Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s

Transkrypt

1 Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Małgorzata Słota-Valim: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Projektowanie wtórnego zabiegu udostępniania złóż typu niekonwencjonalnego z uwzględnieniem geomechanicznego modelu Ziemi Złoża typu niekonwencjonalnego wymagają nowego podejścia na każdym poziomie pracy z obiektem złożowym, począwszy od fazy rozpoznania formacji złożowej, przez zaprojektowanie otworu wiertniczego i procesu wiercenia, po uzbrojenie odwiertu, w tym zabiegi udostępnienia złoża. Te ostatnie stanowią technologiczny proces hydraulicznego szczelinowania, mający na celu wygenerowanie sieci połączonych ze sobą szczelin, umożliwiających przepływ dotychczas uwięzionych węglowodorów. Na każdym z powyższych etapów istotne jest rozpoznanie własności mechanicznych formacji gazo- lub roponośnej. Znajomość parametrów geomechanicznych umożliwia między innymi zaprojektowanie właściwego kierunku horyzontalnego odcinka otworu, zabiegów udostępnienia złoża, a także uniknięcie wielu problemów technicznych podczas procesu wiercenia, co bezpośrednio przekłada się na jego czas i koszty. W pracy zaprezentowano model geomechaniczny dla obiektu syntetycznego, pozwalający na analizę wielu procesów zachodzących na skutek eksploatacji węglowodorów. Szczególną uwagę poświęcono zmianom w rozkładzie naprężeń będących efektem postępującej produkcji, a także ich konsekwencjom przy projektowaniu wtórnych zabiegów udostępniania złóż niekonwencjonalnych. The application of geomechanical modeling at the stage of secondary stimulation treatment design Unconventional reservoirs require a new approach at every level of their operation, starting from the exploration of the reservoir formation, through the design of the borehole and the drilling process and ending with the development of the reservoir including treatments like hydraulic fracturing. At each of these stages it is important to identify the mechanical properties of hydrocarbon bearing formations. With the knowledge of the geomechanical parameters, among others, it is possible to design the proper direction of the horizontal section of the borehole, reservoir development treatments and to avoid many technical problems during the drilling process, which directly translates into time and cost of drilling. The paper presents a geomechanical model of a synthetic object allowing for the analysis of many processes occurring as a result of exploitation of hydrocarbons. Particular attention was paid to changes in stress distribution resulting from ongoing production as well as their consequences for the design of secondary development treatments of unconventional formations. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Piotr Guzy, Henryk Sechman, Marek Dzieniewicz, Gabriela Izydor: Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Ocena możliwości zastosowania przenośnego analizatora sumy lotnych związków organicznych w powierzchniowych badaniach geochemicznych Powierzchniowe badania geochemiczne poza prospekcyjnym zastosowaniem są również wykorzystywane w badaniach środowiskowych (np. do oceny szczelności podziemnych magazynów gazu). W przypadku, gdy konieczna jest szybka analiza pobranych w terenie próbek, korzysta się często z przenośnych analizatorów. W pracy przedstawiono statystyczną analizę porównawczą zbiorów stężeń sumy węglowodorów gazowych pomierzonych w terenie za pomocą przenośnego analizatora MicroFID oraz oznaczonych w laboratorium przy pomocy stacjonarnego chromatografu gazowego. Wyjściowy materiał analityczny stanowiły wyniki oznaczeń sumy węglowodorów w 314 próbkach gazu glebowego. Parametry statystyczne zbiorów stężeń pomierzonych przy pomocy stacjonarnego chromatografu gazowego oraz przenośnego analizatora MicroFID znacząco się różnią. Największe rozbieżności dotyczą stężeń powyżej 2000 ppm (0,2% obj.). Wynika to z technicznych ograniczeń analizatora MicroFID, który umożliwia oznaczenie stężeń węglowodorów w zakresie do 5% obj., przy zawartości tlenu powyżej 12% obj. Inną przyczyną rozbieżności mógł być sposób zastosowanej procedury kalibracyjnej, determinowany ograniczoną objętością próbki gazu glebowego i metodą jej dozowania. Natomiast analiza statystyczna zbiorów stężeń sumy węglowodorów nieprzekraczających 2000 ppm wykazała generalnie wysoką zgodność wyników uzyskanych stacjonarnym chromatografem gazowym i analizatorem MicroFID. Zmiany stężeń sumy węglowodorów, pomierzonych przenośnym analizatorem i chromatografem, cechują się wysoką jakościową i ilościową zgodnością korelacyjną danych. W tym świetle zastosowanie przenośnego analizatora MicroFID w badaniach terenowych jest uzasadnione na etapie wstępnego rozpoznania geochemicznego. Zaletami analizatora MicroFID są: łatwość obsługi w terenie

2 oraz możliwość szybkiego pomiaru dużej liczby próbek. Jakkolwiek urządzenie to nie jest w stanie zastąpić stacjonarnego chromatografu gazowego, to jednak może być pomocne w prowadzeniu tego typu badań. Evaluation of the possibility for using a portable analyzer of total volatile organic compounds in surface geochemical studies Surface geochemical surveys are used not only for the purpose of prospecting but also for the purpose of environmental research (for example to assess the tightness of underground gas storages). Portable analyzers are used frequently whenever there is a need for conducting a fast analysis of samples on the spot. The paper presents a comparative statistical analysis of collections of hydrocarbon gases concentrations measured in the field using a MicroFID portable analyzer against the concentrations marked in a laboratory using a stationary gas chromatograph. The initial material was a concentration of total hydrocarbons determined in 314 samples of soil gas. There is a significant difference between the statistical parameters of concentrations collections measured using the stationary gas chromatograph and those measured using the MicroFID portable analyzer. The biggest discrepancies concern the concentrations exceeding 2000 ppm. They are caused by technical limitations of the MicroFID analyzer which allows determining the hydrocarbons concentrations in the range of up to 5 vol.% at an oxygen content above 12 vol.% Another cause for the above mentioned discrepancies may be the applied method of calibration procedure which was determined by the limited volume of soil gas sample and the method of its dosage. The statistical analysis of collections of hydrocarbon gases concentrations not exceeding 2000 ppm showed in general a high accuracy of the results obtained both by the stationary gas chromatograph and by the MicroFID analyzer. The changes in hydrocarbon gases concentrations measured both by the portable analyzer and by the gas chromatograph are characterized by a high correlation compliance of qualitative and quantitative data. Based on these changes, it can be stated that the use of the MicroFID portable analyzer in field surveys is justified at the stage of initial geochemical identification. The MicroFID portable analyzer is easy to use while being in the field and allows for fast analysis of large amounts of samples, and that constitutes its major advantages. Although the device is helpful during conducting a research, it cannot replace the stationary gas chromatograph. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Anna Leginowicz: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Anizotropia ośrodka geologicznego oraz jej wpływ na zarejestrowane dane sejsmiczne W publikacji zawarto obszerne teoretyczne studium dotyczące zagadnień anizotropii ośrodka oraz jej wpływu na zarejestrowane dane sejsmiczne. Przedstawiono teoretyczne podstawy metody wykorzystującej zależność zmienności amplitudy z offsetem oraz azymutem. Omówiono przykłady z literatury opisujące metody analizowania parametrów anizotropowych na podstawie danych sejsmicznych, a w szczególności metody prędkościowe i amplitudowe (AVOAz) używane w celu scharakteryzowania spękań ośrodka anizotropowego. The geological medium anisotropy and its influence on seismic data Anisotropy connected with fractures is an important issue in the exploration of unconventional reservoirs. This paper presents anisotropic study and its influence on seismic data. Amplitude versus offset and azimuth theoretical bases were presented and bibliography examples, such as velocity and amplitude method for extracting fracture information from seismic data were discussed. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Renata Cicha-Szot, Maja Mroczkowska-Szerszeń, Marcin Majkrzak, Sławomir Falkowicz: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Laboratoryjna ocena modyfikacji przepuszczalności skały zbiornikowej za pomocą cieczy na bazie krzemianu sodu Jednym z problemów podczas eksploatacji złóż węglowodorów jest wysoka produkcja wody złożowej z odwiertów ropnych lub gazowych. Ma to wpływ na ekonomikę procesu ich wydobycia, a tym samym na czas funkcjonowania odwiertów produkcyjnych o dużym zawodnieniu. By ograniczyć produkcję wody z tych odwiertów, stosuje się zabiegi mające na celu ograniczenie przepuszczalności za pomocą zatłaczanych środków chemicznych lub izolację w sposób mechaniczny ścieżek dopływu wody. Żele krzemianowe stanowią przyjazny dla środowiska zamiennik powszechnie stosowanych żeli polimerowych. W artykule przedstawiono laboratoryjną ocenę modyfikacji prze-

3 puszczalności skał zbiornikowych. W celu zrozumienia mechanizmu utraty przepuszczalności zostały wykonane badania interakcji cieczy zabiegowej z minerałami zawartymi w skale. Zmiany w strukturze zarówno żelu, jak i skały były analizowane z pomocą spektroskopii w podczerwieni FTIR. Experimental evaluation of permeability reduction through external catalysis of sodium silicate solutions Water is commonly co-produced with the hydrocarbons saturating reservoir rock. Excessive water production is prevalent in mature fields and can have an impact on the profitability of oil and gas assets. Therefore, in order to mitigate water related issues, there is a need to use mechanical or chemical conformance technologies. One of the environmentally friendly alternatives for commonly used polymers are silicate systems. This paper presents evaluation of silicate gels as a water shut-off agent. In order to understand the permeability reduction phenomenon, interactions between treatment fluid and minerals were determined. The changes in gel structure were analyzed using FTIR technique. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Marcin Kremieniewski, Marcin Rzepka, Edyta Dębińska: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Statyczna wytrzymałość strukturalna zaczynów przeznaczonych do uszczelniania otworów o podwyższonym ryzyku występowania migracji gazu Problematyka ograniczenia migracji gazu ziemnego przez zaczyn uszczelniający w trakcie jego wiązania jest zagadnieniem, z którym zmaga się wiele placówek badawczych w kraju i na świecie. Bardzo często podejmowane są prace mające na celu określenie przyczyn powstawania migracji gazu oraz prognozowanie możliwości tworzenia się łączności międzyporowej w strukturze kamienia cementowego. Zaczyn uszczelniający ulega transformacji wraz z upływającym czasem, przechodząc ze stanu płynnego poprzez narastający stan żelowy aż do osiągnięcia struktury stanu stałego (po całkowitym związaniu). Takie zachowania zaczynu cementowego sprawia, że rozpatrywanie zjawiska migracji gazu powinno być uwzględniane w trakcie powstawania poszczególnych faz. W związku z powyższym do uszczelniania otworów o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu należy stosować zaczyny typu GASBLOCK 1, w których narastanie statycznej wytrzymałości strukturalnej będzie zaprojektowane w taki sposób, aby uniemożliwić wtargnięcie gazu w strukturę wiążącego płaszcza cementowego. W artykule przedstawiono zaczyny typu GASBLOCK, o parametrach, które znacznie ograniczają lub zapobiegają przechodzeniu gazu, umożliwiając tym samym stosowanie ich w otworach o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu. Static gel strength of GASBLOCK slurries for sealing boreholes with an increased risk of gas migration Migration reduction of natural gas by sealing slurry during its binding is an issue which faces many research institutions at home and around the world. Very often work is undertaken to determine the causes of gas migration and forecasting the possibility of the formation of gas communication in the cement stone structure. Sealing slurry is transformed with the passage of time going from a liquid through an increasing gel state to an impermeable structure after hardening. Such behavior of cement slurry demands that the examination of the phenomenon of gas migration be taken into account at the different phases of formation. Therefore, for the sealing of wellbores with a higher risk of gas migration GASBLOCK type slurries in which the static gel strength build-up will be designed in such a way as to prevent the ingress of gas into the structure of the binding cement sheath should be used. The paper presents the GASBLOCK type slurries which parameters significantly reduce or prevent the passage of gas, thus allowing its use in holes with an increased risk of gas migration. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Jakub Badowski: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Zastosowanie urządzeń mobilnych w procesie gromadzenia danych o awariach na gazociągach W artykule omówiono zagadnienie gromadzenia danych o awariach na gazociągach. Zaproponowano sposób zbierania takich informacji za pomocą urządzeń mobilnych. Zaprezentowano autorską aplikację działającą na platformie Android oraz pokazano metodologię jej budowy.

4 The use of mobile devices in the process of gathering data concerning transmission gas pipeline incidents In the article the issue of gathering data concerning transmission gas pipeline incidents was discussed. The method of collecting such data using mobile devices was proposed. The authorial application in operation on the Android platform and the methodology of its build were presented. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Michał Krasodomski, Agnieszka Wieczorek, Aleksander Kopydłowski: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Problemy z przygotowaniem próbek biomasy do oznaczania składu pierwiastkowego techniką spektrometrii rentgenowskiej W artykule przedstawiono zagadnienia związane z oznaczaniem zawartości pierwiastków w stałych próbkach biomasy z wykorzystaniem technik spektrometrii rentgenowskiej. W badaniach stosowano spektrometr rentgenowski z dyspersją fali Axios-Petro, który umożliwia analizę wielopierwiastkową dowolnych próbek (stałych, proszkowych lub ciekłych). Preferowanym badaniem proszków lub próbek, które są zwykle mielone na jednorodny proszek, jest analiza pastylek otrzymywanych z zastosowaniem pras hydraulicznych, sporządzono zatem odpowiednią metalową matrycę, pozwalającą na tworzenie pastylek o odpowiedniej średnicy. Z próbek biomasy, po wysuszeniu i zmieleniu, wykonano pastylki, które następnie badano techniką spektrometrii rentgenowskiej z dyspersją fali w warunkach analizy wielopierwiastkowej. Jako wzorce przyjęto próbki biomasy badane wcześniej metodą spektrometrii ICP OES. Uzyskane wyniki weryfikowano w odniesieniu do próbek innych rodzajów biomasy analizowanych w podobny sposób. Przeprowadzono również badania wpływu czynników wynikających z przygotowania próbek na otrzymywane wyniki. Problems with the preparation of biomass samples for the determination of elemental composition by X-ray spectrometry In the article was presented issues related to the determination of elements in solid biomass samples using X-ray spectrometry techniques. The wavelength-dispersive X-ray spectrometer Axios-Petro, which allows multielement analysis in any of the samples (solid, powdered or liquid) was used in the tests. The preferred investigation of powders or solid samples, which typically was grinded to a homogeneous powder is the analysis of tested pellets, that were obtained by using a hydraulic press. For this purpose an appropriate metal matrix enabling the obtainment of pellets of the appropriate diameter was prepared. After drying and grinding the biomass samples, pellets were made and next analyzed by wave dispersive X-ray spectrometry in multi-element analysis conditions. A sample previously analyzed by ICP OEM spectrometry was taken as a pattern of biomass. The results were verified with respect to samples of other biomasses analyzed in a similar manner. The influence of factors arising from the preparation of samples for the results obtained was also investigated. Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Wojciech Krasodomski, Michał Krasodomski, Leszek Ziemiański, Zbigniew Stępień, Łukasz Jęczmionek: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Badania detergentowych substancji aktywnych stosowanych w pakietach dodatków do benzyn silnikowych z wykorzystaniem analizy termicznej W artykule porównano wyniki badań termograwimetrycznych dyspergująco-detergentowych substancji aktywnych typu karbaminiany, syntezowanych w INiG PIB, z komercyjnym dodatkiem o charakterze polibutenoaminy stosowanym w pakietach dodatków do paliw silnikowych. Przeanalizowano szczegółowo przebieg uzyskanych termogramów. Badane substancje oceniono w teście silnikowym M102. Podjęto próbę znalezienia korelacji pomiędzy wynikami testu silnikowego a oceną termograwimetryczną substancji aktywnych. Evaluation of detergent active substances which are components of motor gasoline additive packages with the use of thermal analysis Comparison of the results of thermogravimetric analysis of detergent-dispersing fuels additives, carbamates synthesized in INiG PIB, and commercially available polybuteneamine are presented and discussed. Thermogravimetric curves were analyzed in detail. Examined substances were evaluated in engine test M102. Correlation between TGA curves, and engine tests results was proposed.

5 Nafta-Gaz, wrzesień 2014, s Delfina Rogowska: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Janusz Jakóbiec: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Emisja GHG w cyklu życia paliw silnikowych. Część I wytyczne do konstruowania bilansu masowego produkcji Cykl życia paliw silnikowych składa się z następujących etapów: wydobycia ropy i jej transportu do rafinerii, przerobu w rafinerii, dystrybucji gotowych produktów oraz spalania w silniku samochodowym. Niniejszy artykuł skupia się na obliczeniach rzeczywistych wartości emisji GHG (greenhouse gases gazów cieplarnianych) dla etapu produkcji. Podstawowym zagadnieniem dla tego etapu jest wyznaczenie bilansu masowego rafinerii. Bilans masowy opisuje, w jakim stopniu poszczególne instalacje pracują na rzecz produkcji komponentów paliw silnikowych. W artykule przedstawiono sposób określania obciążenia instalacji komponentami paliwowymi, na przykładzie modelowej rafinerii. GHG emission in the life cycle of motor fuel. Part I guidelines for the determination of production mass balance The life cycle of motor fuels consists of the following stages: crude extraction and its transportation to a refinery, processing, distribution of final products as well as combustion in a car engine. This article focuses on a calculation of actual GHG emission values for a production stage. The basic issue for this stage is establishing a mass balance for the refinery. The mass balance describes to what degree individual installations work for the benefit of producting motor fuel components. In the article is presented a method of defining the loading of the installation with the fuel components, based on the use of a model refinery.