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

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

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

Schemat uzbrojenia odwiertu do zatłaczania gazów kwaśnych na złożu Borzęcin

KGZ Żuchlów. KGZ Żuchlów Stara Góra, Góra tel

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

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

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

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

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

KGZ Gorzysław. Terminal Ekspedycyjny Wierzbno

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

ZAGROŻENIA NATURALNE W OTWOROWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

GOSPODARKA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH i ICH OCHRONA

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

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

Analiza wpływu wytworzenia zapasu obowiązkowego na koszt świadczenia usług magazynowych

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

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

ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych. Spis treści

Uchwała Nr XXXIII/281/05 Rady Miejskiej w Drezdenku z dnia 28 lutego 2005 roku

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

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

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

Zastosowanie symulacji komputerowych do modelowania pracy podziemnych magazynów gazu w Polsce

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA1) z dnia 15 listopada 2011 r.

Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH w Krakowie

KGZ Wielichowo. Odazotownia Grodzisk. PMG Bonikowo

KRNiGZ Zielin. Ekspedyt Barnówko

METODYKA POSZUKIWAŃ ZLÓŻ ROPY NAFTOWEJ I GAZU ZIEMNEGO

Rozpuszczalność CO 2 i rodzimych gazów ziemnych w solance złożowej

Oprócz podstawowej działalności produkcyjnej, jesteśmy operatorem największego

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

UPRAWNIENIA I KWALIFIKACJE ZAWODOWE ABSOLWENTÓW WGGiOŚ

Symulacje procesów eksploatacji złóż naftowych z zastosowaniem sterowania sprzężeniem zwrotnym.

PGNiG SA Oddział w Zielonej Górze

Prawne aspekty przygotowania i realizacji w Polsce projektów demonstracyjnych typu CCS (car bon capture and storage) w kontekście składowania CO2.

Badania przepuszczalności rdzeni wiertniczych z użyciem różnych płynów złożowych

Wpływ warunków separacji ropy na wielkość jej wydobycia

Badania środowiskowe związane z poszukiwaniem i rozpoznawaniem gazu z łupków

Możliwości zastosowania zaawansowanych metod wspomagania wydobycia ropy naftowej ze złóż dojrzałych


LOTOS Petrobaltic S.A.

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

Kopalnia Ropy Naftowej i Gazu Ziemnego Lubiatów. Sławomir Kudela Grzegorz Kowalski

Zastosowanie odwiertów horyzontalnych w eksploatacji złóż i PMG

Ewa Zalewska Dyrektor Departament Geologii i Koncesji Geologicznych Ministerstwo rodowiska. Lublin

Rola i znaczenie złóż ropy naftowej i gazu ziemnego w programie Czysta Energia

Prace poszukiwawcze i geofizyczne

Krzysztof Tchórzewski

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

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

Kierunek: Inżynieria Naftowa i Gazownicza Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

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

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

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie kwalifikacji w zakresie geologii

Symulacje procesów eksploatacji złóż naftowych z zastosowaniem sterowania sprzężeniem zwrotnym.

Poszukiwania i wydobycie gazu z łupków Stan projektu

Regionalne dokumentacje hydrogeologiczne

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

Mo liwoœci rozwoju podziemnych magazynów gazu w Polsce

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

W³adys³aw Duliñski*, Czes³awa Ewa Ropa*

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

WĘGIEL KAMIENNY PODSTAWOWY SUROWIEC POLSKIEJ ENERGETYKI ZASOBY GEOLOGICZNE BILANSOWE

G-TERM ENERGY Sp. z o.o. Geotermia Stargard

P R O T O K Ó Ł. z Zebrania Plenarnego Komitetu Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN w Instytucie Nafty i Gazu w dniu 21 kwietnia 2004 roku

Brenntag Polska Sp. z o.o.

Badania środowiskowe w procesie poszukiwania i rozpoznawania gazu z formacji łupkowych

Informacja dla mieszkańców

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

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

POSZUKIWANIA GAZU Z ŁUPKÓW W POLSCE

INFORMACJE ZAWARTE W ZMIANIE PLANU ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO WOJEWÓDZTWA LUBUSKIEGO

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

Prawo wspólnotowe. Dyrektywa 85/337/EEC (oceny oddziaływania) Dyrektywa 92/43/EC (Dyrektywa Siedliskowa), Dyrektywa79/409/EWG (Dyrektywa Ptasia)

NIEWIEDZA SPOŁECZEŃSTWA RODZI SZEJKÓW W POLSCE.

Badania procesów wypierania metanu przy udziale sekwestracji CO 2

Analiza przepływu płynów złożowych w skałach zbiornikowych

Gospodarka odpadami wydobywczymi z punktu widzenia organów nadzoru górniczego

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

UWAGI Komitetu Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polskiej Akademii Nauk odnośnie ustawy Prawo Geologiczne i Górnicze

Warszawa, dnia 31 marca 2016 r. Poz. 425 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 30 marca 2016 r. w sprawie kwalifikacji w zakresie geologii

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

GAZ Z ŁUPKÓW PRZYSZŁOŚĆ DLA POLSKI

POTENCJAŁ I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA ZASOBÓW GEOTERMALNYCH W POLSCE WSPIERANIE PRZEZ PIG PIB ROZWOJU GEOTERMII ŚREDNIOTEMPERATUROWEJ W POLSCE

PMG Wierzchowice - schemat blokowy nowego obiektu

PODSUMOWANIE DO PROGRAMU OCHRONY ŚRODOWISKA DLA POWIATU STAROGARDZKIEGO NA LATA Z PERSPEKTYWĄ NA LATA

UCHWAŁA NR Vll/51/2015 RADY MIEJSKIEJ GMINY DOBRZYCA z dnia 30 kwietnia 2015 r.

ANALIZA WYPOSAŻENIA GOSPODARSTW EKOLOGICZNYCH W CIĄGNIKI ROLNICZE

UCHWAŁA NR VII/64/2015 RADY MIEJSKIEJ W DREZDENKU. z dnia 14 maja 2015 r.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny

Janusz Kośmider. Zjawiska przepływowe w odwiertach naftowych

Czym w ogóle jest energia geotermalna?

Intensyfikacja poszukiwania gazu z łupków

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 16 grudnia 2011 r. w sprawie kwalifikacji w zakresie geologii. 2) kategoria II:

KRNiGZ Buk Uścięcice Opalenica tel./fax Odazotownia Grodzisk

SKONSOLIDOWANE SPRAWOZDANIE Z PŁATNOŚCI NA RZECZ ADMINISTRACJI PUBLICZNEJ ZA OKRES 12 MIESIĘCY ZAKOŃCZONY 31 GRUDNIA 2018 ROKU (W TYSIĄCACH ZŁOTYCH)

Będziemy mówić co robimy

Poznań, dnia 14 lipca 2015 r. Poz UCHWAŁA NR VIII/61/2015 RADY MIEJSKIEJ GMINY DOBRZYCA. z dnia 11 czerwca 2015 r.

Transkrypt:

NAFTA-GAZ, ROK LXIX, Nr 10 / 2013 Jan Lubaś Instytut Nafty i Gazu O potrzebie bardziej dynamicznego wdrażania metod wspomagania wydobycia ropy naftowej z krajowych złóż Na przykładzie najzasobniejszych polskich złóż ropy naftowej oraz dotychczasowego sposobu ich eksploatacji autor przedstawia postulat i konieczność bardziej dynamicznego sposobu wdrażania metod wspomagania wydobycia ropy, zarówno z wykorzystaniem metod wtórnych, jak i trzecich. W artykule przedstawiono pozytywne przykłady wdrażania tych metod w warunkach polskich, zaznaczając jednak, że niejednokrotnie uzyskane efekty mogłyby być korzystniejsze. Następujący w trakcie eksploatacji złoża spadek średniego poziomu ciśnienia złożowego wymaga bowiem możliwie szybkiego zahamowania, co ma znaczący wpływ na możliwą do uzyskania wartość stopnia sczerpania zasobów geologicznych. Zdaniem autora należy w możliwie szybki sposób wprowadzić nowe zapisy w prawie geologicznym i górniczym, wymagające od przyszłych operatorów uwzględniania w przedkładanych do zatwierdzenia projektach zagospodarowania złóż (PZZ) planu wdrażania metod wspomagających, popartego odpowiednimi studiami i symulacjami złożowymi. Działania te będą miały pozytywne znaczenie dla interesów gospodarczych kraju. Słowa kluczowe: wspomaganie wydobycia ropy naftowej, prawo geologiczne i górnicze. About the need for a more dynamic implementation of Enhanced Oil Recovery methods from domestic reservoirs On the example of the largest Polish oil reservoirs and the current way of their exploitation, the author presents and postulates the need of more dynamic implementation of enhanced oil recovery methods. The article presents positive examples of the implementation of these methods in Polish conditions, indicating however, that in some cases obtained results might be even better. For a decrease in reservoir pressure, to occur during exploitation of the reservoir its rapid suppression is required, which has a significant impact on the potential value of recovery of geological resources. According to the author, it would be of great importance to the national economy to quickly introduce appropriate legal regulations in the geological and mining law, which would oblige the future operators to present reservoir development plans including the proposal of EOR methods. Key words: enhanced oil recovery, geological and mining law. Wprowadzenie W warunkach geologicznych występujących na obszarze Polski zdobyte doświadczenie uczy, że nie jest łatwo odkryć złoże ropy naftowej, stąd też szczególnie ważne jest prowadzenie racjonalnej gospodarki jego zasobami, zgodnie z zasadami sztuki górniczej. Wykorzystanie odkrytych zasobów złóż ropy naftowej jest bowiem efektywne jedynie wówczas, gdy wdrożone zostaną możliwie szybko odpowiednie dla danych warunków złożowych metody wspomagania wydobycia. Wielkość udokumentowanych zasobów geologicznych złóż ropy naftowej, a więc tych potwierdzonych metodami wiertniczymi, przekracza w Polsce 100 mln ton. Z kolei wiel- 744

artykuły kość zasobów wydobywalnych według danych PGNiG SA wynosi 20,7 mln ton. Oznacza to, że zakładany stopień odropienia, czyli sczerpania zasobów geologicznych, kształtuje się na poziomie 20%, a nawet niższym. W warunkach występujących w Polsce przyjmuje się, że średni stopień sczerpania zasobów geologicznych ropy naftowej wynosi odpowiednio: metody pierwsze, gdy przypływ ropy do odwiertu następuje pod wpływem własnej energii złożowej 15 20%, metody wtórne, z zastosowaniem zatłaczania wody i gazu do 40%, metody trzecie, z wykorzystaniem środków chemicznych, zabiegów mikrobiologicznych, zatłaczania CO 2 i metod cieplnych następne 10 15%. W rezultacie, stosując odpowiednie metody i technologie wydobycia ropy naftowej, można osiągnąć stopień sczerpania pierwotnych zasobów geologicznych w warunkach polskich na poziomie 50 55%. Przyjmowany stopień sczerpania zasobów ropy na poziomie 20% zakłada więc jedynie wykorzystanie pierwszych metod eksploatacji. Dla porównania należy przytoczyć średni poziom sczerpania zasobów geologicznych ropy ze złóż zalegających na Morzu Północnym wynosi on 50%. Można podać przykłady złóż, np. Oseborg, gdzie oszczędzając gaz występujący w czapie gazowej, przy zastosowaniu metody powrotnego zatłaczania gazu wydzielonego z ropy, zatłaczania gazu z sąsiedniego złoża Troll, zatłaczania wody oraz przemiennego zatłaczania wody i gazu (tzw. WAG), uzyskano dotychczas 67% sczerpania pierwotnych zasobów ropy. Wydaje się zatem niezbędne, aby polskie prawo górnicze zawierało zapisy zobowiązujące przyszłych operatorów, przedkładających do zatwierdzenia projekty zagospodarowania nowo odkrytych złóż (PZZ), do uwzględnienia w zasobach wydobywalnych nie tylko wielkości osiągalnych metodami pierwszymi, lecz również z wykorzystaniem właściwych dla danych warunków metod wtórnych. Tego typu praktyka jest powszechnie stosowana w innych krajach europejskich. Dotyczy to również konieczności uwzględniania w PZZ planów wdrażania metod wspomagających wydobycie ropy. Dotychczasowe doświadczenia i prognozy Na przykładzie czterech spośród największych polskich złóż ropy naftowej o istotnym potencjale eksploatacyjnym przedstawiono dotychczasowe wyniki i możliwości wdrażania metod wspomagania wydobycia ropy naftowej. Są to złoża o pierwotnych zasobach geologicznych: Kamień Pomorski: ok. 5 mln m 3 (PGNiG), B-3: ok. 19 mln m 3 (Lotos-Petrobaltic), BMB: ok. 65 mln m 3 (PGNiG), LMG: ok. 50 mln m 3 (PGNiG). Złoże Kamień Pomorski Jest to złoże ropy naftowej zalegające w utworach dolomitu głównego, którego eksploatację podjęto w roku 1972 r. Obserwując gwałtowny spadek ciśnienia złożowego, co uwidoczniono na rysunku 1, w Instytucie Górnictwa Naftowego i Gazownictwa (obecnie INiG) opracowano projekt nawadniania złoża. Prace projektowe prowadzono wówczas przy użyciu metody modelowania z wykorzystaniem elektrointegratorów, a więc elektrycznych modeli ośrodka złoża ropy i gazu. Narzędzia te były stosowane w dobie braku możliwości wykonywania symulacyjnych obliczeń numerycznych. Uwzględniając kształt struktury oraz jej rozmiary, zastosowano nawadnianie przykonturowe, w którym odwierty zatłaczające wodę pobieraną z Zalewu Kamieńskiego usytuowano obok konturu ropa woda. Proces rozpoczęto od próbnego zatłaczania wody do odwiertu KP-8 w 1975 r. Na szerszą skalę nawadnianie rozpoczęto trzema odwiertami: KP-2, KPz-2 i KP-8 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. Taki sposób zatłaczania wody zapewnił wypieranie ropy od strony konturu do części kulminacyjnej złoża, co w znaczny sposób zwiększyło stopień odropienia. Opierając się na wykonanych testach, stwierdzono dobrą łączność hydrodynamiczną odwiertów usytuowanych w strefie konturowej złoża. Już od samego początku, w pierwszym kwartale 1977 r., nastąpił wzrost ciśnienia złożowego z 19,32 MPa do 20,79 MPa. Na podstawie dokonanych obliczeń uzyskanych efektów stwierdzono, że dla utrzymania równowagi ciśnienia w złożu wystarczyło zatłaczać 1,03 m 3 wody na 1 m 3 wydobytej ropy, odnosząc je do warunków złożowych [5]. Ustalono również, że do złoża dopłynęło w okresie do sierpnia 1980 r. ok. 1 mln m 3 wody, w tym 660 tys. m 3 wody zatłoczonej. Pozostała ilość była wynikiem dopływu wody podścielającej. W 1993 r. wdrożono projekt powrotnego zatłaczania do odwiertu KP-4, usytuowanego w kulminacji złoża, zasiarczonego gazu ziemnego pochodzącego z separacji ropy. Wcześniej znacząca jego ilość była spalana w pochodni (za wyjątkiem krótkiego okresu wykorzystania do celów grzewczych w uzdrowisku Kamień Pomorski). W okresie 20-letniej eksploatacji złoża było to 0,3 mld m 3 gazu oraz 80 tys. ton siarki, które w postaci CO 2 i SO 2 przedostały się do atmosfery. Wymogi ochrony środowiska były przyczyną przerwania procesu spalania gazu i wdrożenia metody powrotnego zatłaczania. Nafta-Gaz, nr 10/2013 745

NAFTA-GAZ 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 złoża zatłoczono dotychczas ok. 0,8 mln m 3 wody i ok. 10 mln nm 3 gazu ziemnego pochodzącego z separacji ropy. Przedsięwzięcia te pozwoliły ustabilizować ciśnienie złożowe na poziomie 21 MPa. Wdrożenie z pewnym opóźnieniem metod wspomagania wydobycia ropy naftowej (szczególnie dotyczy to zatłaczania gazu) pozwoliło jednak jak dotąd uzyskać ponad 40-procentowy stopień sczerpania początkowych geologicznych zasobów ropy naftowej. Dalsze znaczące możliwości zwiększenia stopnia sczerpania zasobów tego złoża wykazano w opracowaniu wykonanym w Instytucie Nafty i Gazu na zlecenie Ministerstwa Środowiska [7], wskazując, że w ramach metod trzecich z wykorzystaniem procesu CO 2 EOR można zwiększyć odropienie do poziomu znacznie przekraczającego wartość 50%. Pzł [MPa] 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 Rozpoczęcie zatłaczania wody 0,00 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 Rys. 1. Wykres zmian ciśnienia w złożu Kamień Pomorski w trakcie jego eksploatacji oraz wdrażania metod wspomagania wydobycia ropy naftowej Równocześnie pokaźne ilości ropy pozostającej w złożu skłaniały do wdrożenia metod oddziaływania na złoże, np. z wykorzystaniem procesu wypierania ropy zatłaczanym gazem. Na podstawie przeprowadzonej w Instytucie Nafty i Gazu analizy parametrów złoża oraz prac laboratoryjnych na modelu złoża typu slim tube wykazano, że zachodzić będzie zjawisko niemieszającego wypierania ropy gazem, ale z aktywnym oddziaływaniem faz. Ustalono, że największy stopień odropienia można uzyskać przy ciśnieniu równym początkowemu ciśnieniu złożowemu 44,9 MPa, przy którym zachodzi proces całkowitego rozpuszczenia zatłaczanego gazu w wypieranej ropie. Przy aktualnym ciśnieniu złożowym, wynoszącym ok. 20 MPa, proces przebiega jako niemieszający, z teoretycznym współczynnikiem odropienia ok. 60% [1]. W sumie do 746 Nafta-Gaz, nr 10/2013 Rozpoczęcie zatłaczania gazu Średnie ciśnienie złożowe [bar] Data 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 Rozpoczęcie zatłaczania wody Złoże B-3 Petrobaltic Ropa w tym złożu występuje w piaskowcach kambru środkowego o dobrych własnościach kolektorskich. W początkowym okresie eksploatacji, bez udziału metod wtórnych, dominowała energia sprężystości skały i płynów złożowych. W miarę postępującego wydobycia uwidoczniła się pewna aktywność wód okalających, jednak wpływ akifera był niewystarczający dla podtrzymania ciśnienia złożowego, które zaczęło się zbliżać do poziomu wartości ciśnienia nasycenia ropy gazem. Po wydobyciu ok. 5% zasobów geologicznych złoże zaczęło przechodzić w system energetyczny gazu rozpuszczonego. Dalszy spadek ciśnienia, jak ustalono na podstawie prognoz, spowodowałby zakończenie wydobycia przy wartości współczynnika sczerpania na poziomie 10%. W konsekwencji na zlecenie operatora w IGNiG opracowano wdrożony później projekt pozakonturowego nawadniania złoża. Tym razem prace projektowo-badawcze wykonano już z wykorzystaniem numerycznych modeli symulacyjnych [8]. Lokalizacja odwiertów została zaprojektowana tak, aby swym zasięgiem objąć w miarę możliwości całe złoże i zapewnić możliwie dobre wypieranie ropy w kierunku odwiertów wydobywczych. 60 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 Rys. 2. Wykres zmian ciśnienia w złożu B-3 w trakcie jego eksploatacji oraz wdrażania metody wspomagania wydobycia ropy naftowej Data

artykuły Wobec gwałtownego spadku ciśnienia złożowego (rysunek 2) nawadnianie złoża rozpoczęto w październiku 1998 r., wtłaczając wodę do dwóch odwiertów zlokalizowanych w centralnej części złoża. W następnej kolejności po 6 miesiącach rozpoczęto wtłaczanie wody do kolejnych dwóch odwiertów w części południowej. Piąty odwiert zatłaczający wodę, w części północnej, włączono do ruchu dwa lata później [12]. Zatłoczona woda pozwoliła na wzrost ciśnienia złożowego powyżej ciśnienia nasycenia do poziomu 13 MPa. Średni stosunek ilości zatłoczonej wody do wydobytych płynów (woda + ropa) w okresie początkowym wynosił 1,4 1,8 m3/ m3, a obecnie jest to ok. 1,0 1,2 m3/m3. Aktualny współczynnik sczerpania zasobów pierwotnych złoża zbliżył się do 30%. W przypadku kontynuowania metody nawadniania oraz przyjęcia możliwości jej modyfikacji (np. nawadnianie chemiczne), a następnie zastosowania metod trzecich, np. CO2 EOR, sczerpanie zasobów geologicznych ropy naftowej na tym złożu może znacznie przekroczyć wartość 40%. Złoże BMB Złoże ropy naftowej i gazu ziemnego Barnówko Mostno Buszewo, którego zasoby zalegają w poziomie dolomitu głównego, jest jak dotychczas największym odkrytym złożem węglowodorów w Polsce. Możliwy do osiągnięcia metodami pierwszymi stopień sczerpania początkowych zasobów geologicznych ropy na poziomie 20% nie jest wartością satysfakcjonującą. Wyliczenia symulacyjne wykonane na modelu złoża wykazały ponadto znaczne zróżnicowanie stopnia sczerpania ropy z poszczególnych fragmentów złoża (rysunek 3). Badając procesy umożliwiające wzrost stopnia sczerpania zasobów geologicznych tego złoża, wykonano w INiG szereg prac badawczych, które dotyczyły [6]: optymalizacji rozwiercania złoża i lokalizacji odwiertów uzupełniających, wypierania ropy naftowej różnymi płynami i kombinacjami tych płynów (badania prowadzono na modelach złoża w postaci długich rdzeni wiertniczych), modelowania symulacyjnego procesów nawadniania złoża i zatłaczania CO2 oraz H2S, modelowania symulacyjnego powrotnego zatłaczania nadmiarowego gazu ziemnego do czapy gazowej, określenia optymalnego składu cieczy technologicznej. Uzyskane wyniki pokrótce przedstawiono w publikacji [3]. Możliwie szybkie wdrożenie metody wspomagania złoża opracowanej w ramach wykonanych badań powinno Rys. 3. Złoże BMB, wydzielenie poszczególnych części złoża Nafta-Gaz, nr 10/2013 747

NAFTA-GAZ Ciśnienie złożowe Pzł [bar] eksploatacja pierwotna wariant z nawadnianiem wariant z zatłaczaniem CO 2 wariant z nawadnianiem + nowe odw. Data [dd/mm/rr] Rys. 4. Możliwości ograniczenia spadku średniego ciśnienia złożowego na złożu BMB znacznie wyhamować aktualny spadek średniego ciśnienia złożowego i przyczynić się do wzrostu stopnia sczerpania istniejących zasobów geologicznych. Różne scenariusze ogra- niczenia spadku średniego ciśnienia złożowego na tym złożu przedstawiono na rysunku 4. Analizując metody wtórne, zwrócono również uwagę na możliwość wykorzystania metod trzecich, szczególnie z zastosowaniem zatłaczania CO 2 [10]. Złoże LMG W 2002 r. otworem Międzychód-4 odkryto nowy obszar ropno-gazowy w pobliżu Międzychodu, umownie nazwany złożem Lubiatów Międzychód Grotów. Prace geologicznowiertnicze pozwoliły udokumentować zasoby węglowodorów w poszczególnych partiach platformy węglanowej. Wykonane badania wykazały skomplikowany charakter zarówno budowy geologicznej, litologii serii złożowych, jak również układów fazowych płynów złożowych. Na rysunku 5 przedstawiono granice złóż Rys. 5. Granice złóż Lubiatów Międzychód Grotów [9] 748 Nafta-Gaz, nr 10/2013

artykuły Lubiatów Międzychód Grotów przyjęte na modelu symulacyjnym. Na przełomie lat 2012 i 2013 rozpoczęto eksploatację złóż ropy naftowej Lubiatów Sowia Góra, Grotów oraz części gazonośnej Międzychód. Wstępne symulacje eksploatacji złóż ropy naftowej wskazują na bardzo szybki spadek średniego ciśnienia złożowego oraz potrzebę dynamicznego wdrażania metod wspomagania wydobycia (rysunek 6) [4]. Istnieje również potrzeba podjęcia prac intensyfikacyjnych pozwalających na zwiększenie tempa sczerpania, szczególnie na złożu Grotów [9]. Pzł [bar] 450 430 410 390 370 350 330 310 290 270 250 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Data Rys. 6. Prognoza spadku średniego ciśnienia złożowego na złożu Lubiatów [4, 9] Propozycja działań prawnych promujących konieczność szybkiego wdrażania metod wspomagających Jak wynika z przedstawionych doświadczeń, szybkie wdrożenie metod wspomagania wydobycia ropy naftowej jest istotnym czynnikiem przeciwdziałającym spadkowi średniego ciśnienia złożowego, co ma bardzo istotne znaczenie w racjonalizacji stopnia sczerpania odkrytych zasobów. Dobitnym tego przykładem jest historia eksploatacji złoża B-3: operator, wykorzystując zdobyte doświadczenie, będzie realizował pełnoskalową eksploatację następnego złoża już z równoczesnym zatłaczaniem wody i podtrzymywaniem ciśnienia złożowego. Przyczyni się to niewątpliwie do uzyskania końcowego stopnia sczerpania zasobów geologicznych na bardzo wysokim poziomie. W wielu krajach już w chwili rozpoczynania eksploatacji złoża przystępuje się do działań wspomagających. Ponadto wprowadza się inne przedsięwzięcia zmierzające do optymalnego wykorzystania energii złożowej, w postaci wstrzymania odbioru gazu z czapy czy też powrotnego zatłaczania gazu wydzielanego w procesach separacji ropy. Korzystne jest również wdrażanie powrotnego zatłaczania gazów kwaśnych wydzielanych np. w instalacjach aminowych. Tego typu przedsięwzięcia wdrożono w PGNiG m.in. na złożu Borzęcin oraz na złożu Kamień Pomorski. Prawo górnicze wielu krajów europejskich już na etapie zatwierdzania planu zagospodarowania złoża (PZZ) wymaga przedłożenia studium wdrażania metod wspomagających (w tym zatłaczania gazu i/lub wody) na podstawie wykonanych symulacji złożowych. W Polsce dla nadania tego typu rozwiązaniom ram prawnych właściwe byłoby, wzorem innych krajów, wprowadzenie do przepisów prawa górniczego odpowiednich wymogów i obowiązków. Mianowicie, w chwili gdy przyszły operator złoża ubiegałby się o zatwierdzenie projektu zagospodarowania nowo odkrytego złoża ropy naftowej (PZZ), jego obowiązkiem byłoby przedłożenie planu wprowadzenia metod wspomagających pozwalających na zwiększenie stopnia sczerpania i racjonalną gospodarkę odkrytymi zasobami. W rezultacie uzyskano by co najmniej dwa bardzo korzystne efekty: efekt pierwszy to zaksięgowany wzrost zasobów wydobywalnych danego złoża, przekładający się na wzrost zasobów ropy (aktywów) będących w dyspozycji operatora, a więc najczęściej spółki akcyjnej Skarbu Państwa; pod uwagę brano by nie tylko jak dotychczas zasoby wydobywalne metodami pierwszymi, lecz również wtórnymi, efekt drugi, jeszcze ważniejszy, stymulujący właściwą gospodarkę zasobami odkrytego złoża i wymuszający maksymalizację stopnia sczerpania początkowych zasobów geologicznych z wykorzystaniem uwzględnionych już w PZZ metod wspomagających. Niestety, w przesłanym do zaopiniowania różnym podmiotom Projekcie Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących projektów zagospodarowania złóż zupełnie nie uwzględniono ważnej, wydawałoby się problematyki naftowej. Skupiono się raczej na zagadnieniach kopalin stałych, solanek i wód termalnych. Ponadto na liście 23 podmiotów, którym do konsultacji przekazano wymieniony projekt, nie znalazły się jednostki naukowe takie jak Akademia Górniczo-Hutnicza czy Instytut Nafty i Gazu, które jako jedyne w Polsce zajmują się tym aspektem działalności górniczej. Należy podkreślić, że górnictwo naftowe ma swą szczególną specyfikę, polegającą na konieczności racjonalnego wykorzystywanie energii złożowej oraz obowiązku stosowania metod wspomagających. Bez wdrażania metod wtórnych czy też trzecich stopień sczerpania odkrytych zasobów geologicznych może być Nafta-Gaz, nr 10/2013 749

NAFTA-GAZ ponad dwukrotnie mniejszy. Dokument ten w bardzo niedoskonałej postaci został opublikowany jako Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 kwietnia 2012 r. w sprawie szczegółowych wymogów dotyczących projektów zagospodarowania złóż. Kolejne istotne zagadnienie dotyczy wód złożowych wydobywanych wraz z ropą naftową, które w polskim prawie górniczym traktowane są jako odpad i jako takie muszą podlegać kosztownej utylizacji. W tym wypadku wzorem odpowiedniego rozwiązania prawnego powinny być przepisy API [2], według których Woda złożowa powrotnie zatłaczana podczas procesów wydobycia nie jest odpadem. Wynika to z faktu, że woda złożowa używana podczas wspomagania wydobycia jest z pożytkiem powrotnie zatłaczana i stanowi integralną część procesów związanych z wydobyciem ropy naftowej i gazu ziemnego. Reasumując, w Polsce należałoby podjąć wszelkie starania, również na drodze nowelizacji prawa górniczego, mające na celu skuteczne i szybkie wdrażanie metod wspomagania wydobycia ropy naftowej, zmierzające do zwiększania stopnia sczerpania zasobów złóż ropy oraz ich eksploatacji zgodnie z zasadami sztuki górniczej. Prosimy cytować jako: Nafta-Gaz 2013, nr 10, s. 744 750 Literatura [1] Badanie, modelowane i projektowanie procesow zatlaczania do zloz ropy naftowej gazow ziemnych o wysokiej zawartosci toksycznych skladnikow kwasnych. Praca IGNiG pod kierunkiem J. Lubasia, Krosno 1994. [2] Environmental Guidance Document: Waste Management in Exploration and Production Operations. API E5. Feb. 1997. [3] Lubas J., Szott W., Dziadkiewicz M.: Analiza mozliwosci zwiekszania stopnia sczerpania zasobow ropy naftowej w Polsce. Nafta-Gaz 2012, nr 8, s. 481 489. [4] Lubas J., Szott W., Warnecki M.: Efektywne technologie wspomagania wydobycia ropy naftowej. Dlaczego w Polsce nalezy zdynamizowac ich wdrazanie. Referat wygłoszony na Miedzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej w Pile, 15 17.04.2013. [5] Modyfikacja zawadniania i technologia eksploatacji zloza Kamien Pomorski. Praca IGNiG pod kierunkiem St. Stefana, Krosno 1980. [6] Opracowanie wtornej metody oddzialywania na zloze ropy naftowej BMB celem zwiekszenia stopnia sczerpania zasobow zloza. Praca INiG pod kierunkiem J. Lubasia, Krosno 2011. [7] Program wspomagania wydobycia ropy i gazu z krajowych zloz przy zastosowaniu zatlaczania CO 2. Praca IGNiG pod kierunkiem J. Lubasia, Krosno 2012. [8] Program zawadniania zloza B-3. Praca IGNiG pod kierunkiem W. Szotta, Krosno 1996. [9] Szott W., Golabek A., Rychlicki A.: Wykonanie wariantow symulacyjnych zloza ropy naftowej Lubiatow. Praca INiG 2009. [10] Szott W., Letkowski P., Golabek A., Milek K.: Ocena efektow wspomaganego wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego z wybranych zloz krajowych z zastosowaniem CO 2. Prace Naukowe INiG 2012, nr 184. [11] Warnecki M.: Ocena skutecznosci procesu wypierania ropy z dlugich rdzeni wiertniczych dolomitu glownego. Prace Naukowe INiG 2010, nr 170, s. 255 260. [12] Zarebska et al.: Eksploatacja zloza B-3: Zastosowanie zatlaczania wody do zloza w celu zwiekszenia wspolczynnika sczerpania zasobow. XVI Miedzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna, AGH 2005. Dr hab. inż. Jan Lubaś, prof. INiG Zastępca Dyrektora INiG ds. Eksploatacji Złóż Węglowodorów; kierownik krośnieńskiego Oddziału INiG. Instytut Nafty i Gazu ul. Lubicz 25A, 31-503 Kraków E-mail: jan.lubas@inig.pl 750 Nafta-Gaz, nr 10/2013