymentacyjnym; główne etapy procesu generacji –
rola temperatury i ciśnienia. Skały macierzyste – rodzaje i charakterystyka efektywności
(TOC, kerogen, Ro, potencjał generacyjny). Procesy migracji pierwotnej i wtórnej
węglowodorów oraz ich mechanizmy. Konwencjonalne skały zbiornikowe – ich
klasyfikacja i charakterystyka petrofizyczna. Niekonwencjonalne skały zbiornikowe –
charakterystyka
geologiczna
i
warunki
produkowania
węglowodorów.
Skały
uszczelniające. Powstawanie pułapek złożowych dla węglowodorów i ich klasyfikacja.
Złoża węglowodorów, klasyfikacja złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Baseny
sedymentacyjne i systemy naftowe, hydrodynamiczne modelowanie basenów naftowych.
Zarys metody obliczania zasobów konwencjonalnych i niekonwencjonalnych złóż
węglowodorów.
2.
GEOCHEMIA NAFTOWA ZŁÓŻ NIEKONWENCJONALNYCH
Geochemia organiczna i naftowa. Ropa naftowa i gaz ziemny - skład, definicje,
Geochemiczno-genetyczne kryteria klasyfikacji. Bituminy i kerogen Skała macierzysta i
facje macierzyste. Geochemia łupków bitumicznych. Geneza gazu ziemnego i ropy
naftowej w świetle wyników badań składu cząsteczkowego i izotopowego. Kinetyka
reakcji generowania i ekspulsji węglowodorów. Zastosowanie metod pirolitycznych do
oceny potencjału węglowodorowego skał macierzystych i określenia parametrów
kinetycznych reakcji generowania węglowodorów. Potencjał węglowodorowy węgli
kopalnych i ich relacja do gazu ziemnego i ropy naftowej . System naftowy od skały
macierzystej do pułapki, klasyfikacja genetyczna systemów naftowych.
3.
BADANIA GEOFIZYCZNE ZŁÓŻ NIEKONWENCJONALNYCH
Sejsmika (podstawy, sejsmika 3D, interpretacja)Badania sejsmiczne 2D/3D:wibratorowe prace sejsmiczne 2D / 3D, dynamitowe prace sejsmiczne 2D/3D, kontrolne
przetwarzanie danych, interpretacja pomiarów strefy małych prędkości metodą płytkiej
refrakcji oraz mikroprofilowań w otworze, kompleksowa analiza geodezyjna.
Przyrządy i urządzenia pomiarowe geofizyki wiertniczej.. Otworowa aparatura
pomiarowo-interpretacyjna typu DDL-CH/PL. Metodyka prowadzenia pomiarów.
Wgłębne sondy pomiarowe. Metodyka interpretacji pomiarów geofizycznych. Badania
stanu technicznego odwiertu eksploatacyjnego. Wyznaczenie mechanicznych własności,
skał określania litologii i składu skał złożowych.
4.
FIZYKA I INŻYNIERIA ZŁOŻOWA
Główne parametry petrofizyczne złóż. Model matematyczny filtracji płynu w ośrodku
porowatym i porowato – szczelinowym. Równanie filtracji Darcy’ego i Forchheimera –
1
warunki stosowalności. Potencjał przepływu. Stany hydrodynamiczne złóż. Równanie
dopływu płynu słabo ściśliwego i ściśliwego do odwiertu. Podstawy matematyczne
metody superpozycji i analiza przypadków jej stosowalności w procesach filtracji.
Dopływ wody do odwiertów. Fizyka ośrodków o małej przepuszczalności. Przepływ gazu
w skałach łupkowych siecią nanopor połączonych z mikroporami (uzyskanymi m. in. ze
szczelinowania) .Zjawiska desorpcji gazu i dyfuzji w kerogenie do powierzchni kontaktu
z nanoporami. Zaburzenia równowagi termodynamicznej (gradient ciśnienia oraz gradient
stężenia (dyfuzja)) Przepływ w mikroporach i porach - równanie Naviera-Stokesa (prawo
Darcy). Przepływ w nanoporach dyfuzja „z poślizgiem” na ściankach nanopor oraz
przepływ molekularny.
5.
WŁASNOŚCI PVT PŁYNÓW ZŁÓŻOWYCH
Podstawy termodynamiczne, definicje I, II zasady termodynamiki, potencjał chemiczny,
pojęcia entalpii, entropia. Własności gazów rzeczywistych – równanie RK, WdW, PR,
nomogramy h-s, ciepło właściwe, lepkość prawo stanów odpowiadających. Własności
cieczy – gęstość, lepkość , ściśliwość. Sprężanie gazu ziemnego. Efekt Joulea-Thomsona.
Układy dwufazowe, równowaga ciecz – para układów wielkoskłądnikowych gazu
kondensatowego i lekkiej ropy naftowej. Rekombinacja składu płynu złożowego. Testy
termodynamiczne.
6.
MECHANIKA SKAŁ I PODSTAWY SZCZELINOWANIA
Wprowadzenie do mechaniki ośrodków ciągłych (zależności pomiędzy rozkładami
przemieszczeń, odkształceń i naprężeń). Szczegółowo przedstawiony zostanie rozkład
naprężeń wokół wyrobiska o przekroju kołowym przy jednorodnym i niejednorodnym
stanie naprężeń początkowych. Właściwości mechanicznych skał z uwzględnieniem
wytrzymałości na rozrywanie i trójosiowe ściskanie, stanu naprężeń pierwotnych
górotworu (obszary geostatyczne i zaburzone tektonicznie). Klasyfikacji szczelinowatości
Metody szczelinowania hydraulicznego. Wyznaczenie stref otworu, w których powinien
być przeprowadzony proces szczelinowania. Określenie parametrów technologicznych
zabiegu (ciśnienia szczelinowania, strumień objętości wtłaczanej cieczy, czas
szczelinowania). Projekt szczelinowania i jego skuteczności dla pojedynczego i
wielokrotnego zabiegu stymulacyjnego w złożach niuekonwencjonalnych.
7.
NOWE TECHNOLOGIE WIERCENIA W ZŁOŻACH NIEKONWENCJONALNYCH
Wiercenie otworów kierunkowych i poziomych. Profile otworów kierunkowych i pojęcia
charakteryzujące trajektorię osi otworu kierunkowego. Zasady projektowania trajektorii
osi otworów kierunkowych. Narzędzia i zestawy odchylające. Przewód wiertniczy
stosowany przy wierceniu otworów kierunkowych. Technologia wiercenia przy użyciu
przewodu nawijanego. Charakterystyka i zasada działania silników wgłębnych. Systemy
telemetryczne pomiarów parametrów w czasie wiercenia. Przyrządy inklinometryczne
oraz zasady interpretacji pomiarów przebiegu trajektorii otworów kierunkowych.
Uzbrojenie wgłębne odwiertów. Nowe rozwiązania konstrukcyjne urządzeń wiertniczych,
sprzętu i osprzętu wiertniczego.
Projekt cementowania rur okładzinowych. Dobór urządzeń wiertniczych. Dobór narzędzi
wiercących Projektowanie przewodu wiertniczego. Projektowanie mechanicznych i
hydraulicznych parametrów technologii wiercenia. Perforacje i szczelinowanie w otworach
wiertniczych. Kosztorysowanie prac wiertniczych.
8.
MONITORING I OCHRONA ŚRODOWISKA W EKSPLOATACJI ZŁÓŻ
NIEKONWENCJONALNYCH
Główne źródła zagrożeń środowiska naturalnego przy poszukiwaniu i eksploatacji złóż
niekonwencjonalnych. Jakościowy i ilościowy wpływ prac geofizycznych, wiertniczych,
2
udostępniających i eksploatacyjnych na poszczególne elementy środowiska. Toksyczność
materiałów i płynów technologicznych. Gospodarka odpadami wiertniczymi i
powstającymi przy szczelinowaniu skał łupkowych. Metody utylizacji odpadów. Ochrona
powietrza atmosferycznego, emisja pyłów i gazów toksycznych do atmosfery. Ochrona
środowiska przed hałasem i wibracjami. Ochrona środowiska gruntowo-wodnego.
9.
EKONOMIKA PROCESU WIERCENIA I EKSPLOATACJI
Zasady sporządzania kontraktów na prace wiertnicze. Ograniczenia ekonomiczne w
projektowaniu konstrukcji otworu i systemów otworów. Wyznaczanie głębokości
zapuszczania kolumn rur okładzinowych.
Przygotowanie otworów wiertniczych do
orurowania i cementowania. Projektowanie uzbrojenia i wyposażenia kolumn rur
okładzinowych. Podstawy optymalizacji kosztów wiercenia dla projektów wierconych z
jednego placu wiertniczego. Analiza kosztów wyposażenia wgłębnego. Analiza kosztów
separacji gazu oraz przygotowania do transportu. Analiza kosztów operacyjnych
wydobycia gazu, separacji i transportu.
10.
PRAWO GEOLOGICZNE I GÓRNICZE ORAZ PRAWO ENERGETYCZNE
Przepisy prawa energetycznego. Zakres obowiązywania PGiG. Własność i użytkowanie
górnicze. Zagospodarowanie złoża kopalin węglowodorowych. Koncesje, rodzaje. Ruch
zakładu górniczego. Stosunki sąsiedzkie i odpowiedzialność za szkody. Organy
administracji geologicznej i państwowa służba geologiczna. Organy nadzoru górniczego.
11.
OCENA EFEKTYWNOŚCI PROJEKTÓW PILOTAŻOWYCH I PODEJMOWANIE
DECYZJI JAKO ELEMENT PLANOWANIA OPERACYJNEGO.
Metody szacowania kosztów zagospodarowania koncesji poszukiwawczej i wydobywczej.
Analiza ekonomiki wydobycia gazu z pilotażowych projektów. Ocena możliwości
zmniejszania kosztów kapitałowych (wiercenia, serwis, instalacja powierzchniowa) oraz
kosztów operacyjnych. Ocena wrażliwości NPV, EMV na zmiany w średnio i długo
okresowej prognozie sprzedaży gazu. Ryzyka związane z ekonomiką projektów
wydobycia gazu niekonwencjonalnego.
12.
PRZYGOTOWANIE FORMALNE INWESTYCJI, ZAGOSPODAROWANIE
POWIERZCHNIOWE I LOGISTYKA
Kształtowanie i prowadzenie polityki przestrzennej gmin. Plany zagospodarowania.
Infrastruktura liniowa. Zaopatrzenie w wodę. Infrastruktura drogowa. Przygotowanie
inwestycji. Prawo w zakresie prowadzenia inwestycji. Logistyka dostaw materiałów oraz
wykorzystanie lokalnego transportu drogowego. Minimalizacja wpływu transportu
lokalnego na środowisko. Minimalizacja innych zagrożeń środowiskowych. Uzgodnienia w
procesie inwestycyjnym.
13.
GRUPOWY PROJEKT ZINTEGROWANY - ZARZĄDZANIE PROJEKTEM
POSZUKIWANIA I ZAGOSPODAROWANIA ZŁOŻA GAZU
Zintegrowany projekt wydobycia gazu ze złóż niekonwencjonalnych . Wariantowe
projekty zarządzania ryzykiem poszukiwaniu, rozwiercaniu i eksploatacji złóż gazu ze
złóż niekonwencjonalnych.
3