Nafta-Gaz, listopad 2014, s Nafta-Gaz, listopad 2014, s Nafta-Gaz, listopad 2014, s

Transkrypt

1 Nafta-Gaz, listopad 2014, s Serhiy Andriyovych Vyzhva, Georgiy Trokhymovych Prodayvoda, Andrii Serhiyovych Vyzhva: Taras Shevchenko National University of Kyiv Elastic properties of some clay minerals A new method for the quantitative estimation of the elastic properties of clay minerals based on the principles of crystal-chemical systematization of clay minerals elastic properties was developed. An accurate mathematical method has been devised to approximate elastic properties of a random symmetry medium to those of a similar transversely isotropic elastic medium. A first successful attempt was made at a quantitative assessment of the elastic constants of all clay mineral constituents in transversely isotropic approximation, which fully agrees with experimental data on these minerals. Extensive research has been carried out into the anisotropy parameters of clay mineral elastic waves and their correlation with the structural features of minerals. This method can be used for approximating the elastic constants of other rock-forming minerals. Własności sprężyste niektórych minerałów ilastych Opracowano nową metodę oceny ilościowej sprężystych własności minerałów ilastych w oparciu o zasady krystali-czno-chemicznej systematyzacji tych własności. Nowa, dokładna matematyczna metoda ma na celu przybliżenie własności sprężystych ośrodka o losowej symetrii do tych o podobnym sprężystym ośrodku poprzecznie izotropowym. Pierwszej udanej próby dokonano przy ilościowej ocenie stałych sprężystych wszystkich komponentów minerałów ilastych w poprzecznie izotropowym przybliżeniu, co jest w pełni zgodne z danymi eksperymentalnymi dotyczącymi tych minerałów. Przeprowadzono wszechstronne badanie parametrów anizotropowych fal sprężystych minerałów ilastych i ich korelacji ze strukturalnymi cechami minerałów. Metoda ta może zostać wykorzystana do przybliżenia stałych sprężystych innych minerałów w formacjach skalnych. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Jolanta Klaja, Grażyna Łykowska: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Wyznaczenie typów petrofizycznych skał czerwonego spągowca z rejonu południowo-zachodniej części niecki poznańskiej na podstawie analizy statycznej wyników pomiarów laboratoryjnych Analiza pomiarów NMR wykonanych dla skał czerwonego spągowca pochodzących z rejonu SW części niecki poznańskiej pozwoliła, w powiązaniu z badaniami porozymetrycznymi i mineralogicznymi, na wydzielenie czterech grup skał o odmiennych własnościach petrofizycznych. W przestrzeni porowej skał o najsłabszych właściwościach zbiornikowych i filtracyjnych dominują mikropory. Najlepszymi właściwościami zbiornikowymi i filtracyjnymi charakteryzują się jednorodne piaskowce o stosunkowo wysokiej zawartości kwarcu i niskiej minerałów ilastych, z systemem dość dużych porów (przewaga porów powyżej 1 µm). Zaobserwowane zróżnicowanie własności petrofizycznych odzwierciedla zmienność litologiczną skał czerwonego spągowca. Assignation of types of Rotliegend sandstones from the southwestern part of the Poznań Basin based on static analysis results of laboratory measurements Four groups of rocks from the southwestern part of the Poznań basin displaying different petrophysical properties were distinguished on the basis of the NMR measurements, mercury porosimetry and microscopic observations. The pore space of rocks representing the poorest reservoir and filtration properties is dominated by micropores. The best reservoir and filtration properties are represented by the homogenous sandstones containing high amounts of quartz and low quantities of clay minerals. The observed differentiation in the petrophysical properties reflect the litological diversity of the rotliegendes sandstones. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Irena Gąsior: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Beata Reicher: AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Estymacja czasu interwałowego z profilowań geofizyki otworowej metodą sieci neuronowych Celem pracy jest wykorzystanie metody sieci neuronowych do określenia czasów interwałowych Δ T, niezbędnych do ilościowej oceny zawartości węgla organicznego (TOC % wag.) metodą CARBOLOG. Technika ta wymaga zastosowania dwóch podstawowych profilowań geofizycznych: oporności i akustycznego. Przegląd archiwalnych

2 profilowań geofizycznych w odwiertach poszukiwawczych przemysłu naftowego i wierceniach badawczych Państwowego Instytutu Geologicznego z obszaru platformy prekambryjskiej wykazał duże zróżnicowanie ich jakości. W licznych otworach wiertniczych profilowania te nie zostały wykonane lub nie zachowały się. Z wytypowanych ostatecznie 10 odwiertów w sześciu nie wykonano profilowania akustycznego, a do estymacji czasu interwałowego wykorzystano sieci neuronowe. Przetestowano wiele typów sieci, dla różnych zmiennych wejściowych. Uzyskano wysokie współczynniki korelacji (R: 0,76 0,97) pomiędzy wartościami czasu interwałowego otrzymanego metodą sieci neuronowych i z profilowania akustycznego. Potwierdzono tym samym poprawność metody estymowania czasu interwałowego z wykorzystaniem sieci neuronowych. Technikę tę można zastosować w odwiertach o podobnym profilu stratygraficznym, nawet w skali całych basenów. Estimation of interval times from geophysical logs with the use of the neural network method The goal of this paper is to present the use of the neural network method to estimate interval times ΔT. Interval times ΔT are essential for quantitative estimation of TOC with the use of the Carbolog method. This method requires the application of two basic geophysical logs: electrical and acoustic resistance. A review of archival geophysical logs in exploratory boreholes in the oil industry and research boreholes of the National Geological Institute in the Precambrian platform showed great diversity in their quality. In numerous boreholes the logs were not performed or were not preserved. Out of the ten boreholes eventually selected, acoustic log was not performed in six and for the assessment of the interval time the method of neural network was applied. Many types of networks were tested, for various input variables. High values of correlation coefficient were obtained (R: ) between the values of the acoustic time received by the method of neural network and the acoustic log. Thus, the correctness of the method of the acoustic log with the use of neural network was confirmed. The technique of neural network may be used in boreholes with a similar stratigraphic profile, even with respect to entire basins. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Rafał Skupio: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Wykorzystanie przenośnego spektrometru XRF do pomiarów składu chemicznego skał Określanie składu chemicznego skał przy pomocy przenośnego spektrometru fluorescencji rentgenowskiej (X-ray fluorescence, XRF) jest metodą szybką, a zarazem bardzo dokładną. Badania mogą być przeprowadzane in situ, bezpośrednio na rdzeniach wiertniczych, okruchach skalnych lub odsłonięciach. Jest to metoda nieniszcząca, zatem po pomiarach materiał może zostać wykorzystany do dalszych analiz. Możliwość poznania składu chemicznego rdzeni wiertniczych pozwala na szybką ocenę litologiczną przewiercanych warstw oraz jest pomocna przy wyborze prób do badań laboratoryjnych. W niniejszym artykule przedstawiono korelacje laboratoryjnych analiz chemicznych oraz wyników interpretacji ilościowej składu mineralnego (XRD) wraz z pomiarami XRF dla wybranych składników budujących materiał skalny. The use of portable XRF spectrometer for measuring the chemical composition of rocks Determining the chemical composition of the rock samples using the XRF spectrometer (X-Ray Fluorescence) is a very fast and accurate method. Tests can be made (in situ), directly on the drilling cores, rock pieces or outcrops. The method is nondestructive, so after assays the material can be used for further analyses. The opportunity to explore the chemical composition of drilling cores allows a quick lithological assessment of drilled layers and this is helpful during sampling for laboratory testing. This article shows correlations between laboratory chemical analyses and the interpretation of quantitative results of mineralogical composition (XRD) together with XRF measurements, for selected elements building the rock material. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Łukasz Habera: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Badania zapłonu propelantów na stacjonarnym silniku laboratoryjnym Artykuł powstał na podstawie ukończonego projektu badawczego dotyczącego badań zapłonu paliw stałych na różnych stanowiskach laboratoryjnych oraz w warunkach poligonowych. W niniejszym artykule przedstawiono fragment prac dotyczący badań zapłonu paliw na stacjonarnym silniku laboratoryjnym. Na potrzeby testów opracowany został nowy silnik do spalania propelantów, zaprojektowano i wykonano zestawy dysz wylotowych, przy-

3 gotowano próbki trzech rodzajów paliw modyfikowanych oraz przeprowadzono serię badań spalania wytypowanej grupy propelantów wraz z rejestracją profili ciśnienia. Propellants ignition tests on a solid rocket engine This article is based on a completed research project regarding propellants ignition experiments carried out on different laboratory test stands as well as at the firing ground. In the following paper the author particularly focused on propellants ignition tests performed on a solid rocket engine. For this work a new laboratory plant was designed and executed. Nozzles of different sizes and three types of propellant samples were prepared for performing the ignition tests. The rising pressure profile of each completed experiment was recorded and presented in this work. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Piotr Łętkowski: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Zastosowanie hybrydowej metody optymalizacji rojem cząstek w procesie automatycznej kalibracji modeli złożowych W artykule przedstawiono hybrydowy algorytm kalibracji złożowych modeli symulacyjnych oparty na metodzie optymalizacji rojowej. W celu zapobiegnięcia zjawisku przedwczesnej zbieżności metodę podstawową optymalizację rojem cząstek (PSO, ang. particle swarm optimization) połączono z metodą lotów Lévy ego, otrzymując efektywną technikę optymalizacyjną. Tradycyjna metoda kalibracji polegająca na wielokrotnym powtarzaniu procedury: symulacja analiza wyników modyfikacja modelu jest czasochłonna i wymaga dużej wiedzy oraz doświadczenia. Algorytm podstawowy metody (optymalizacja rojem cząstek) opiera się na tzw. próbkowaniu stochastycznym i jest jedną z najbardziej efektywnych metod optymalizacji. W porównaniu z klasyczną optymalizacją rojem cząstek prezentowany algorytm charakteryzuje się odpornością na zjawisko przedwczesnej zbieżności oraz dużą efektywnością w przeszukiwaniu przestrzeni rozwiązań. The use of a hybrid particle swarm optimization method in the process of automatic calibration of reservoir models The article presents the hybrid algorithm for history matching of reservoir simulation models based on swarm intelligence. To avoid the appearance of premature convergence, PSO algorithm was hybridized with Levy s flight which gave an effective optimization method. The traditional method is based on multiple repetition of the same procedure of simulation result analysis model modification is time consuming and requires considerable knowledge and experience. The method presented is based on Particle Swarm Optimization which is one of the most effective optimization algorithm. The presented algorithm combines the strengths of classical PSO with the durability of premature convergence and efficiency in the exploring of solutions space. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Tomasz Minor: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Wpływ prądów tellurycznych na potencjał względem ziemi stalowego podziemnego rurociągu Prądy telluryczne są to naturalne prądy elektryczne płynące w skorupie ziemskiej oraz w metalowych podziemnych konstrukcjach pod wpływem różnic potencjałów pomiędzy rejonami Ziemi lub częściami metalowych konstrukcji podziemnych. Źródłem prądów tellurycznych są zmiany ziemskiego pola magnetycznego spowodowane oddziaływaniem fal elektromagnetycznych o niskiej częstotliwości pochodzących z kosmosu, głównie ze Słońca, wzajemnym oddziaływaniem wiatru słonecznego i magnetosfery oraz koronalnymi wyrzutami masy (CME) ze Słońca w kierunku Ziemi. Prądy telluryczne płyną w Ziemi na bardzo długich odcinkach, najczęściej w kierunku biegunów w nocy oraz w stronę równika w dzień. Rurociąg biegnący zarówno równoleżnikowo, jak i południkowo, szczególnie posiadający dobrą powłokę izolacyjną, może być poddany oddziaływaniu prądów tellurycznych, co objawia się znacznymi zmianami potencjału względem ziemi w różnych miejscach. The influence of telluric currents on the potential relation to ground underground steel pipeline Telluric currents are natural electrical currents flowing in the earth's crust and in the metal underground structures due to potential differences between the regions of the Earth or parts of the metal. The sources of telluric currents are changing Earth's magnetic field by the interaction of electromagnetic waves with low frequencies coming from space, mainly from the Sun, the interaction of the solar wind and the magnetosphere, and coronal mass ejections

4 (CME) from the Sun towards Earth. Telluric currents are flow into the Earth for very long distances, usually towards the poles at night and towards the equator during the day. The pipelines running both latitudinally and longitudinally, especially those which have good insulating coating can be subjected to telluric currents. This results in significant changes in potential relative to the ground in various places. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Michał Krasodomski, Marek Kwinta: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Problematyka korelacji pomiędzy standaryzowaną a rzeczywistą precyzją metod badań produktów naftowych w międzynarodowych badaniach porównawczych Na podstawie analizy wyników oznaczeń zebranych podczas wieloletnich międzynarodowych badań biegłości laboratoriów działających w obszarze analizy produktów naftowych pokazano problemy związane z obserwowanymi różnicami w precyzji powszechnie stosowanych metod analitycznych. Wskazano, że wartości odtwarzalności większości metod analitycznych przekraczają wartości deklarowane w odpowiednich normach. Podczas oceny zgodności jakości towaru z wymaganiami przyjmowana do tej oceny tolerancja parametrów jakościowych towaru jest obliczana z wartości odtwarzalności metody. Obserwowane zawyżenia odtwarzalności metod analitycznych utrudniają zarówno porównywanie wyników analiz uzyskiwanych w różnych laboratoriach, jak i ocenę zgodności towaru z wymaganiami. Sytuacja ta wymaga podjęcia działań weryfikujących przez odpowiednie organizacje normalizacyjne. The problem of correlation between the standardized and the actual precision of the test methods of petroleum products analysis in international comparative studies In this article, based on the tests results, collected during multiannual, international laboratory proficiency assessments, the problems associated with the differences in precision of commonly used analytical methods are shown. It was shown that the reproducibility values of the majority of test methods exceed the values presented in the relevant standards. In the process of evaluation of product compliance with the requirements, the tolerance of quality parameters of the product is calculated from the reproducibility value. Observed increase of the reproducibility value of the analytical methods hinders both comparison of test results obtained in different laboratories and evaluation of product compliance to the requirements. This situation requires verification actions by the relevant standardization bodies. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Marek Kozak: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Technika ablacji laserowej połączona ze spektrometrią mas plazmy indukcyjnie sprzężonej (LA ICP MS) i możliwości jej wykorzystania w analizie produktów naftowych W artykule zwrócono uwagę na możliwości wykorzystania połączenia techniki próbkowania z zastosowaniem ablacji laserowej (LA) oraz techniki spektrometrii mas plazmy indukcyjnie sprzężonej (ICP MS) do analizy pierwiastkowej ropy naftowej i produktów jej przetwarzania. W sposób ogólny opisano obie techniki oraz zwrócono uwagę na ograniczenia próbkowania laserowego. Przybliżono wybrane z literatury sposoby oznaczania pierwiastków techniką LA ICP MS w ciekłych produktach naftowych i dokonano charakterystyki zastosowanych sposobów przygotowania próbki do etapu analizy. Laser ablation inductively coupled with plasma mass spectrometry (LA ICP MS) technique and the possibilities of its application in the analysis of petroleum products The article is focused on the possibilities of employing the combination of sampling technique based on laser ablation (LA) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS) technique for the elemental analysis of crude oil and products of its processing. The techniques have been generally described and limitations of the laser sampling have been noted. Ways of determination of elements in liquid petroleum products using LA ICP MS technique were selected from the literature and have been presented and the ways of sample preparation for the stage of analysis have been characterized.

5 Nafta-Gaz, listopad 2014, s Xymena Badura: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Profil składu chemicznego cząstek stałych (PM) emitowanych przy zastosowaniu paliw z biokomponentami W artykule przedstawiono badania wpływu warunków pracy silnika Diesla i obecności w oleju napędowym biokomponentów (FAME i FAEE) na profil składu chemicznego emitowanych PM. Silnik badawczy FORD 2.0i 16V Duratorq TDCi spełniał normy emisji EURO IV. Pomiary prowadzono dla dwóch warunków pracy silnika: w fazie I (20 Nm, 3800 obr./min) i w fazie II (120 Nm, 1000 obr./min). Do zasilania silnika używano konwencjonalnego oleju napędowego oraz biopaliw składających się z konwencjonalnego oleju napędowego z dodatkiem 20% (V/V) FAME lub FAEE. Analiza składu chemicznego PM obejmowała: ekstrakcję PM, oczyszczanie ekstraktu, wzbogacenie go i oznaczenie SOF (rozpuszczalnej frakcji organicznej) techniką GC/MS. Interpretacji profili składu chemicznego PM dokonywano z wykorzystaniem metod statystycznych. Stwierdzono, że spadek prędkości obrotowej i zwiększenie obciążenia silnika powoduje wzrost całkowitej masowej emisji PM i składników SOF. Zastosowanie biopaliw obniża emisję PM i składników SOF, a silniejsza redukcja następuje przy zastosowaniu FAEE niż FAME. Profile of the chemical composition of particulate matter (PM) emissions by using fuel with bio-components This paper is about the influence of working conditions of a diesel engine and biofuels on the chemical composition of particle matter (PM) profile. The engine test bed was a FORD 2.0i 16V Duratorq TDCi which complies with the EURO IV requirement on emission and a minitunnel AVL Smart Sampler SPC 472. Emissions of PM were investigated during standardized cycles over ISO The engine was operated in Mode I (20 Nm, 3800 rpm) and Mode II (120 Nm, 1000 rpm). Fuel compositions were varied from standard, commercial diesel fuel to its FAME and FAEE blends of 20% (V/V). A sample of the exhaust was passed through a standardized filter capturing particle matter, which were extracted and SOF (Soluble Organic Fraction) was determined in the PM s extract by high-resolution gas chromatography coupled with a mass spectrometer detector. The chemical composition profile of PM was determined using the statistical method. Results show that biofuels reduce the emission of PM and SOF, in the case of FAEE the effect is more significant. The emission of PM and SOF was higher in Mode II (high load, low rotational speed). Nafta-Gaz, listopad 2014, s Barbara Gaździk: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Wpływ modyfikatorów krystalizacji parafin typu flow improver (FI) oraz pour point depressant (PPD) na właściwości reologiczne i temperaturę płynięcia parafinowych rop naftowych W procesie przesyłu ropy naftowej, w wyniku obniżenia temperatury, szczególnie w okresie jesienno-zimowym, następuje wzrost lepkości ropy naftowej i depozycja węglowodorów parafinowych na powierzchniach rurociągów. Powoduje to trudności eksploatacyjne związane ze wzrostem oporów przepływu, a nawet w ekstremalnych przypadkach blokowanie rurociągów. Skutecznym sposobem przeciwdziałania tym zjawiskom jest wprowadzenie do parafinowej ropy naftowej inhibitorów oporów przepływu ropy. Inhibitory te powodują głównie zmianę właściwości reologicznych ropy naftowej, tj. zmniejszenie jej lepkości oraz obniżenie temperatury płynięcia i temperatury początku wytrącania się parafin (ang. WAT wax appearance temperature). Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań wpływu 10 modyfikatorów krystalizacji parafin typu flow improver (FI) oraz pour point depressant (PPD) na właściwości reologiczne oraz temperaturę płynięcia parafinowych rop naftowych. Przebadano również oddziaływanie charakteru chemicznego tych środków na efektywność dyspergowania parafin w ropie naftowej. The influence of paraffin crystallization modifiers of the Flow Improver type (FI) and Pour Point Depressant (PPD) on the rheological properties and pour point temperature of paraffinic crude oils During transportation of crude oil in the autumn/winter season, due to reduced ambient temperature, an increase in crude oil viscosity and the crystallization of paraffin hydrocarbons on the inner surface of pipelines is observed. This causes difficulties connected with greater flow resistance, or even in extreme situation, the blocking of pipelines. An effective method of preventing these phenomena is the introduction of flow resistance inhibitor into paraffinic crude oil. These inhibitors mainly introduce changes in the rheological properties of crude oil. They reduce the viscosity of crude oil, reduce the pour point temperature and temperature in which the first crystals of paraffin precipitate (WAT Wax Appearance Temperature). This publication presents results of research on the impact of

6 10 crystallization modifiers of the Flow Improver type (FI) and the Pour Point Depressant type (PPD) on the rheological properties and pour point of paraffinic crude oils. The effect of the chemical nature of these chemicals on the effectiveness of paraffin dispersion in oil was also examined. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Anna Duda, Tomasz Łaczek: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Paliwo opałowe z biokomponentem Przedstawiono wyniki badania paliw opałowych zawierających olej fuzlowy. Obejmowały one podstawowe parametry fizykochemiczne, jak i właściwości eksploatacyjne. Uzyskane rezultaty oceniono w porównaniu do oleju opałowego pochodzącego z przeróbki ropy naftowej. Ocenia się, że przedmiotowe paliwa w porównaniu z lekkim olejem opałowym charakteryzują się niższą wartością opałową, niższą temperaturą zapłonu, słabszą kompatybilnością z elastomerami nitrylowymi, niższą emisją tlenków węgla, siarki i pyłu, ale wyższą emisją tlenków azotu. Fuel oil with biocomponent Physicochemical parameters of fuels containing fusel oil were presented. Performance tests were compared with results obtained for light fuel oil. It is estimated that these fuels compared to light fuel oil, show a lower calorific value, lower flash point, poorer compatibility with nitrile elastomers, lower emissions of oxides of carbon, sulfur and dust, but higher emissions of nitrogen oxides. Nafta-Gaz, listopad 2014, s Maria Ciechanowska: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Polityka energetyczna Polski do 2050 roku W sierpniu 2014 r. Ministerstwo Gospodarki ogłosiło wstępne konsultacje dotyczące nowego dokumentu pt. Polityka energetyczna Polski do 2050 roku. Głównym celem tej polityki jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego kraju, wzrostu konkurencyjności gospodarki oraz jej efektywności energetycznej, a także zadbanie o ochronienie środowiska przed skutkami oddziaływania energetyki. W artykule zwrócono uwagę na analizy prognostyczne, będące podstawą Polityki, na trzy zaproponowane scenariusze rozwoju energetyki oraz na główne kierunki działań służących realizacji wyżej wymienionego celu. Energy policy for Poland by 2050 In August 2014, the Ministry of Economy announced preliminary consultations concerning the new document Energy policy for Poland by The main objective of the policy is to ensure energy security of Poland, increased competitiveness of the economy and its energy effectiveness, and also environment protection against the effects of power industry development. The article draws attention to prognostic analyses on which the Energy policy... is based, on three suggested scenarios for the development of the power industry and the main directions of operations aiming to reach the goal.