Nafta-Gaz, luty 2013, s Nafta-Gaz, luty 2013, s Nafta-Gaz, luty 2013, s

Transkrypt

1 Nafta-Gaz, luty 2013, s Anna Turkiewicz, Joanna Brzeszcz, Piotr Kapusta: Instytut Nafty i Gazu, Kraków The application of biocides in the oil and gas industry In recent years there has been increased interest in microbiological phenomena occurring during the exploration, exploitation of hydrocarbon deposits and storage of energy reserves. Excessive and uncontrolled development of microorganisms can cause microbiological contamination of a given medium and changes in the composition of these raw materials (bio-deterioration processes), which translate into tangible economic loss. The article discusses the types of antibacterial substances used in the oil and gas industry. It suggests ways to eliminate harmful microorganisms, as well as a mechanism of biocides action. Zastosowanie biocydów w przemyśle naftowym i gazowniczym W ciągu ostatnich lat nastąpił wzrost zainteresowania zjawiskami mikrobiologicznymi występującymi w trakcie poszukiwań, eksploatacji złóż węglowodorów oraz magazynowania rezerw energetycznych. Nadmierny i niekontrolowany rozwój drobnoustrojów może spowodować skażenie mikrobiologiczne danego medium oraz zmiany w składzie tych surowców (procesy biodeterioracji), które przekładają się na konkretne straty ekonomiczne. W artykule omówiono rodzaje substancji antybakteryjnych stosowanych w przemyśle naftowym i gazowniczym. Przedstawiono sposoby eliminacji szkodliwych drobnoustrojów, a także mechanizm działania substancji biobójczych. Nafta-Gaz, luty 2013, s Krzysztof Miłek, Wiesław Szott, Andrzej Gołąbek: Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno Symulacyjne badanie procesów wypierania metanu rozpuszczonego w wodach złożowych poprzez zatłaczanie gazów kwaśnych w ramach ich sekwestracji Metan rozpuszczony w warstwach wodonośnych może w przyszłości stanowić cenne źródło niekonwencjonalnych zasobów gazu. W celu poznania zjawisk zachodzących w złożu podczas wypierania CH 4 przez CO 2 modelowano wcześniej wykonany eksperyment laboratoryjny wypierania metanu z solanki na fizycznym modelu złoża. W ramach opracowania odtworzono dane pomiarowe eksperymentu uzyskując bardzo dobre dopasowanie wyników symulacji do pomiarów laboratoryjnych oraz uzyskano dodatkowe szczegóły dotyczące przebiegu eksperymentu. Stworzony i skalibrowany model symulacyjny pozwolił na szczegółową analizę wyników eksperymentu oraz postawienie szeregu wniosków z zakresu rozpuszczalności i migracji gazów w układzie wypełnionym pierwotnie wodą nasyconą CH 4. Simulation of the process of displacing CH 4 dissolved in aquifers by injected acid gas during its sequestration The methane dissolved in aquifers can be a valuable source of unconventional gas. Investigations of the CH 4 displacement by CO 2 were based on a laboratory experiment conducted on the physical model of a reservoir. The process of this experiment was analyzed by computer modeling and simulations. The simulation results matched the laboratory measurements and revived additional details of the experiments. The designed and calibrated simulation model allowed for a precise analysis of the experimental results and gave a number of conclusions connected to the phenomena of solubility and migration of gases in a structure initially filled with CH 4 saturated water. Nafta-Gaz, luty 2013, s Sławomir Błaż: Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno Badania laboratoryjne nad opracowaniem składu płuczki wiertniczej do przewiercania formacji łupkowych Jednym z głównych czynników mających wpływ na zwiększenie efektywności pozyskiwania gazu ziemnego ze złóż niekonwencjonalnych jest stosowanie zaawansowanych technologii wiercenia otworów horyzontalnych. Wiercenie otworów w formacjach łupkowych wymaga stosowania odpowiednich systemów płuczek wiertniczych, których skład i właściwości technologiczne pozwolą na przewiercenie, zgodnie z zaprojektowaną trajektorią otworu, warstw łupków ilastych stanowiących zarówno skałę macierzystą, jak i zbiornikową, zapobiegając ich hydratacji i nie powodując większych zmian parametrów fizyczno-mechanicznych tych skał. W artykule przedstawione zostały wstępne wyniki badań laboratoryjnych nad opracowaniem płuczek do przewiercania formacji łupkowych, ze szczególnym uwzględnieniem parametrów reologiczno-strukturalnych, właściwości inhibitacyjnych i właściwo-

2 ści smarnych płuczek. Opracowane płuczki charakteryzują się wysokim stopniem inhibitacji hydratacji skał łupkowych, niską filtracją oraz dobrą odpornością na działanie podwyższonej temperatury. Ponadto płuczki te charakteryzują się dobrymi właściwościami smarnymi, wykazują dużą odporność na skażenie fazą stałą i przeciwdziałają dyspergowaniu zwiercin. Laboratory studies on the development of drilling mud composition for the drilling of shale formations One of the main factors increasing the efficiency of obtaining natural gas from unconventional deposits is the use of advanced horizontal drilling technology. Drilling in shale formations requires the application of a proper drilling fluid which composition and technological properties allow for drilling, according to the designed hole trajectory, layers of shale which are both bedrock and reservoir rock, preventing hydration and does not cause major changes of physical and mechanical parameters of these rocks. The article presents the preliminary results of laboratory tests on the development of drilling muds for shale formations with special focus on rheological and structural para-meters, inhibition properties and lubricating properties of these fluids. Developed drilling muds are characterized by a high level of shale hydration inhibition, low filtration and good resistance to high temperatures. Moreover, these drilling muds have good lubricating properties, they demonstrate high resistance to contamination by solid phase and prevent dispersion cuttings. Nafta-Gaz, luty 2013, s Edyta Dębińska: Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno Wyznaczanie statycznej wytrzymałości strukturalnej i wczesnej wytrzymałości mechanicznej zaczynów cementowych Artykuł przedstawia wyniki badań wczesnej wytrzymałości na ściskanie uzyskane metodą nieniszczącą przy zastosowaniu ultradźwiękowego analizatora cementu. Dodatkowo zamieszczono również badania statycznej wytrzymałości strukturalnej dla wybranych zaczynów. Badania przeprowadzono dla czterech temperatur: 25, 40, 60 i 90 C. W czasie pierwszych 24 godzin można zaobserwować najintensywniejszy wzrost początkowej wytrzymałości kamienia cementowego na ściskanie. W kolejnych okresach tempo narastania wytrzymałości obniżało się. Najwyższe wartości wytrzymałości uzyskano dla zaczynów z dodatkiem hematytu i mikrosiliki. W przypadku zaczynów cementowych typowanych do zastosowania przemysłowego ważne jest, aby posiadały one krótki czas przejścia z fazy płynnej do żelowej (ponad 240 Pa), gdyż ogranicza to zjawisko migracji przez zaczyn cementowy. Jak można zauważyć z przeprowadzonych badań, wartość ta dla większości receptur oscylowała w granicach 1 godziny. Uzyskane wyniki pozwolą na lepsze zrozumienie procesu narastania wczesnej wytrzymałości mechanicznej kamieni cementowych. Cement slurries static gel strength and early-age compressive strength tests This paper presents the results of early-age compressive strength obtained by using non-destructive Ultrasonic Cement Analyzer. Additionally, for selected slurries, static gel strength tests were performed. The study was conducted for four temperatures: 25, 40, 60 and 90 C. At the first 24 hours followed most intense early-age compressive strength increase. In subsequent periods, the growth rate decreased. The highest strength values were obtained for slurries with hematite and microsilica. In case of cement slurries typed for industrial use it is important that characterized by short transition time, because it limits the gas migration through cement slurry. As can be seen from tests, this value for most recipes oscillated at 1 hour. The results allow a better understanding of the process of growth of the early-age compressive strength of cement stone. Nafta-Gaz, luty 2013, s Zygmunt Burnus: Instytut Nafty i Gazu, Kraków Problematyka walidacji metod badań w przemyśle naftowym na przykładzie benzyn silnikowych Artykuł przybliża najważniejsze zagadnienia dotyczące procesu przeprowadzania walidacji metod badawczych. W oparciu o wykaz metod obowiązujących w Polsce w zakresie badania jakości paliw do silników z zapłonem iskrowym, na podstawie własnych doświadczeń, wykonano analizę walidacji dla poszczególnych metodyk. Dodatkowo, dla wymienionych metod podano zalecenia do wykonania walidacji oraz zasygnalizowano problemy, które mogą się pojawić podczas walidacji tego procesu.

3 Issues of validation of analytical methods in the petroleum industry using motor gasoline as an example This paper elucidates the most important issues concerned with the process of validation of analytical methods. Based on the list of obligatory methods in Poland for the quality control of spark ignition engine fuels, and also on own experience, an analysis of the validation of particular methods is presented. Additionally, for listed methods, recommendations for the implementation of the validation process are given, along with the indication of problems, that may arise during validation. Nafta-Gaz, luty 2013, s Martynika Pałuchowska: Instytut Nafty i Gazu, Kraków Ograniczanie emisji szkodliwych składników w transporcie lotniczym aktualne i perspektywiczne rozwiązania prawne i organizacyjne W artykule zamieszczono przegląd światowych działań w zakresie ograniczania szkodliwych składników emisji z transportu lotniczego, w tym wycofywania ołowiu z benzyny lotniczej. Zarówno w Europie jak i w USA podjęto już decyzje w tych sprawach, i zaplanowano harmonogramy konkretnych działań. Prowadzone w świecie działania i realizacja projektów badawczych koncentrują się na poszukiwaniu zarówno odpowiedniego składu komponentowego bezołowiowej benzyny lotniczej, jak i konstrukcji lub rekonstrukcji silników tłokowych przystosowanych do spalania tego paliwa bezołowiowego. Restricting air transport emissions current and future legal and organizational solutions This paper presents an overview of global activities to restrict harmful elements of emissions from air transport, including lead phase-out from aviation gasoline. Both, the European Union and the United States of America have already taken decisions on these issues, and time-tables of specific activities have been planned. Activities and research projects conducted around the world are being focused on the search for suitable composition of components of unleaded aviation gasoline, as well as the construction or reconstruction of piston engines adapted to the combustion of this unleaded fuel. Nafta-Gaz, luty 2013, s Beata Altkorn: Instytut Nafty i Gazu, Kraków Aneta Rosiak: PKN ORLEN S.A., Płock Wykorzystanie tablic alkoholometrycznych w oznaczaniu mocy bioetanolu stosowanego jako biokomponent benzyn silnikowych Artykuł zawiera przegląd aktów prawnych i normalizacyjnych (krajowych i unijnych) dotyczących oznaczania mocy alkoholu oraz specyfikacji jakościowej bioetanolu stosowanego jako biokomponent benzyn silnikowych. Autorki dokonały analizy metod oznaczania mocy alkoholu. Norma PN-A :2007 Destylat rolniczy i alkohol rolniczy. Metody badań. Część 3: Oznaczanie mocy opisuje sposób oznaczenia mocy alkoholu. Zasada oznaczenia mocy alkoholu polega na oznaczeniu gęstości próbki alkoholu w temperaturze 20 C i odczytaniu na tej podstawie mocy z tablic alkoholometrycznych. Odpowiednimi metodami oznaczania gęstości są: metoda piknometryczna, metoda pomiaru gęstościomierzem cyfrowym, pomiar alkoholomierzem lub areometrem. Norma ta przywołuje, jako właściwe do dokonania obliczeń, dwa rodzaje tablic alkoholometrycznych. Tymczasem, jak udowodniono w artykule, polskie tablice nie są w pełni zgodne z obligatoryjnymi, międzynarodowymi tablicami alkoholometrycznymi. Z formalnego punktu widzenia posługiwanie się nimi prowadzi do uzyskania innych wartości liczbowych, niż zawarte w tablicach z aktualnego rozporządzenia. Pokazano to w artykule na przykładach dla dwóch podstawowych przeliczeń danych: zależności gęstości od mocy wyrażonej w ułamku objętościowym i zależności gęstości od mocy wyrażonej w ułamku masowym. W oparciu o przedstawione różnice w wartościach mocy, uzyskane przy użyciu polskich i międzynarodowych tablic alkoholometrycznych, autorki proponują wycofanie polskich tablic alkoholometrycznych z normy PN-A Use of alcoholometric tables for alcoholic strength measurement of bioethanol, used as a biocomponent in motor gasoline The article provides an overview of legislation and standards (national and EU) for the determination of alcoholic strength and quality specification of bioethanol used as a gasoline biocomponent. The authors examined the meth-

4 ods for determining the alcoholic strength. PN-A :2007 Distillate rural and agricultural alcohol. Test methods. Part 3: Determination of alcoholic strength. The principle of alcoholic strength determination involves determination of the density at 20 C and the subsequent reading of the corresponding strength from the alcohol tables. Suitable methods for determining the densities are determined by pycnometry, digital densimeter measurement method, measurement alcoholmeter or hydrometer. This standard refers to, two types of alcohol tables as appropriate for the calculation. However, as demonstrated in the article, the Polish tables are not fully compatible with the mandatory, international (basic) alcoholometric tables. From a formal point of view, their use, lead to different results than those contained in the tables in the current regulation. This is shown in this article in examples of two basic data conversions: depending on the strength, expressed as a volume fraction versus density of alcohol, dependance expressed as a mass fraction. Based on the differences in the values of bioethanol strength obtained from the use of the Polish and international alcohol tables, the authors propose the withdrawal of the Polish alcohol tables from the PN-A standard. Nafta-Gaz, luty 2013, s Kamil Berdechowski: Instytut Nafty i Gazu, Kraków Analiza procesu transestryfikacji olejów pod kątem emisji gazów cieplarnianych dla różnych wariantów pozyskania energii dla instalacji W artykule dokonano krótkiej charakterystyki najpowszechniej stosowanej metody produkcji biodiesla transestryfikacji zasadowej olejów i tłuszczów. Na podstawie zaczerpniętych z literatury danych na temat bilansu masowego i energetycznego transestryfikacji dokonano oszacowania emisji gazów cieplarnianych w tym procesie. Emisję gazów cieplarnianych wyliczono dla czterech wariantów, różniących się od siebie rodzajem paliw kotłowych zużywanych przez instalację. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że emisja z transestryfikacji w przypadku użycia wysokoemisyjnych paliw może być niemal dwukrotnie wyższa od emisji wynikającej z użycia paliw o stosunkowo niskich wskaźnikach. Największa emisja gazów cieplarnianych występuje na etapie produkcji surowców do procesu, zaś emisja z samej transestryfikacji nie przekracza poziomu 10% całkowitej emisji. Analysis of the transesterification process of oils from the point of GHG emission for various options to obtain the energy for installation The article describes the most popular method of biodiesel production alkaline transesterification of oils and fats. GHG data from a transesterification process was estimated, based on materials and energy balance. Emissions were estimated for four variants, differing only in the type of energy used in the installation. The using of high-emission fuels causes emission in the process to be almost two times higher than emission for low-emission fuels. The largest greenhouse gas emission is generated by production of raw materials for the process, whilst emission from the transesterification itself does not exceed 10% of total GHG emissions. Nafta-Gaz, luty 2013, s Stanisław Oleksiak: Instytut Nafty i Gazu, Kraków Walidacja rozszerzonego zakresu stosowania metody HFRR do oceny smarności olejów napędowych z biokomponentami W artykule zamieszczono porównanie wymagań i parametrów badania różnych procedur oceny właściwości smarnych z zastosowaniem aparatu HFRR, ze szczególnym uwzględnieniem precyzji metody. W normach CEC F i ISO precyzja określona została dla paliw o średniej średnicy śladu zużycia w zakresie µm. Obecnie, ze względu na zwiększoną zawartość estrów metylowych kwasów tłuszczowych w olejach napędowych, większość wyników oceny smarności paliw rynkowych wykracza poza dolną granicę tego zakresu. Dla potrzeb laboratorium podjęto próbę walidacji metody dla zakresu poniżej 360 µm, szacując niepewność na podstawie wyników zaczerpniętych z wcześniejszych raportów z badań międzylaboratoryjnych. Validation of the widened scope of the HFRR test method for the evaluation of lubricity of diesel fuels containing biocomponents The paper contains the comparison of requirements and operation parameters of different test procedures for the measurement of diesel fuel lubricity using the HFRR apparatus, with particular reference to the precision of the

5 method. The precision of CEC F and ISO standards was developed for fuels with an average wear scar diameter between 360 µm and 600 µm. At present, because of the increased content of fatty acids methyl esters in diesel fuels, the majority of lubricity evaluation results of fuels on the market has gone beyond the lower limit of this scope. For laboratory purposes an attempt of the validation of the method for the range below 360 µm was made, estimating uncertainty based on results taken from earlier reports of interlaboratory studies.