Analiza możliwości zwiększenia stopnia sczerpania zasobów złóż ropy naftowej w Polsce*



Podobne dokumenty
Parametry PMG Strachocina osiągnięte w pierwszym cyklu eksploatacji magazynu, po rozbudowie pojemności czynnej zakończonej w 2011 r.

O potrzebie bardziej dynamicznego wdrażania metod wspomagania wydobycia ropy naftowej z krajowych złóż

Symulacyjne modelowanie procesu konwersji złoża na PMG i regularnej jego pracy, z udziałem CO 2 jako gazu buforowego

Jerzy Stopa*, Stanis³aw Rychlicki*, Pawe³ Wojnarowski* ZASTOSOWANIE ODWIERTÓW MULTILATERALNYCH NA Z O ACH ROPY NAFTOWEJ W PÓ NEJ FAZIE EKSPLOATACJI

Technologia. Praca magazynu gazu charakteryzuje się naprzemiennie występującymi cyklami zatłaczania i odbioru gazu.

MOśLIWOŚCI REALIZACJI CCS W GRUPIE LOTOS Z WYKORZYSTANIEM ZŁÓś ROPY NAFTOWEJ NA BAŁTYKU C.D.

Analiza wpływu wytworzenia zapasu obowiązkowego na koszt świadczenia usług magazynowych

KGZ Żuchlów. KGZ Żuchlów Stara Góra, Góra tel

Schemat uzbrojenia odwiertu do zatłaczania gazów kwaśnych na złożu Borzęcin

Zastosowanie symulacji komputerowych do modelowania pracy podziemnych magazynów gazu w Polsce

Wpływ podziemnego magazynowania gazu na efektywność eksploatacji złóż w PGNiG SA, Odział w Sanoku

METODYKA POSZUKIWAŃ ZLÓŻ ROPY NAFTOWEJ I GAZU ZIEMNEGO

Badanie procesów dyfuzji i rozpuszczania się gazu ziemnego w strefie kontaktu z ropą naftową

Symulacje procesów eksploatacji złóż naftowych z zastosowaniem sterowania sprzężeniem zwrotnym.

ZAGROŻENIA NATURALNE W OTWOROWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Symulacyjne modelowanie procesu konwersji złoża na PMG i regularnej jego pracy, z udziałem CO 2 jako gazu buforowego

Symulacyjne badanie procesów wypierania metanu rozpuszczonego w wodach złożowych poprzez zatłaczanie gazów kwaśnych w ramach ich sekwestracji

Zastosowanie symulacji złożowych do analizy porównawczej procesu EOR na przykładzie wybranych metod wspomagania

GOSPODARKA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH i ICH OCHRONA

MoŜliwości realizacji CCS w Grupie LOTOS z wykorzystaniem złóŝ ropy naftowej na Bałtyku

KGZ Gorzysław. Terminal Ekspedycyjny Wierzbno

Fizyczne modelowanie procesów wypierania ropy dwutlenkiem węgla jako metody trzeciej po nawadnianiu złoża

X POLSKO-NIEMIECKA KONFERENCJA ENERGETYKA PRZYGRANICZNA POLSKI I NIEMIEC DOŚWIADCZENIA I PERSPEKTYWY SULECHÓW, LISTOPAD 2013

Janusz Kośmider. Zjawiska przepływowe w odwiertach naftowych

Gaz ziemny eksploatowany ze złóż Kościan S, Brońsko i Łęki jest gazem zaazotowanym ze znaczną zawartością CO 2

PGNiG SA Oddział w Zielonej Górze

PMG Wierzchowice - schemat blokowy nowego obiektu

Symulacje procesów eksploatacji złóż naftowych z zastosowaniem sterowania sprzężeniem zwrotnym.

Brenntag Polska Sp. z o.o.

Poszukiwania i wydobycie gazu z łupków Stan projektu

Andrzej Janocha*, Teresa Steliga*, Dariusz Bêben* ANALIZA BADAÑ NIEKTÓRYCH W AŒCIWOŒCI ROPY NAFTOWEJ ZE Z O A LMG

Wpływ warunków separacji ropy na wielkość jej wydobycia

Rentgenowska mikrotomografia komputerowa w badaniu skał węglanowych

Intensyfikacja poszukiwania gazu z łupków

Projekty infrastruktury naziemnej dla zagospodarowania złóż ropy i gazu ziemnego z zastosowaniem komputerowych obliczeń procesowych

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 15 listopada 2011 r.


Gaz łupkowy niekonwencjonalne źródło energii

Analiza wpływu zastosowania otworów typu slim hole na opłacalność eksploatacji niekonwencjonalnych złóż mioceńskich

Ocena zjawisk fazowych w procesie wypierania ropy naftowej dwutlenkiem węgla, na modelu złoża typu Slim Tube

Badania środowiskowe związane z poszukiwaniem i rozpoznawaniem gazu z łupków

ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych. Spis treści

Rozbudowa Podziemnego Magazynu Gazu Strachocina

Zapora ziemna analiza przepływu nieustalonego

Wykonanie stymulacji produktywności metanu w otworach Gilowice 1 i Gilowice 2H

WĘGIEL KAMIENNY PODSTAWOWY SUROWIEC POLSKIEJ ENERGETYKI ZASOBY GEOLOGICZNE BILANSOWE

Oprócz podstawowej działalności produkcyjnej, jesteśmy operatorem największego

Zastosowanie odwiertów horyzontalnych w eksploatacji złóż i PMG

Analiza porównawcza sposobu pomiaru jakości spalania gazu w palnikach odkrytych

GAZ Z ŁUPKÓW PRZYSZŁOŚĆ DLA POLSKI

Analiza możliwości pozyskania pozabilansowych zasobów gazu ziemnego z nasyconych poziomów solankowych w procesach sekwestracji CO 2

WYSTĘPOWANIE METANU W POKŁADACH WĘGLA BRUNATNEGO. 1. Wstęp. 2. Metodyka wykonania badań laboratoryjnych próbek węgla na zawartość metanu

pętla nastrzykowa gaz nośny

GDZIE UWIĘZIONY JEST GAZ ŁUPKOWY I CZY ŁATWO GO WYDOBYĆ

KGZ Wielichowo. Odazotownia Grodzisk. PMG Bonikowo

Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH w Krakowie

SPOSÓB POSTĘPOWANIA W OBLICZANIU ZASOBÓW ZŁÓŻ ROPY NAFTOWEJ NIEDOSYCONEJ, Z CZAPĄ GAZOWĄ I ZŁÓŻ GAZU ZIEMNEGO METODAMI OBJĘTOŚCIOWYMI

Regionalne dokumentacje hydrogeologiczne

Mo liwoœci rozwoju podziemnych magazynów gazu w Polsce

PERSPEKTYWICZNE WYKORZYSTANIE WĘGLA W TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA1) z dnia 15 listopada 2011 r.

Autor: Ireneusz Filarowski. Studium przypadku PMG Kosakowo/PMG Brzeźnica

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 6 lipca 2005 r.

Analiza zmiany objętości węglowodorów gromadzonych w danej strukturze w czasie geologicznym z wykorzystaniem modelowania PetroCharge

PODSTAWA PROGRAMOWA KSZTAŁCENIA W ZAWODZIE GÓRNIK EKSPLOATACJI OTWOROWEJ

Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA. Program Geo-Metan. Przedeksploatacyjne ujęcie metanu z pokładów węgla otworami powierzchniowymi

Warunki rekrutacji na studia

PODSTAWA PROGRAMOWA KSZTAŁCENIA W ZAWODZIE GÓRNIK EKSPLOATACJI OTWOROWEJ SYMBOL CYFROWY 811[01]

KRNiGZ Zielin. Ekspedyt Barnówko

Środowiskowe aspekty wydobycia gazu łupkowego

Magazyny gazu. Żródło: PGNiG. Magazyn gazu Wierzchowice /

Górnik naftowy i Energia z Ziemi

Warszawa, dnia 9 maja 2014 r. Poz. 591 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 8 maja 2014 r.

Klimatyzacja centralna w Lubelskim Węglu Bogdanka S.A.

W³adys³aw Duliñski*, Czes³awa Ewa Ropa*

Rozpuszczalność CO 2 i rodzimych gazów ziemnych w solance złożowej

POTENCJAŁ ZASOBOWY POLSKI W ZAKRESIE GAZU I ROPY NAFTOWEJ Z PUNKTU WIDZENIA DZIAŁALNOŚCI POSZUKIWAWCZEJ PGNIG SA

Wpływ wybranych czynników na inwestycje w energetyce wiatrowej

Znaczenie terytorium województwa lubelskiego w ogólnopolskim projekcie rozpoznania geologicznego dla poszukiwań shale gas i tight gas

Analiza zagrożeń emisją biogazu na terenie po zrekultywowanym składowisku odpadów komunalnych w Krośnie

ZARZĄDZANIE WŁASNOŚCIĄ PRZEMYSŁOWĄ W INSTYTUCIE NAFTY I GAZU. Maria Ciechanowska

Czym się zajmujemy? Wydobywamy ropę naftową i gaz ziemny. Zagospodarowujemy odkryte złoża, budujemy nowe kopalnie

MOśLIWOŚCI I WARUNKI TRANSPORTU CO 2 W POLSCE

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny

Rozwój prac projektowych przemysłowego systemu wydobywania konkrecji z dna Oceanu Spokojnego poprzez realizację projektów badawczo-rozwojowych

INIEKCYJNE WZMACNIANIE GÓROTWORU PODCZAS PRZEBUDÓW ROZWIDLEŃ WYROBISK KORYTARZOWYCH**** 1. Wprowadzenie

Historia przemysłu naftowego w Argentynie :32:50

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské Technické univerzity Ostrava monografie 15, rok 2005, ročník LI, řada hornicko-geologická

Krzysztof Tchórzewski

KRNiGZ Buk Uścięcice Opalenica tel./fax Odazotownia Grodzisk

SCENARIUSZ LEKCJI GEOGRAFII DLA UCZNIÓW KLASY I (ZAKRES PODSTAWOWY) SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH

Analiza wpływu zastosowania różnych technologii udostępniania złóż niekonwencjonalnych na opłacalność ich eksploatacji

Wprowadzenie... 9 Akty normatywne CZĘŚĆ 1 OGÓLNE WYMAGANIA W ZAKRESIE BEZPIECZEŃSTWA I HIGIENY PRACY... 23

KOMUNIKAT PRASOWY LW BOGDANKA S.A. PO 2013 ROKU: WZROST WYDOBYCIA I BARDZO DOBRE WYNIKI FINANSOWE POMIMO TRUDNYCH WARUNKÓW RYNKOWYCH

Romuald Radwan*, Janusz Wandzel* TESTY PRODUKCYJNE PO CZONE ZE WSTÊPNYM ODSIARCZANIEM SUROWEJ ROPY NAFTOWEJ NA Z O U LGM

Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej na pograniczu Polski i Niemiec i ich znaczenie dla systemu energetycznego. Sławomir Kudela

Analiza przepływu płynów złożowych w skałach zbiornikowych

Wydobycie ropy naftowej w Federacji Rosyjskiej

Transkrypt:

NAFTA-GAZ sierpień 2012 ROK LXVIII Jan Lubaś, Wiesław Szott Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno Mariusz Dziadkiewicz Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A., Warszawa Analiza możliwości zwiększenia stopnia sczerpania zasobów złóż ropy naftowej w Polsce* Wprowadzenie W dobie szczególnego zainteresowania niekonwencjonalnymi złożami węglowodorów nie można nie doceniać dotychczas odkrytych, kosztem ogromnych nakładów, konwencjonalnych zasobów ropy naftowej. Eksploatacja tych złóż jest racjonalna i efektywna szczególnie wówczas, gdy wdrożone zostaną odpowiednie dla istniejących warunków złożowych metody wspomagania wydobycia. Zastosowanie jedynie tzw. pierwszych metod eksploatacji, wykorzystujących tylko energię złoża ropy naftowej, pozwala uzyskać niewielki stopień sczerpania pierwotnych zasobów geologicznych. Dopiero wdrożenie metod wspomagających, tzw. metod wtórnych i trzecich, wykorzystujących wypieranie ropy energią i mediami zewnętrznymi, może w efekcie pozwolić na efektywne i zgodne z zasadami sztuki górniczej sczerpanie odkrytych zasobów ropy naftowej. W przypadku złóż gazu ziemnego zastosowanie metod wspomagających nie jest tak istotne, gdyż stopień sczerpania pierwotnych zasobów geologicznych metodami pierwszymi osiąga wartość do 90%. Stopień sczerpania zasobów ropy metodami pierwszymi jest rezultatem oddziaływania systemu energetycznego występującego w danym złożu i w zależności od jego aktywności może się wahać w bardzo szerokich granicach od 5% do 60% [3]. Jednak typowe wartości odropienia metodami pierwszymi zmieniają się w granicach 5 20% [4]. Zastosowanie metod wspomagania wydobycia w przypadku złóż ropy naftowej może pozwolić nawet na jego dwukrotne zwiększenie. Jest to szczególnie istotne, ponieważ zwiększenie wydobycia ropy naftowej w tym wypadku można osiągnąć dzięki wykorzystaniu istniejącej infrastruktury wgłębnej i napowierzchniowej, co ma znaczący wpływ na końcowe wskaźniki ekonomiczne. Nie bez znaczenia pozostaje jednak fakt, że efekty zastosowania metod wtórnych i trzecich eksploatacji złóż ropy ujawniają się dopiero po upływie dłuższego czasu. Dlatego też ważne jest zwiększanie tempa sczerpania zasobów, zwłaszcza w pierwszym okresie eksploatacji, poprzez zabiegi intensyfikujące wydobycie, jak np.: kwasowanie czy hydrauliczne szczelinowanie w odwiertach. Dotychczas wdrożone projekty metod wspomagających na polskich złożach ropy naftowej Spośród zastosowanych dotychczas metod wtórnego oddziaływania na złoża ropy naftowej wymienić należy: zatłaczanie wody nawadnianie, zatłaczanie gazu ziemnego nagazowanie, zatłaczanie powietrza. Spośród metod trzecich w Karpatach wdrożono: wewnątrzstrefowe spalanie, metodę mikrobiologiczną. *Opracowano na podstawie referatu wygłoszonego na VII Polskim Kongresie Naftowców i Gazowników, Bóbrka 2012. 481

NAFTA-GAZ Na szczególne omówienie zasługują metody nawadniania, dotychczas wdrożone na większą skalę na złożach ropy: Osobnica, Kamień Pomorski i B-3 (Petrobaltic). Osobnica W latach 1959 1978 stosowane były na złożu Osobnica wtórne metody eksploatacji: nawadnianie pozakonturowe, nawadnianie wewnątrzstrefowe, nagazowanie złoża. Liczba odwiertów zasilających wahała się od 5 do 7 w roku 1960, do 17 w latach 1966 1967. W latach 1958 1978 zatłoczono do złoża ok. 362 850 m 3 wody [1]. Wyliczone nadwyżki ropy w ramach nawadniania pozakonturowego z uwzględnieniem krzywej naturalnego spadku wydobycia wyniosły 21 960 ton. Z kolei nawadnianie wewnątrzkonturowe przyniosło nadwyżki w wysokości 2900 ton, a nagazowanie 2160 ton. Rys. 1. Nadwyżki w wydobyciu ropy uzyskane w procesie nawadniania pozakonturowego [1] metody wspomagającej, stopień sczerpania wynosi ok. 21% zasobów geologicznych (blok centralny). W Kamieniu Pomorskim nawadnianie na szerszą skalę rozpoczęto trzema odwiertami w 1976 r. Głównym celem było zahamowanie spadku ciśnienia złożowego i utrzymanie go powyżej ciśnienia nasycenia, wynoszącego 16,18 MPa, co pozwoliło na przedłużenie samoczynnej eksploatacji odwiertów i zwiększenie stopnia sczerpania zasobów ropy. Uwzględniając kształt struktury oraz jej rozmiary, zastosowano nawadnianie przykonturowe. Taki sposób zatłaczania wody zapewnił wypieranie ropy od strony konturu do części kulminacyjnej złoża, co zwiększyło w znaczny sposób stopień odropienia. Na podstawie dokonanych obliczeń uzyskanych efektów wykazano, że dla utrzymania równowagi ciśnienia w złożu wystarczyło zatłaczać 1,03 m 3 wody na 1 m 3 wydobytej ropy, odnosząc te objętości do warunków złożowych [5]. Ustalono również, że w okresie do sierpnia 1980 r. do złoża dopłynęło ok. 1 mln m 3 wody, w tym 660 tys. m 3 wody zatłoczonej. Pozostała ilość była wynikiem dopływu wody złożowej. W sumie do chwili obecnej do złoża zatłoczono 783 tys. m 3 wody. W roku 1994 wdrożono również projekt powrotnego zatłaczania wysokozasiarczonych gazów ziemnych wydzielanych podczas separacji ropy naftowej, w ramach którego do chwili obecnej zatłoczono blisko 10 mln Nm 3 gazu. Przedsięwzięcia te pozwoliły ustabilizować ciśnienie złożowe na poziomie 20 MPa i osiągnąć dotychczasowy stopień sczerpania zasobów ropy na wysokim poziomie, przekraczającym 40%. Złoże Osobnica jest pozytywnym przykładem, gdzie zastosowanie metody nawadniania i nagazowania pozwoliło dotychczas uzyskać stopień sczerpania na poziomie 33% zasobów geologicznych. Należy sądzić, że w przypadku korzystniejszych warunków technicznych, niż napotkano na tym złożu, a przede wszystkim lepszej szczelności kolumn rur w odwiertach zatłaczających (co wykazano, stosując znaczniki w postaci trytu) możliwe jest w warunkach karpackich uzyskanie wskaźnika 40% sczerpania pierwotnych zasobów geologicznych. Na bardzo podobnym złożu ropy Węglówka, znajdującym się obecnie w schyłkowej fazie eksploatacji, gdzie dotychczas nie udało się wdrożyć żadnej B-3 Perobaltic W początkowym okresie eksploatacji złoża, bez udziału w tym procesie metod wtórnych, dominowała energia sprężystości skały i płynów złożowych. W miarę eksploatacji uwidoczniła się niewielka aktywność wód okalających, jednak wpływ akifera był niewystarczający dla podtrzymania ciśnienia złożowego, które zaczęło się zbliżać do poziomu ciśnienia nasycenia ropy gazem. Po wydobyciu ok. 5% zasobów geologicznych złoże zaczęło przechodzić w system energetyczny gazu rozpuszczonego. Dalszy spadek ciśnienia spowodowałby, jak ustalono na podstawie prognoz, zakończenie wydobycia przy wartości 482 nr 8/2012

artykuły Rys. 2. Mapa strukturalna stropu dolomitu głównego złoża ropy naftowej Kamień Pomorski z zaznaczonymi odwiertami do zatłaczania wody (według PGNiG Oddział w Zielonej Górze) współczynnika sczerpania na poziomie 10% zasobów geologicznych. W konsekwencji opracowano i wdrożono projekt pozakonturowego nawadniania złoża [7]. Lokalizacja odwiertów została zaprojektowana tak, aby swym zasięgiem objąć możliwie całe złoże i zapewnić dobre wypieranie ropy w kierunku odwiertów wydobywczych. Zatłoczona woda pozwoliła na wzrost ciśnienia złożowego powyżej ciśnienia nasycenia, do poziomu średnio 11 MPa. Średni stosunek ilości zatłoczonej wody do wydobytych płynów (woda + ropa) w okresie początkowym wynosił 1,4 1,8 m 3 /m 3 [8], a obecnie wynosi ok. 1,0 1,2 m 3 /m 3. Do chwili obecnej wydobyto ponad 3,6 mln ton ropy, a aktualny współczynnik sczerpania pierwotnych zasobów złoża osiągnął poziom 27%. nr 8/2012 483

NAFTA-GAZ Możliwości nowych projektów Niż Polski Głównym poziomem produktywnym ropy naftowej w rejonie Niżu Polskiego są skały dolomitu głównego, stanowiące równocześnie formację macierzystą i zbiornikową. Obliczenia symulacyjne [2] wykazały, że dla największego spośród odkrytych złóż węglanowych o podwójnym systemie porowatości z mieszanym systemem energetycznym (ekspansja gazu w czapie, ekspansja ropy oraz matrycy i wody związanej) sczerpanie pierwotnych zasobów złoża metodami pierwszymi dla istniejącej siatki odwiertów wyniesie ok. 20%. Wykonanie poziomych i pionowych odwiertów uzupełniających powinno zwiększyć tę wartość do ok. 23%. Dane te są wielkościami średnimi, gdyż stopień sczerpania poszczególnych części złoża byłby różny: część wschodnia 32%, część centralna 24%, część zachodnia 16%. Przedstawiono to na rysunku 3. Uzyskanie końcowego stopnia sczerpania początkowych zasobów geologicznych ropy na poziomie 23% nie jest wartością satysfakcjonującą, w związku z czym w ramach prac badawczych [2] wykonano szereg doświadczeń i analiz symulacyjnych. Do ważniejszych z nich należą: optymalizacja rozwiercania złoża, odwierty uzupełniające, modelowanie symulacyjne powrotnego zatłaczania nadmiarowego gazu ziemnego do czapy gazowej, wypieranie ropy naftowej różnymi płynami i kombinacjami tych płynów na długich rdzeniach wiertniczych, modelowanie symulacyjne procesu nawadniania złoża i zatłaczania CO 2 z EC Gorzów oraz H 2 S z Różańska. Na rysunku 4 pokazano wyniki badań laboratoryjnych wykonanych w warunkach złożopodobnych (temperatura 119 C i ciśnienie 45 MPa) na długich rdzeniach wiertniczych procesu wypierania ropy różnymi mediami: faza gazowa (gaz BMB, gaz Cychry, H 2 S, CO 2 dwa ostatnie w warunkach nadkrytycznych), faza gazowa poprzedzona frontem kondensatu o objętości 6 14% przestrzeni porowej, faza wodna, również z frontem gazolinowym o objętości 6% przestrzeni porowej. Maksymalna niepewność dla wszystkich uzyskanych pomiarów została oszacowana na podstawie klasy przyrządów i nie przekracza 1%. Rys. 3. Stopień sczerpania zasobów geologicznych złoża w wydzielonych regionach, symulacje procesowe [2] 484 nr 8/2012

artykuły Odzysk ropy [%] Ilość zatłoczonego gazu [PV] Rys. 4. Wyniki badań laboratoryjnych wypierania ropy z długich rdzeni wiertniczych z wykorzystaniem różnych mediów [2] Najwyższe wskaźniki odropienia uzyskano dla fazy gazowej poprzedzonej znaczną objętością frontu kondensatowego, w granicach 12 14%, otrzymując odropienie na poziomie 70 90%. Nieco słabsze wyniki uzyskano z wykorzystaniem wypierania fazą wodną lub gazem z udziałem frontu kondensatowego w ilości poniżej 9%, dla których wartości odropienia odnotowywano na poziomie 40 55%. Najsłabsze odropienie stwierdzono dla fazy gazu ziemnego, gdzie w zależności od jego składu i prędkości przepływu otrzymywano odropienie na poziomie 15 40%. Wyższe wyniki uzyskiwano dla fazy nadkrytycznej CO 2 40 55% i fazy nadkrytycznej H 2 S 50 65%. Ponieważ zupełnie dobre wyniki odropienia otrzymywano dla fazy wodnej, dalsze prace symulacyjne wykonano dla procesu nawad- nr 8/2012 485

NAFTA-GAZ niania złoża. Uzyskany efekt metody nawadniania będzie zależał od liczby dodatkowo wykonanych odwiertów nawadniających, których konieczność wykonania istnieje szczególnie na obszarach słabszego drenażu. Ponieważ każdy wielkoskalowy projekt oddziaływania na złoże należy poprzedzić procesem pilotowym, w chwili obecnej przystąpiono do jego wykonania. Rys. 5. Złoże ropy naftowej BMB. Rozkład objętości ropy na jednostkę powierzchni złoża. Stan przed rozpoczęciem nawadniania Rys. 6. Złoże ropy naftowej BMB. Rozkład objętości ropy na jednostkę powierzchni złoża. Stan po zaprzestaniu nawadniania 486 nr 8/2012 Analizie poddano również możliwość wdrożenia metody trzeciej w postaci zatłaczania CO 2 po zakończeniu procesu nawadniania. Na rysunkach 5 i 6 pokazano początkowy i końcowy wynik symulacji procesu nawadniania na złożu BMB jako metody wtórnej z wykorzystaniem istniejących odwiertów eksploatacyjnych przekonwertowanych na odwierty zatłaczające po zawodnieniu oraz jednym, dodatkowym odwiertem wydobywczym. Rysunki te przedstawiają rozkład objętości ropy w złożu na jego jednostkową powierzchnię. Porównanie powyższych rozkładów wskazuje na ogólny wzrost oraz silną niejednorodność procesu sczerpania ropy naftowej w efekcie zastosowanego programu nawadniania złoża. Zastosowanie wtórnej metody nawadniania złoża z ograniczeniami podanymi powyżej skutkuje wzrostem stopnia sczerpania ropy naftowej o 5,4% zasobów pierwotnych w porównaniu do sczerpania metodami pierwszymi. Wyższych wartości można oczekiwać w przypadku wykonania większej liczby odwiertów przeznaczonych na zatłaczanie wody, szczególnie w rejonach o mniejszym drenażu. Na rysunkach 7 i 8, stosując powyższą wielkość, pokazano początkowy i końcowy wynik symulacji procesu zatłaczania CO 2 do złoża BMB jako metody trzeciej (po zaprzestaniu nawadniania). Zatłaczanie to zostało zrealizowane istniejącymi odwiertami zatłaczającymi oraz trzema odwiertami dodatkowymi, zlokalizowanymi w optymalnych położeniach na złożu. Wykorzystano również pięć nowych odwiertów wydobywczych.

artykuły Rys. 7. Złoże ropy naftowej BMB. Rozkład objętości ropy na jednostkę powierzchni złoża. Stan przed rozpoczęciem zatłaczania CO 2 Rys. 8. Złoże ropy naftowej BMB. Rozkład objętości ropy na jednostkę powierzchni złoża. Stan po zakończeniu zatłaczania CO 2 Zastosowany proces prowadzi do dalszego, wyraźnego wzrostu stopnia sczerpania ropy wraz z prawie całkowitym jej wydobyciem w niektórych, pierwotnie roponośnych rejonach złoża. Użycie powyższej, trzeciej metody eksploatacji pozwala uzyskać dodatkowe 11,4% sczerpania pierwotnych zasobów ropy w porównaniu do metody wtórnej. Całkowity stopień sczerpania zasobów pierwotnych po wdrożeniu metody wtórnej i trzeciej powinien zatem zbliżyć się do wartości 40%. W ostatecznej fazie złoże BMB mogłoby zostać przekształcone w formę składowiska CO 2, o pojemności sekwestracyjnej przekraczającej 30 mln ton CO 2. Karpaty Karpaty są doskonałym przykładem rejonu, gdzie począwszy od lat trzydziestych ubiegłego wieku zastosowano często z dobrymi rezultatami metody wtórne i trzecie wydobycia ropy [1]. Istnieje jednak kilka złóż ropy naftowej, które dotychczas nie były objęte oddziaływaniem metod wtórnych i trzecich. Należą do nich m.in.: Węglówka, Nosówka czy Jaszczew. Analizując np. zasoby geologiczne bloku centralnego złoża Węglówka metodą bilansu materiałowego wykazano, że ich wielkość wynosi ok. 1,3 mln m 3 ropy. Przyjmując podobny czas wydobywania ropy jak aktualnie dla złoża Osobnica, tzn. 55 lat, bez zastosowania metod wspomagania wydobycia będzie można osiągnąć wielkość 21,6% sczerpania zasobów geologicznych [1]. Zwiększenie stopnia sczerpania jest możliwe drogą zastosowania metod wtórnych i trzecich. W INiG wykonano również modelowanie procesu zatłaczania CO 2 dla złoża Nosówka. Na rysunku 9 przedstawiono początkowy i końcowy wynik symulacji procesu zatłaczania CO 2 do tego złoża [9]. Rysunek ten pokazuje rozkład objętości ropy w złożu na jego jednostkową powierzchnię. W lewym panelu przedstawiono tę wielkość przed rozpoczęciem zatłaczania CO 2, a w prawym po zakończeniu zatłaczania i wydobycia ropy. Należy zaznaczyć, że dla złoża Nosówka jako opty- nr 8/2012 487

NAFTA-GAZ malny schemat zastosowania omawianej metody znaleziono wariant z rozłącznymi w czasie etapami zatłaczania CO 2 (zatłaczanie poprzedzające wydobycie) i wydobycia ropy. W efekcie uzyskano wzrost stopnia sczerpania zasobów geologicznych ropy o 17% w porównaniu do sczerpania metodą pierwotną. Objętość sekwestracyjna złoża Nosówka została oszacowana na poziomie 0,6 mln ton CO 2. Uważamy za celowe wykonanie dla tego złoża również prac symulacyjnych określających efektywność wdrożenia metody nawadniania. Rys. 9. Złoże ropy naftowej Nosówka. Wyniki symulacji procesu zatłaczania CO 2 na modelu złoża (panel górny). Rozkład objętości ropy na jednostkę powierzchni złoża. Stan przed rozpoczęciem zatłaczania CO 2 (panel lewy); stan po zakończeniu zatłaczania i wydobycia (panel prawy) Intensyfikacja wydobycia z istniejących odwiertów Intensyfikacja wydobycia ropy jest szczególnie wskazana dla grupy złóż, dla których obserwuje się wyraźną rozbieżność pomiędzy zakładanym współczynnikiem wydobycia a tempem sczerpania zasobów. Jest to dobrze widoczne w przypadku złóż o długiej historii eksploatacji. Kryteria decydujące o kwalifikacji obiektów do intensyfikacji wydobycia to głównie: bieżące tempo sczerpywania zasobów pozostałych do wydobycia, stopień sczerpania zasobów przemysłowych ropy i wydajność odwiertów wydobywczych. Przy typowaniu obiektów do intensyfikacji należy brać także pod uwagę dodatkowe czynniki, takie jak: warunki energetyczne złoża i jego miąższość, zawartość wody związanej w skale zbiornikowej czy aktywność wód złożowych. Znacząca część eksploatowanych złóż ropy naftowej charakteryzuje się wysokim stopniem sczerpania zasobów przemysłowych, przekraczającym 80%. W tych przypad- 488 nr 8/2012

artykuły kach, jeżeli udokumentowane zasoby geologiczne zostały pozytywnie zweryfikowane w procesie eksploatacji, nie ma uzasadnienia dla rozpatrywania intensyfikowania wydobycia poprzez, przykładowo, zabiegi szczelinowania. Należy natomiast analizować możliwość ich rewitalizacji poprzez metody wtórne lub trzecie eksploatacji. Istnieje jednak grupa aktualnie eksploatowanych złóż o bieżącym sczerpaniu zasobów geologicznych poniżej 10%, dla których tempo sczerpywania zasobów bieżących jest bardzo małe, np.: Dębki, Radoszyn, Dzieduszyce. Uzasadnione jest to głównie słabymi własnościami filtracyjnymi skały zbiornikowej, które można zmienić poprzez zabiegi kwasowania czy też hydraulicznego szczelinowania. Na obszarze zachodniej Polski przeprowadzenie zabiegów intensyfikacji wydobycia rekomendowane jest na trzech ww. złożach. Analiza wyników prac i zebrane doświadczenia pozwoliłyby na wypracowanie najbardziej efektywnych metod stymulacji. Wnioski 1. Wielkość udokumentowanych zasobów geologicznych ropy naftowej w Polsce przekracza poziom 100 mln ton. Zastosowanie jedynie tzw. pierwszych metod eksploatacji, wykorzystujących tylko energię złoża ropy naftowej, pozwala uzyskać niewielki stopień sczerpania pierwotnych zasobów geologicznych. Dopiero wdrożenie metod wspomagających, tzw. metod wtórnych i trzecich, może pozwolić na efektywne i zgodne z zasadami sztuki górniczej sczerpanie odkrytych zasobów ropy naftowej. 2. Zwiększenie stopnia sczerpania i tempa sczerpania tych zasobów ma wymiar przede wszystkim ekonomiczny, lecz również prestiżowy dla polskiego górnictwa naftowego, pioniera światowego przemysłu naftowego. 3. Przytoczone przykłady wskazują, że w warunkach polskich możliwe jest blisko dwukrotne zwiększenie stopnia sczerpania pierwotnych zasobów ropy naftowej pod warunkiem wdrażania metod wspomagających. Dlatego niezbędnym jest, aby na złożach niedawno odkrytych oraz tych, które eksploatowane są dotychczas jedynie metodami pierwszymi, wdrażać zaawansowane metody wydobywania ropy. Literatura [1] Lubaś J., Such J., Sobolewski J.: Analiza wybranych przykładów dotychczasowego sczerpania karpackich złóż ropy naftowej i możliwości jego zwiększenia. Materiały Kongresowe. III Polski Kongres Naftowców i Gazowników, Bóbrka 2008. [2] Lubaś J., Szott W., Warnecki M. i in.: Wybór i optymalizacja wtórnej metody oddziaływania na złoże BMB w celu uzyskania maksymalnego stopnia sczerpania fazy ropnej. Prace INiG wykonane w ramach Umowy Ramowej na zlecenie PGNiG S.A. Oddział w Zielonej Górze. Krosno 2011. [3] Papay J.: Development of petroleum reservoirs. Budapeszt 2003. [4] Stalkup F.: Miscible Displacement. SPE AIME. New York 1984. [5] Stefan St. wraz z zespołem: Modyfikacja zawadniania i technologia eksploatacji złoża Kamień Pomorski. Praca IGNiG. Krosno 1980. [6] Strategia intensyfikacji wydobycia ropy naftowej dla PGNiG S.A. Oddział w Zielonej Górze. Praca zbiorowa. Zielona Góra 2010. [7] Szott W. wraz z zespołem: Program zawadniania złoża B-3. Praca IGNiG. Krosno 1996. [8] Zarębska B. wraz zespołem: Eksploatacja złoża B-3: Zastosowanie zatłaczania wody do złoża w celu zwiększenia współczynnika sczerpania zasobów. XVI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna, AGH 2005. [9] Lubaś J., Szott W., Łętkowski P. i in.: Program wspomagania wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego z krajowych złóż węglowodorów przy zastosowaniu podziemnego zatłaczania CO 2. Zlecenie Ministra Środowiska, INiG 2012. Dr hab. inż. Jan LUBAŚ prof. INiG pracownik naukowo-badawczy Instytutu Nafty i Gazu, Oddział w Krośnie. Specjalizuje się w zagadnieniach technologii eksploatacji złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Dr Wiesław SZOTT absolwent Uniwersytetu Jagiellońskiego i Texas A&M University. Założyciel i kierownik Zakładu Symulacji Złóż Węglowodorów i PMG w Instytucie Nafty i Gazu, Oddział w Krośnie. Od ponad 20 lat zajmuje się problematyką modelowania i symulacji złożowych. Autor przeszło 30 prac naukowych i licznych opracowań, głównie z zakresu powyższej tematyki. Mgr inż. Mariusz DZIADKIEWICZ Główny Inżynier ds. Złożowych w PGNiG S.A. Oddział w Zielonej Górze. Absolwent Wydziału Wiertniczo- Naftowego Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Od ponad 20 lat zajmuje się problematyką inżynierii złożowej i eksploatacji złóż węglowodorów płynnych. nr 8/2012 489