NADZÓR GÓRNICZY NAD POSZUKIWANIEM GAZU UPKOWEGO NA LUBELSZCZY NIE.

Transkrypt

1 mgr in. Stanis aw Kurek Dyrektor Okr gowego Urz du Górniczego w Lublinie I. WST P. NADZÓR GÓRNICZY NAD POSZUKIWANIEM GAZU UPKOWEGO NA LUBELSZCZY NIE. Okr gowy Urz d Górniczy w Lublinie w oparciu o obowi zuj ce prawo geologiczne i górnicze sprawuje nadzór nad ruchem zak adów górniczych w zakresie budowy i likwidacji, rekultywacji po dzia alno ci górniczej, bezpiecze stwa i higieny pracy oraz bezpiecze stwa po arowego, ratownictwa górniczego, gospodarki z o em w procesie ich wydobywania w podziemnym, odkrywkowych i otworowych zak adach górniczych. Obszarem dzia ania naszego Urz du jest województwo lubelskie i podlaskie. Kontrolujemy jeden podziemny zak ad górniczy tj. kopalni w gla kamiennego L. W. Bogdanka S. A., 3 Kopalnie Ropy i Gazu Ziemnego Lublin, St yca, Tarnogród, zak ad wydobywaj cy wody lecznicze - Uzdrowisko Na czów, 10 zak adów wykonuj cych roboty geologiczne oraz ok. 1 tys. odkrywkowych zak adów górniczych wydobywaj cych: surowce skalne (kred, margiel, wapienie), kruszywo naturalne (piaski i wiry), surowce ilaste i torfy. Sprawujemy równie nadzór nad wykonywaniem robót geologicznych w trakcie poszukiwania lub rozpoznawania z ó kopalin, w tym gazu upkowego. II. OGÓLNE ZAGADNIENIA DOTYCZ CE GAZU UPKOWEGO. Gaz upkowy jest to gaz ziemny wyst puj cy w miejscu powstania z materii organicznej w mikroszczelinach ska osadowych: upków syluru lub ordowiku wieku ok. 500 mln lat. Natomiast gaz ziemny ze z ó konwencjonalnych jest to gaz uwolniony z miejsc jego powstania i wyst puje w ska ach zbiornikowych pod ci nieniem wype niaj c wolne przestrzenie w warstwach skorupy ziemskiej o odpowiedniej charakterystyce i budowie geologicznej. Z o a (nagromadzenia) gazu ziemnego wyst puj samodzielnie lub towarzysz z o om ropy naftowej lub w gla kamiennego. Zawarto sk adników palnych (metanu) jest zmienna i zale y od warunków geologicznych jego wyst powania. Wyst puj cy na terenie Województwa Lubelskiego gaz ziemny jest gazem wysokometanowym i zawiera ponad 90% metanu. Oprócz niego mog wyst powa niewielkie ilo ci etanu, propanu, butanu i innych zwi zków organicznych i mineralnych, w tym siarkowodoru. Gaz ziemny jest bezwonny i jest specjalnie nawaniany przed wprowadzeniem do sieci gazowej w celu u atwienia wykrycia jego obecno ci w powietrzu. Gaz ziemny jest mniej szkodliwy dla rodowiska ni inne ród a energii: emisja CO 2 ze spalania gazu jest do 30% mniejsza ni w przypadku ropy oraz do 60% mniejsza ni w przypadku w gla. Znacznie zredukowana jest tak e emisja innych substancji, w tym rt ci, siarki oraz dwutlenku azotu. Rys. 1 Z o a upków gazowych w porównaniu do innych typów z ó gazu ziemnego. A - konwencjonalny gaz, B - warstwa nieprzepuszczalna, C - upki bogate w gaz, D - gaz piaskowcowy, E - ropa naftowa, F - konwencjonalny gaz, G - gaz w z o ach w gla / ród o pl.wikipedia.org./

2 2 Pierwsze próby wydobycia gazu z upków podejmowano ju w XIX wieku, jednak ze wzgl du na niewielk przepuszczalno tych ska - niewystarczaj c do zapewnienia przep ywu gazu do odwiertu, nie uda o si wykorzysta tego ród a gazu. Pozyskiwanie gazu ze ska y o niskiej przepuszczalno ci wymaga zapewnienia kontaktu hydraulicznego pomi dzy miejscami jego wyst powania (mikroszczelinami i porami) oraz odwiertem eksploatacyjnym. W ci gu ostatnich lat opracowano technologi kruszenia hydraulicznego pok adów ska tzw. szczelinowania, w celu stworzenia sztucznych p kni w warstwie z o owej i zapewnienia dop ywu gazu. III. KONCESJE NA POSZUKIWANIE GAZU UPKOWEGO. Ministerstwo rodowiska wyda o dotychczas koncesje na poszukiwanie gazu upkowego w województwie lubelskim dla firm: Exxon, PKN Orlen, Marathon, Chevron, DPV Service, PGNiG, Caudrilla, Silurian, a w województwie podlaskim zosta a wydana jedna koncesja dla firmy Silurian w powiecie suwalskim. Rys. 2 Koncesje w województwie lubelskim / ród o IV. PROJEKTOWANIE I WYKONYWANIE PRAC POSZUKIWAWCZYCH. Wniosek o wydanie koncesji na poszukiwanie i rozpoznawanie sk ada si do Ministra rodowiska z za czonym projektem robót geologicznych. Koncesja na poszukiwanie i rozpoznawanie z o a okre la m. in. : posiadacza komu udzielono koncesj, obszar (wspó rz dne geograficzne i administracyjne) cel i zakres prac, zwykle: - Etap I analiza danych geologicznych (1 rok) - Etap II wykonanie bada sejsmicznych (2 lata) - Etap III wiercenia (1-2 otwory o okre lonej g boko ci)

3 3 okre la ponadto, czy konieczne jest uzyskanie decyzji o rodowiskowych uwarunkowaniach przedsi wzi cia. Lokalizacja otworu wiertniczego: wybór lokalizacji projektuje si w oparciu o zebrane dane geologiczne, uzyskanie prawa do nieruchomo ci/dzier awa, kupno/, uzyskanie pozwolenia na przejazd ci kiego sprz tu /ewentualny remont, budowa drogi/. Uzyskanie decyzji: program gospodarowania odpadami wydobywczymi /od Marsza ka opinia nadzoru górniczego/, pozwolenie wodno-prawne w przypadku studni /od Starosty/, decyzja o kierunku rekultywacji od Starosty opinia nadzoru górniczego, pozwolenie na wytwarzanie odpadów niebezpiecznych i innych ni niebezpieczne / od Starosty opinia nadzoru górniczego/ Przygotowywanie i budowa placu: roboty ziemne zebranie ok. 25 cm /humusu/ i spryzmowanie w wa y okalaj ce plac wiertniczy /ziemne ekrany przed ha asem w po zako czeniu prac u ycie do rekultywacji/, wykonanie odpowiedniej infrastruktury dla wód deszczowych /rowy okalaj ce plac, zbiornik na wody opadowe/, wykonanie podsypki ok. 10 cm /piasek, wir lub t ucze /, wy o enie foli zabezpieczaj c /geomembrana/ ca ego placu, rowów zbiornika na wod opadow, wykonanie podsypki z piasku 5 cm, wy o enie placu wiertni p ytami betonowymi, kompozytowymi b d asfaltem, wykonanie ogrodzenia z g ówn bram wjazdow i specjalnie oznakowanymi bramami lub furtkami ucieczkowymi.

4 4 Fot. 1 Rów opaskowy, okalaj cy plac wiertniczy Fot. 2 Zbiornik na wody opadowe Fot. 3 Bramka ewakuacyjna punkt zborny

5 5 Fot. 4 Wie a wiertnicza

6 6 Fot. 5 Plac wiertniczy Fot. 6 Zbiorniki na odpady wiertnicze

7 7 Fot. 7 Plac wiertniczy rury wiertnicze V. DZIA ALNO OKR GOWEGO URZ DU GÓRNICZEGO. 1. Nadzór nad pracami wiertniczymi. Nadzór urz du górniczego nad pracami poszukiwawczymi rozpoczyna si na etapie zatwierdzania przez urz d planu ruchu zak adu - jest to dokumentacja opracowana przez przedsi biorc wykonuj cego prace wiertnicze w oparciu o warunki okre lone w koncesji, projekcie robót geologicznych i szczegó owych wymaga dotycz cych opracowywania planów ruchu okre lonych rozporz dzeniem Ministra rodowiska. Plan ruchu zawiera dane dotycz ce przedsi biorcy, maszyn i urz dze, celu i zakresu prac, zagro e naturalnych, czynników szkodliwych dla zdrowia, prowadzenia zabiegów specjalnych, likwidacji otworu i rekultywacji. Tak opracowany plan po zasi gni ciu opinii w a ciwego wójta, burmistrza lub prezydenta miasta zatwierdzany jest decyzj dyrektora OUG. 2. Kontrole wiertni: - I Kontrola po zako czeniu cementacji pierwszej kolumny rur 24 lub 18 chroni cej poziomy wodono ne, kontrola obejmuje: Plac wiertniczy: - szczelno wy o enia geomembran placu, rowów, zbiorników, - wykonania wyj (bram) ewakuacyjnych. Zabezpieczenie przeciwpo arowe i przeciwerupcyjne: - sprz t ga niczy, - urz dzenia przeciwerupcyjne, - rozmieszczenie czujników H 2 S, CO 2, - sygna y alarmowania,

8 8 - zabezpieczenie (umowa) uczestnictwa w razie potrzeby Stacji Ratownictwa Górnictwa Otworowego, - cz stotliwo alarmów próbnych. Dopuszczenia maszyn i urz dze do pracy w górnictwie otworowym: Zatwierdzenia osób kierownictwa dozoru, uprawnienia osób w zawodach regulowanych, Zgodno wykonywanych prac wiertniczych z ustaleniami zawartymi w planie ruchu i projekcie robót geologicznych - rednice stosowanych rur ok adzinowych, - protokó y kontroli szczelno cementacji, - stosowany rodzaj p uczki, - odcinki rdzeniowania, - karty przekazania odpadów wiertniczych. - Realizacja programu prób i bada, Szkolenia BHP wst pne i okresowe, pierwsza pomoc. Fot. 8 Rdzenie wiertnicze odwiert Lubycza Królewska Fot. 9 Magazyn rdzeni wiertniczych

9 9 - II Kontrola po zako czeniu wiercenia otworu pionowego i oczekiwaniu na nast pny etap robót geologiczno poszukiwawczych, kontrola obejmuje: Stan zabezpieczenia otworu: - odpowiednia g owica z przyrz dami pomiarowymi, - wype nienie otworu, Zabezpieczenie dost pu osób postronnych, Zasady monitorowania i cz stotliwo kontroli parametrów. Fot. 10 Zabezpieczony otwór Krupe-1 Fot. 11 Zabezpieczony otwór Krupe-1

10 10 - III Kontrola w trakcie lub po szczelinowaniu otworu pionowego: Ilo wt oczonych p ynów do otworu, Ilo odebranych p ynów z otworu, Umowy na przewóz i utylizacj p ynów zwrotnych lub ustalenia dotycz ce przechowywania i dalsze u ywanie tych p ynów, Zapisy monitoringu czujników gazów H 2 S, CO 2, Ustalenia Kierownika Ruchu Zak adu dotycz ce dalszych prac na otworze lub decyzja o chwilowym ewentualnie ostatecznym zako czeniu prac na otworze. Fot. 12 Plac wiertniczy z urz dzeniami do szczelinowania odwiert Krupe-1 Fot. 13 Plac wiertniczy pompy i zbiorniki CO 2

11 11 Fot. 14 Plac wiertniczy zbiorniki z wod Powy sze kontrole wykonane zosta y na wszystkich odwierconych otworach w województwie lubelskim w sumie 21 kontroli przez inspektorów OUG w specjalno ciach: wiertniczej, geologicznej, mechanicznej, elektrycznej i ochrony rodowiska. Nale y zaznaczy, e kontrole nadzoru górniczego dotycz dzia alno ci przedsi biorcy, prac maszyn i urz dze znajduj cych si tylko na placu wiertniczym i w otworze. W przypadku pozytywnych wyników po szczelinowaniu otworu pionowego nast pi etap wiercenia z otworu istniej cego, otworu kierunkowego i dalej horyzontalnego, a nast pnie przeprowadzenie sekcyjnego szczelinowania na odcinku poziomym wi c kontrol nale a o by obj etap wiercenia kierunkowego i szczelinowania. - Kontrola rekultywacji terenu wiertni: Zgodno przeprowadzonej rekultywacji z decyzj Starosty, Ustalenia dotycz ce dalszego utrzymywania otworu lub jego likwidacji. 3. Wyniki kontroli. W trakcie przeprowadzonych kontroli stwierdzono: 1. Brak nieprawid owo ci wymagaj cych wydania decyzji wstrzymuj cych roboty. 2. Nieliczne usterki usuwane by y w trakcie trwania kontroli. 3. Przed procesem szczelinowania przedsi biorca zleci wykonanie (t a) badania jako ci wody w wybranych studniach w promieniu 5 km oraz gleby w s siedztwie placu wiertniczego. 4. Urz dzenia stosowane do wiercenia i szczelinowania posiada y deklaracje zgodno ci i by y oznaczone znakiem CE. 5. Odpady wiertnicze i p yn zwrotny przekazane zosta y (zgodnie z kartami przekazania) na specjalne sk adowisko odpadów lub do utylizacji. 6. Stwierdzono bardzo powa ne podej cie do spraw BHP szkolenie, zasady przebywania i poruszania na terenie wiertni, bezwzgl dne u ywanie ochron osobistych, wzorowy porz dek na placu w trakcie robót wiertniczych jak i szczelinowania. 7. W trakcie szczelinowania: Proces przebiega bezobs ugowo, jest sterowany programem komputerowym.

12 12 Za oga przebywa w pomieszczeniach zamkni tych (kierownictwo, in ynierowie ruchu w centrum zarz dzania, pozostali obserwuj parametry szczelinowania na du ym ekranie w sali odpraw). Wibracje nieodczuwalne. Ha as w pomieszczeniach przebywania za ogi odczuwalny, na zewn trz wed ug pomiarów firmy EXXON przy pompach 85 db, natomiast za ogrodzeniem placu wiertni ok. 50 db, odleg o od zabudowa ok. 1 km. Czujniki H 2 S i CO 2 rozmieszczone na placu wykazywa y 0 ppm. 8. Do otworu KRUPE wt oczono na g boko ci od 3571 m do 3695 m na d ugo ci 10 m: - woda m3, - piasku - 222,3 ton, - CO m3, - ci nienie szczelinowania od 460 do 600 atm, Z otworu odebrano p ynu zwrotnego 1456 m 3. P yn zwrotny przetransportowa a firma MI SWACO a zutylizowa a firma PORT SERWIS z Gda ska. 4. Zalecenia i wnioski. Po dokonanych kontrolach mo na sformu owa nast puj ce zalecenia: 1. Znacznie wcze niejsze ni dotychczas, organizowanie spotka przedsi biorców z lokalnymi spo eczno ciami i celem obja nienia ca ego procesu poszukiwawczego i eksploatacyjnego. 2. Przy uzgadnianiu miejsca lokalizacji otworu przestrzega minimalnej odleg o ci ( m) od zabudowa, przy odleg o ci mniejszej konieczno budowy ekranów d wi koch onnych. 3. Przed rozpocz ciem szczelinowania ka dego otworu zaleca przeprowadzenie badania jako ci wody w wybranych w s siedztwie studniach oraz gleby. 4. Wykorzystywanie odebranej wod ze szczelinowania (po uzdatnieniu) do nast pnego szczelinowania na miejscu lub przetransportowanie do najbli szego szczelinowania. 5. Prowadzenie szczególnego nadzoru nad gospodark lub utylizacj p ynów zwrotnych. 6. U ci lenie g boko ci zalegania poszczególnych warstw skorupy ziemskiej. Na podstawie obserwacji z odwiertu KRUPE-1 mo na stwierdzi, e przy zachowaniu podstawowych parametrów tj. szczelno ci cementowania rur uniemo liwiaj cego kontakt pomi dzy poszczególnymi warstwami górotworu, a w szczególno ci warstw wodono nych, szczelno ci zbiorników i instalacji do szczelinowania, monitoringu rodowiska gruntowo wodnego, instalowania ekranów w terenie zurbanizowanym proces szczelinowania powinien by bezpieczny, tylko zaniedbania i niedotrzymywanie szczegó owo okre lonych rygorów technologicznych przez firmy wiertnicze i przeprowadzaj ce zabiegi szczelinowania hydraulicznego mog yby doprowadzi do ewentualnej degradacji rodowiska naturalnego. Gaz w utworach dolnego syluru i ordowiku zosta stwierdzony, natomiast perspektywy przysz ego wydobycia gazu upkowego b d mog y by sformu owane dopiero po wykonaniu nast pnych i bardziej szczegó owych etapów jego poszukiwania i rozpoznawania.