ATLAS ZASOBÓW GEOTERMALNYCH FORMACJI MEZOZOICZNEJ NA NIŻU POLSKIM. pod redakcją Wojciecha Góreckiego

.

..

.

.

MINISTERSTWO ŚRODOWISKA NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA W KRAKOWIE ZAKŁAD SUROWCÓW ENERGETYCZNYCH AGH PAŃSTWOWY INSTYTUT GEOLOGICZNY W WARSZAWIE ATLAS ZASOBÓW GEOTERMALNYCH FORMACJI MEZOZOICZNEJ NA NIŻU POLSKIM pod redakcją Wojciecha Góreckiego MINISTERSTWO ŒRODOWISKA NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŒRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA W KRAKOWIE PAÑSTWOWY INSTYTUT GEOLOGICZNY W WARSZAWIE KRAKÓW 2006

.

MINISTRY OF THE ENVIRONMENT THE NATIONAL FUND FOR ENVIRONMENTAL PROTECTION AND WATER MANAGEMENT AGH - UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY DEPARTMENT OF FOSSIL FUELS POLISH GEOLOGICAL INSTITUTE ATLAS OF GEOTHERMAL RESOURCES OF MESOZOIC FORMATIONS IN THE POLISH LOWLANDS edited by: Wojciech Górecki MINISTERSTWO ŒRODOWISKA NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŒRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA W KRAKOWIE PAÑSTWOWY INSTYTUT GEOLOGICZNY W WARSZAWIE KRAKÓW 2006

.

Wykonawca: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Zakład Surowców Energetycznych 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30 tel. +4812 6172360 tel/fax. +4812 6336504 e-mail: wgorecki@uci.agh.edu.pl Redaktor naukowy: prof. dr hab. inż. Wojciech Górecki Koordynator Projektu: mgr inż. Marek Hajto Autorzy: prof. dr hab. inż. Wojciech Górecki 1, prof. dr hab. inż. Andrzej Szczepański 1, prof. dr hab. inż. Andrzej Sadurski 2, mgr inż. Marek Hajto 1, mgr inż. Bartosz Papiernik 1, mgr inż. MBA Tomasz Kuźniak 1, mgr inż. MBA Tomasz Kozdra 1, mgr inż. Jan Soboń 1, dr Jan Szewczyk 2, mgr Andrzej Sokołowski 2, prof. dr hab. inż. Wojciech Strzetelski 1, dr inż. Andrzej Haładus 1, dr inż. Jarosław Kania 1, prof. dr hab. inż. Krzysztof Kurzydłowski 5, prof. dr hab. inż. Andrzej Gonet 1, dr inż. Marek Capik 1,drinż.TomaszŚliwa 1, prof. dr hab. inż. Roman Ney 3, dr inż. Beata Kępińska 3, dr inż. Wiesław Bujakowski 3, dr inż. Lucyna Rajchel 1, prof. dr hab. inż. Jacek Banaś 1, dr inż. Wojciech Solarski 1, dr inż. Bogusław Mazurkiewicz 1, prof. dr hab. inż. Maciej Pawlikowski 1, dr hab. inż. Stanisław Nagy 1, dr hab. Krzysztof Szamałek 4, dr Anna Feldman-Olszewska 2, prof. dr hab. Ryszard Wagner 2, dr inż. Tomasz Kozłowski 8, mgr inż. Zdzisław Malenta 7, mgr inż. Aneta Sapińska-Śliwa 6, mgr inż. Anna Sowiżdżał 1, mgr inż. Jarosław Kotyza 3, dr Krzysztof P. Leszczyński 2, mgr inż. Marzena Gancarz 1 Współpraca: dr inż. Paweł Kosakowski, dr Jędrzej Pokorski, mgr inż. Barbara Masłowska-Kuśnierz, mgr inż. Ewa Zubel, mgr inż. Grzegorz Machowski, mgr inż. Izabela Zych, mgr inż. Monika Szczygieł, mgr inż. Joanna Ciągło 1 Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie 2 Państwowy Instytut Geologiczny w Warszawie 3 Polska Akademia Nauk o./kraków 4 Uniwersytet Warszawski 5 Politechnika Warszawska 6 Stowarzyszenie Gmin Polska Sieć Energie Cites 7 Eko-Invest S.A. 8 Geotermia Stargard Sp. z o.o. Projekt okładki i stron tytułowych: Marek Hajto, Maciej Florek Redaktor tekstu: Robert Warzecha, Marek Hajto, Anna Sowiżdżał Redakcja techniczna: Marek Hajto, Anna Sowiżdżał, Michał Maruta, Piotr Czwarkiel Tłumaczenie na język angielski: Wojciech Mayer, Wojciech Strzetelski, Julian Krach Redakcja komputerowa map/skład: Marek Hajto, Robert Warzecha Druk i oprawa: GOLDRUK (www.goldruk.com.pl) c Wszelkie prawa zastrzeżone PrintedinPoland ISBN 83-88927-13-2 ISBN 978-83-88927-13-3

.

Contractor: AGH - University of Science and Technology in Krakow Faculty of Geology, Geophysics and Environment Protection Department of Fossil Fuels Mickiewicza 30 Avenue, 30-059 Krakow phone +4812 6172360 phone/fax. +4812 6336504 e-mail: wgorecki@uci.agh.edu.pl Scientific Editor: Professor Wojciech Górecki Project Manager: M.Sc. Eng. Marek Hajto Authors: Professor Wojciech Górecki 1, Professor Andrzej Szczepański 1, Professor Andrzej Sadurski 2, M.Sc. Eng. Marek Hajto 1, M.Sc. Eng. Bartosz Papiernik 1, M.Sc. Eng. MBA Tomasz Kuźniak 1, M.Sc. Eng. MBA Tomasz Kozdra 1, M.Sc. Eng. Jan Soboń 1, Ph.D Jan Szewczyk 2, M.Sc. Andrzej Sokołowski 2, Professor Wojciech Strzetelski 1, Eng. Ph.D Andrzej Haładus 1, Eng. Ph.D Jarosław Kania 1, Professor Krzysztof Kurzydłowski 5, Professor Andrzej Gonet 1, Eng. Ph.D Marek Capik 1,Eng.Ph.DTomaszŚliwa 1, Professor Roman Ney 3, Eng. Ph.D Beata Kępińska 3, Eng. Ph.D Wiesław Bujakowski 3, Eng. Ph.D Lucyna Rajchel 1, Professor Jacek Banaś 1, Eng. Ph.D Wojciech Solarski 1, Eng. Ph.D Bogusław Mazurkiewicz 1, Professor Maciej Pawlikowski 1, Eng. Ph.D Stanisław Nagy 1, Ph.D Krzysztof Szamałek 4, Ph.D Anna Feldman-Olszewska 2, Professor Ryszard Wagner 2, Eng. Ph.D Tomasz Kozłowski, M.Sc. Eng. Zdzisław Malenta, M.Sc. Eng. Aneta Sapińska-Śliwa 6, M.Sc. Eng. Anna Sowiżdżał 1, M.Sc. Eng. Jarosław Kotyza 3,Ph.D Krzysztof P. Leszczyński 2, M.Sc. Eng. Marzena Gancarz 1 Cooperation: Eng. Ph.D Paweł Kosakowski, Ph.D Jędrzej Pokorski, M.Sc. Eng. Barbara Masłowska-Kuśnierz, M.Sc. Eng. Ewa Zubel, M.Sc. Eng. Grzegorz Machowski, M.Sc. Eng. Izabela Zych, M.Sc. Eng. Monika Szczygieł, M.Sc. Eng. Joanna Ciągło 1 AGH University of Science and Technology Krakow 2 Polish Geological Institute 3 Polish Academy of Sciences Krakow 4 Warsaw University 5 Warsaw University of Technology 6 Energie Cites 7 Eko-Invest S.A. 8 Geotermia Stargard Sp. z o.o. Cover and Title page designed by: Marek Hajto, Maciej Florek Text Editors: Robert Warzecha, Marek Hajto, Anna Sowiżdżał Technical Editors: Marek Hajto, Anna Sowiżdżał, Michał Maruta, Piotr Czwarkiel Translations: Wojciech Mayer, Wojciech Strzetelski, Julian Krach Computer Editors: Marek Hajto, Robert Warzecha Printed by: GOLDRUK (www.goldruk.com.pl) c All Rights Reserved PrintedinPoland ISBN 83-88927-12-2 ISBN 978-83-88927-13-3

.

.

..

.

..

WPROWADZENIE Zakład Surowców Energetycznych od wielu lat prowadzi badania i prace wdrożeniowe obejmujące wybór optymalnych stref dla budowy ciepłowni geotermalnych. W Zakładzie analizowane są zasoby energii geotermalnej oraz technologie zagospodarowania złóż wód geotermalnych na NiżuPolskim. Podstawowe zasoby wód geotermalnych na Niżu Polskim związane są z warstwami wodonośnymi ery mezozoicznej. Wody geotermalne zakumulowane są przede wszystkim w formacjach piaszczystych dolnej kredy i dolnej jury. Znaczne zasoby energii geotermalnej zakumulowane są w wodachzbiorników:górnojurajskiego,środkowojurajskiego,górnotriasowego i dolnotriasowego. Prace badawcze przeprowadzone w ostatnich latach przez zespół Zakładu Surowców Energetycznych Akademii Górniczo-Hutniczej pozwoliły na rozpoznanie potencjału geotermalnego, zgromadzonego w wodonośnych utworach formacji paleozoicznej od kambru do permu. Identyfikacja warunków geotermalnych skał wieku paleozoicznego stanowi istotne uzupełnienie wiedzy na temat krajowych zasobów energii geotermalnejna Niżu Polskim. Uzyskane wyniki dają nowe możliwości rozwoju geotermii i dziedzin pokrewnych w rejonach leżących poza obszarami występowania ciepłych wód podziemnych formacji mezozoicznych. Badania nad wodami i energią geotermalną prowadzone w latach osiemdziesiątych w Akademii Górniczo-Hutniczej, znalazły odzwierciedlenie w licznych publikacjach, opracowaniach i organizowanych konferencjach. Podsumowaniem badań było opublikowanie Atlasu wód geotermalnych na Niżu Polskim (Górecki i in., 1990). Działania publikacyjne i konferencyjne w latach osiemdziesiątych miały również na celu przybliżeniemożliwościwykorzystaniawódienergiigeotermalnej,społecznościomlokalnym,władzomsamorządowymipotencjalnyminwestorom. W roku 1987 utworzono w Instytucie Surowców Energetycznych AGH Zakład Geotermii z interdyscyplinarnym zespołem specjalistów z zakresu geologii, hydrogeologii, geochemii, sejsmiki, geofizyki wiertniczej, wiertnictwa, ciepłownictwa, aplikacji komputerowych i ocen ekonomicznych. W Zakładzie Geotermii prowadzi się badania podstawowe i wdrożeniowe dotyczące rozpoznania optymalnych stref geotermalnych w basenach sedymentacyjnych Polski, metodyki oceny zasobów, eksploatacji i zatłaczania wód, obliczeń efektywności ekonomicznej i projektowania instalacji geotermalnych. Równocześnie utworzono specjalność Odnawialne Źródła Energii, co umożliwiło m.in. kształcenie specjalistówwzakresiegeotermii. W latach 1990-1995 w Zakładzie Surowców Energetycznych prowadzono systematyczne badania nad oceną zasobów wód i energii geotermalnej. Podsumowanie badań opublikowano w 1995 roku w Atlasie zasobów energii geotermalnej na Niżu Polskim. W latach 1995-2000 w Zakładzie Surowców Energetycznych podjęto prace badawcze, w których analizowano możliwości budowy ciepłowni geotermalnych w blisko 200 miastach Polski Niżowej. Badania miały na celu zdynamizowanie wykorzystania energii geotermalnej w tych miastach, gdzie warunki hydrogeotermalne i lokalny rynek ciepłowniczy gwarantują wykorzystanie wód i energii w sposób ekonomicznie uzasadniony. Studia możliwości inwestycyjnych dla poszczególnych miast stanowiły ważny dokument dla władz miejskich i samorządowych i dla potencjalnych inwestorów. Z analizowanych blisko 200 miast dokonano wyboru najlepszych kilkudziesięciu, dla których opracowano koncepcje zagospodarowania ciepła wód geotermalnych. Pracownicy Zakładu Surowców Energetycznych są współautorami dzieła wydanego w 2002 roku przez Komisję Europejską pt. Atlas of Geothermal Resources in Europe. Kolejne dwa atlasy geotermalne pt. Atlas zasobów geotermalnych na Niżu Polskim dla formacji mezozoicznej i dla formacji paleozoicznej stanowią podsumowanie kilkunastoletnich badańnad poszczególnymi zbiornikami geotermalnymi na NiżuPolskim..

..

Przedstawiona w Atlasie dla formacji mezozoicznej treść zawiera pełne informacje obejmujące całość interdyscyplinarnych zagadnień z dziedziny geotermii, które mogą być przydatne wszystkim tym, którzy zajmują się tą dziedziną wiedzy. Wyniki badań i ocena zasobów przedstawione w Atlasach geotermalnych umożliwiły wytypowanie stref optymalnych dla wykorzystania wód i energii geotermalnej. W strefach tych możliwajestbudowaciepłownigeotermalnych.głównecelestrategicznebudowyciepłownigeotermalnychsąnastępujące: poprawa stanu środowiska naturalnego w miastach; likwidacja rozproszonych niewydolnych źródeł ciepła, bądź modyfikacja istniejących systemów zaopatrzenia w ciepło,wceluograniczenia emisji zanieczyszczeńpyłowychigazowych; stabilizacja iewentualneobniżenieponoszonych kosztów produkcjienergiicieplnejoraz zwiększeniejakościusługciepłowniczych;stymulowanie dalszego rozwoju miastpoprzez rozwój jednego z ważniejszych elementów infrastruktury; stworzenie warunków dla rozwoju dziedzin słabo rozwiniętych, bądź nowych jak np.: ogrodnictwo, balneologia i rekreacja; zagospodarowanie nadwyżek niskotemperaturowego ciepła geotermalnego prowadzić będzie do wzrosturentowności przedsięwzięćgeotermalnych; centralizacja dostaw ciepła w miastach, gdzie jest ona ograniczona bądźnie istnieje, obejmująca głównie budownictwo wielorodzinne, usługi oraz częśćprzemysłu,uporządkowaniegospodarkicieplnej,zwiększeniedostępudousługciepłowniczychdlawspólnotmiejskich. Przy ocenie wielkości zasobów eksploatacyjnych i możliwości budowy instalacji geotermalnychwzięto pod uwagę następująceuwarunkowania: energiauzyskana z wódgeotermalnychmożebyćwykorzystywanawmiejscachwydobywaniawód;zasobyeksploatacyjnebędąwięcograniczonedo rejonów miast i miejscowości,rejonówprzemysłowych,rolniczychirekreacyjno-wypoczynkowych; ze względu na znaczną kapitałochłonność inwestycji geotermalnych, lokalny rynek ciepłowniczy powinien być bardzo atrakcyjny, zdolny do przyciągnięciainwestorów; budowainstalacjigeotermalnychwnaturalnysposóbograniczonajestdoobszarów,gdziewystępująwodygeotermalneooptymalnychwłasnościach. Treść poszczególnych rozdziałów przedstawiona w języku polskim i angielskim ilustrowana jest rysunkami, a kolejne opisywane zbiorniki geotermalnezałącznikamigraficznymiwpostacimapiprzekrojów. Autorzy składają podziękowanie firmie Halliburton za możliwość wykorzystania oprogramowania Landmark Graphics Corporation do wielowariantowej analizy podstawowych parametrów hydrogeotermalnych oraz obliczeń. Oprogramowanie jest użytkowane przez Zakład Surowców Energetycznych wakademiigórniczo-hutniczej na podstawie grantu nr 2006-COM-038833. Autorzy składają podziękowania Ministerstwu Środowiska i Narodowemu Funduszowi Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej za sfinansowanie badań i kosztów wydania Atlasów. Szczególne podziękowania kierujemy do pracowników Departamentu Geologii Ministerstwa Środowiska za stałe i życzliwe wspieranie badań geotermalnych. Podziękowania składamy członkom Komisji Dokumentacji Hydrogeologicznych, przewodniczącemu Prof. dr hab. Bronisławowi Paczyńskiemu i mgr Teresie Stachowiak oraz recenzentowi mgr Jackowi Kapuścińskiemu za wnikliwe uwagi i opinie, uwzględnione w końcowej redakcjiatlasów. Serdeczne podziękowania przekazujemy mgr inż. Halinie Sobkowskiej, emerytowanej specjalistce Komitetu Badań Naukowych za wieloletnie zaangażowanie w realizację programów badań geotermalnych w Polsce.. Prof. dr hab. inż. Wojciech Górecki Kierownik Zakładu Surowców Energetycznych w Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica

..

INTRODUCTION Since decades the Department of Fossil Fuels of the Faculty of Geology, Geophysics and Environment Protection at the AGH-University of ScienceandTechnology(formerlytheUniversityofMiningandMetallurgy) in Kraków hascarried on theresearch and development projects focused on the selection of optimum areas for construction of geothermal heat plants. These projects included analyses of geothermal energy resources and development technologies of geothermal waters in the Polish Lowlands. The principal resources of geothermal waters in the Polish Lowlands are reservoired in the Mesozoic groundwater horizons. Geothermal waters are accumulated first of all in the Lower Cretaceous and Lower Jurassic formations but significant resources of geothermal energy are reservoired also in the Upper Jurassic,Middle Jurassic,Upper Triassic and Lower Triassic formations. Research studies undertaken in last years at the Department of Fossil Fuels enabled the recognition of geothermal potential accumulated in Paleozoic groundwater horizons (from the Cambrian to the Permian). Identification of geothermal conditions in Paleozoic sequences is an important supplementtoour knowledge on domestic resources of geothermal energy in the Polish Lowlands. The resultsofstudiesopen the new opportunitiesin thedevelopmentof geothermicsandrelated branches in the areas outside the occurrence of hot groundwaters in Mesozoic aquifers. Results of studies of geothermal waters and energy carried on in the 1980-ties at the University of Mining and Metallurgy were reflected in many publications, unpublished reports and conference materials. The summary of these studies is the Atlas of geothermal waters in the Polish Lowlands (Górecki et al., 1990). Publications and conference materials is sued in 1980-ties aimed to spread the knowledge on possibilities of geothermal waters and energy utilization among the local communities and authorities,and among the potential investors. In 1987 the Department of Geothermics was organized within the Institute of Fossil Fuels at the University of Mining and Metallurgy. The staff included specialists in geology, hydrogeology, geochemistry, seismics, well-log geophysics, drilling engineering, heat engineering, computer science and economics. The department has run both the basic and the applied research aimed to exploiration of optimum geothermal zones in sedimentary basins in Poland, methodology of resources calculation, production and injection of waters, economic effectiveness evaluation and designing of geothermal installations. Simultaneously, the new specialization: Renewable Energy Sources was included in the Faculty curriculum. The specialization is focusedon the educationof specialists in geothermics. In the years 1990-1995 the systematic studies were carried on at the Department of Fossil Fuels on the evaluation of geothermal waters and energy resources.theresults of these studies were summarized in the Atlasofgeothermalresourcesofthe PolishLowlands published in 1995. In the period 1995-2000 the staff of the Department of Fossil Fuels has undertaken the feasibility analyses of geothermal heat plants construction in nearly 200 towns in the Polish Lowlands. The studies aimed to dynamize the utilization of geothermal energy in those sites where both the hydrogeothermal conditions and the local heat market ensure the commercial utilization of geothermal waters and energy. Studies on investment opportunities of particular towns provided important materials for local authorities and for potential investors. From nearly 200 towns some tens were selected of most favourable conditions, for which the concepts of development of geothermal heat were prepared..

..

The staff of the Department of Fossil Fuels cooperated in the edition of the Atlas of Geothermal Resources in Europe issued in 2002 by the European Commission. The two forthcoming geothermal atlases for the Mesozoic and Paleozoic aquifers, edited jointly as the Atlas of geothermal resources of the Polish Lowlands summarize the results of long-term studies on particular geothermal aquifers in Poland. Data included into the Atlas for the Mesozoic aquifers contain relatively comprehensive, interdisciplinary information on broadly understood geothermics, which can be valuable for all specialists interested in this branch of science. The results of studies and the evaluation of resources contained in the Atlas enabled the selection of the areas of optimum conditions for utilization of geothermal waters and energy, i.e. the areas where the construction of geothermal heat plants is possible. Theprincipaltargetsofgeothermal heatplantsare: to improve the quality of environment in urban areas by closure of dispersed, inefficient heat plants or by modernization of existing heat supply systems in order toreducedustand gas emissions into theatmosphere, to stabilize or even to reduce running costs of energy generation and improvement of the quality of heat supply, stimulation of the growth of urban areasbydevelopmentofoneofcrucial components of the infrastructure, to provide conditions for the growth of underdeveloped or entirely new economic activities: gardening, balneology, recreation; consumption of the excessive, low-temperaturegeothermal energyinorder to improve theeffectivenessof geothermal installations, to centralize the heat supply in urban areas, mostly to apartment buildings, services and industrial plants, optimization of heat management, extension of theaccess to heat supply for local communities. In the evaluation of exploitable geothermal resources and possibilities of the construction of new geothermal installations the following factors were considered: energy produced from geothermal waters can be utilized at the site of waters production, hence, the exploitable resources will be limited to urban,rural and recreational areas,and to industrial zones, due to high capital intensityof geothermal investments,thelocal heat market must be very attractive to the investors, construction of geothermal installations is limited to the areas where geothermal waters of optimum properties are reservoired. The chapters are illustrated with figures and thedescribed aquifers are supplied with appendices containing maps and cross-sections. The Authors are grateful to the Ministry of Environment and to the National Fund for Environmental Protection and Water Management for providing funds necessary to undertake the editions of the Atlases. Sincere thanks are due to the Staff of the Department of Geology at the Ministry of Environment for continuous and friendly support of our studies. The Authors are very much indebted to the members of the Commission of Hydrogeological Assessments, particularly to Professor Bronisław Paczyński,Presidentof thecommissionandtoms.teresastachowiak as well astomr.jacek Kapuściński, the reviewer of the Atlas for important remarks and opinions,which improved the value of the Atlases. Out cordial thanks are expressed toms.halinasobkowska,emeritus expert of the past Committee for Scientific Research for many years of her deep involvement in realization of geothermal research projects in Poland.. Professor Wojciech Górecki Head, Department of Fossil Fuels AGH-University of Science and Technology

..

SPIS TREŚCI Spis treści Przedmowa 15 Foreword 15 Wprowadzenie 17 Introduction 21 1 Wstęp (W.Górecki) 30 1.1 Charakterystyka systemów geotermalnych na świecie i w Polsce (W.Górecki). 34 1.2 Opiszastosowańwódienergiigeotermalnej... 36 1.2.1 Podstawowe sposoby eksploatacji złóż wód i energii geotermalnej (W.Górecki)... 36 1.2.2 Sposobywykorzystywaniaenergiigeotermalnej(W.Górecki)... 37 1.2.3 Stan wykorzystania wód i energii geotermalnej na świecie (W.Górecki, B.Kępińska)... 38 1.3 Wody geotermalne w rozwoju cywilizacji (B.Kępińska)... 39 1.4 RozwójbadańiwykorzystaniaenergiigeotermalnejwEuropie... 40 1.4.1 Warunkigeotermalne-podstawoweinformacje(B.Kępińska)... 40 1.4.2 Stan wykorzystania energii geotermalnej w Europie (B.Kępińska)... 41 1.4.3 Główne dziedziny wykorzystania wód i energii geotermalnej w Europie (B.Kępińska)... 41 1.5 Wykorzystanie wód oraz energii geotermalnej w Polsce (W.Bujakowski, W.Górecki,B.Kępińska,R.Ney)... 42 1.6 Opis funkcjonujących instalacji geotermalnych w Polsce (W.Bujakowski, B.Kępińska,R.Ney,Z.Malenta,T.Kozłowski)... 44 1.7 Zastosowanie wód geotermalnych w balneoterapii i rekreacji (L.Rajchel)... 50 1.7.1 Zastosowanie wód chlorkowych (solanek) w balneoterapii (L.Rajchel). 51 1.7.2 Zastosowanie wód siarczanowo-siarczkowych w balneoterapii (L.Rajchel) 52 1.7.3 Możliwości wykorzystania wód geotermalnych formacji paleozoicznej i mezozoicznej na Niżu Polskim w balneologii i rekreacji (L.Rajchel).. 53 1.7.4 Wnioski... 54 1 Introduction (W.Górecki) 54 1.1 Characterization of geothermal systems in the world and in Poland (W.Górecki) 58 1.2 Descriptionofgeothermalwatersandenergyapplications... 59 1.2.1 Exploitation methods of geothermal waters and energy (W.Górecki). 59 1.2.2 Utilization methods of geothermal energy (W.Górecki)... 59 1.2.3 Utilization of geothermal waters and energy in the world - the state of theart(w.górecki,b.kępińska)... 59 1.3 Geothermal waters in the history of civilization (B.Kępińska)... 60 1.4 Development of scientific research and utilization of geothermal waters and energyineurope... 61 1.4.1 Geothermalconditions-basicinformation(B.Kępińska)... 61 1.4.2 Utilization of geothermal energy in Europe - the state of the art (B.Kępińska)... 61 1.4.3 Principal applications of geothermal waters and energy in Europe (B.Kępińska)... 62 1.5 Utilization of geothermal waters and energy in Poland (W.Bujakowski, W.Górecki,B.Kępińska,R.Ney)... 62 1.6 Description of geothermal installations operating in Poland (W.Bujakowski, B.Kępińska,R.Ney,Z.Malenta,T.Kozłowski)... 63 1.7 Usability prospects of subsurface thermal brines from paleozoic and mesozoic aquifers in the Polish Lowlands for balneotherapy and recreation purposes (L.Rajchel)... 65 2 Techniczne i technologiczne uwarunkowania eksploatacji, przesyłu i zatłaczania wód geotermalnych oraz odbioru ciepła 70 2.1 Systemywydobywczo-zatłaczającewódgeotermalnych(J.Soboń)... 70 2.2 Technikaitechnologiawykonywaniaotworówgeotermalnych... 73 2.2.1 Technikawierceniaotworów(A.Gonet,M.Capik,T.Śliwa)... 73 2.2.2 Technologiawierceniaotworów(A.Gonet,M.Capik,T.Śliwa)... 74 2.2.3 Konstrukcjeotworów(A.Gonet,M.Capik,T.Śliwa)... 74 2.2.4 Konstrukcje otworów wydobywczych i zatłaczających w strefie udostępnianychgeotermalnychhoryzontówzbiornikowych(j.soboń)... 76 2.2.5 Koszty geotermalnych otworów wiertniczych na Niżu Polskim (M.Capik) 77 2.3 Opróbowaniapoziomówgeotermalnychipompywgłębne... 78 2.3.1 Opróbowanie poziomów geotermalnych (A.Gonet, M. Capik, T.Śliwa) 78 2.3.2 Pompy głębinowe do pozyskiwania wód geotermalnych (A.Gonet, M. Capik,T.Śliwa)... 79 2.4 Infrastruktura napowierzchniowa geotermalnych systemów ciepłowniczych (T.Kuźniak)... 80 2.4.1 Przesył wody geotermalnej oraz sieć przesyłu dystrybucji ciepła (T.Kuźniak)... 80 2.4.2 Systemy grzewcze odbiorców i wymienniki ciepła (T.Kuźniak)..... 81 2.4.3 Pompyciepła(T.Kuźniak)... 82 2.4.4 Niskotemperaturowe układy grzewcze z pompami ciepła - płytka geotermia(j.kotyza)... 84 2.5 Zatłaczanie wód geotermalnych w piaskowcowych i węglanowych skałach zbiornikowych do otworu chłonnego (W.Bujakowski, W.Górecki, B.Kępińska, S.Nagy,J.Soboń)... 86 2.5.1 Skały zbiornikowe i ich cechy kolektorskie (W.Bujakowski, W.Górecki, B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 86 2.5.2 Zjawiska hydrodynamiczne występujące przy zatłaczaniu wody geotermalnej do ośrodków porowych i szczelinowych (W.Bujakowski, W.Górecki,B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 87 2.5.3 Czynniki wpływające na pogorszenie własności skał zbiornikowych (W.Bujakowski,W.Górecki,B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 88 2.5.4 Podstawowe metody stymulacji skał zbiornikowych (W.Bujakowski, W.Górecki,B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 89 25

2.6 Przykłady stymulacji odwiertów i złóż geotermalnych przy zastosowaniu metody miękkiegokwasowania (W.Bujakowski,B.Kępińska)... 91 2 Technical and technological condition of exploitation, transmission and injection of geothermal waters and heat perception 93 2.1 Production-injectionsystemsofgeothermalwaters(J.Soboń)... 93 2.2 Technique and technology of drilling geothermal wells... 93 2.2.1 Drilling technique (A.Gonet, M.Capik, T.Śliwa)... 93 2.2.2 Technique of drilling wells (A.Gonet, M.Capik, T.Śliwa)... 94 2.2.3 Technique of drilling wells (A.Gonet, M.Capik, T.Śliwa)... 94 2.2.4 Costs of geothermal wells drilled in the Polish Lowlands (J.Soboń).. 94 2.2.5 Costs of geothermal wells drilled in the Polish Lowlands (M.Capik).. 95 2.3 Samplingofgeothermalbedsanddownholepumps... 95 2.3.1 Samplingofgeothermalbeds(A.Gonet,M.Capik,T.Śliwa)... 95 2.3.2 Downhole pumps for geothermal waters (A.Gonet, M.Capik, T.Śliwa). 95 2.4 Surface infrastructure of geothermal heat supply systems (T.Kuźniak)... 96 2.4.1 Transportofgeothermalwaters(T.Kuźniak)... 96 2.4.2 End-userheatingsystemsandheatexchangers(T.Kuźniak)... 96 2.4.3 Heatpumps(T.Kuźniak)... 97 2.4.4 Low-temperatureheatingsystemswithheatpumps(J.Kotyza)... 98 2.5 Injection of geothermal waters back into sandstone and carbonate reservoir (W.Bujakowski,W.Górecki,B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 98 2.5.1 Reservoir rocks and their properties (W.Bujakowski, W.Górecki, B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 99 2.5.3 Factors deteriorating the reservoir properties of rocks (W.Bujakowski,W.Górecki,B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 99 2.5.4 Factors deteriorating the reservoir properties of rocks (W.Bujakowski,W.Górecki,B.Kępińska,S.Nagy,J.Soboń)... 100 2.6 Examples of geothermal well and reservoir stimulation with the soft acidization method(w.bujakowski,b.kępińska)... 101 3 Problemy związane z korozją materiałów konstrukcyjnych i wytrącaniem osadów w wodach geotermalnych 103 3.1 Korozjamateriałówkonstrukcyjnychwwodachgeotermalnych... 103 3.1.1 Wprowadzenie (J.Banaś, M.Pawlikowski, W.Górecki, K.Kurzydłowski) 103 3.1.2 Agresywność korozyjna wód geotermalnych (J.Banaś, M.Pawlikowski, W.Górecki,K.Kurzydłowski)... 103 3.1.3 Sposoby ochrony przed korozją w systemach eksploatujących wody geotermalne (J.Banaś, M.Pawlikowski, W.Górecki, K.Kurzydłowski)... 106 3.2 Stale odporne na korozję przeznaczone do stosowania w systemach geotermalnych107 3.2.1 Korozja rur i innych elementów instalacji geotermalnych (J.Banaś, B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 107 3.2.2 Propozycje doboru stali na rury i inne elementy instalacji geotermalnych (J.Banaś,W.Solarski,B.Mazurkiewicz)... 108 3.3 Podsumowanie(J.Banaś,B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 110 3.4 Wytrącanie substancji mineralnych w systemach i instalacjach geotermalnych 110 3.4.1 Wprowadzenie(J.Banaś,B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 110 3.4.2 Stan termodynamiczny płynów geotermalnych (J.Banaś, B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 111 3.4.3 Metody obliczeń i graficznego przedstawiania stanu termodynamicznego układu woda - skała w systemach geotermalnych (J.Banaś, B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 112 3.4.4 Minerały najczęściej wytrącające się w systemach geotermalnych (J.Banaś,B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 112 3.4.5 Metody ograniczania wytrącania substancji mineralnych w systemach geotermalnych(j.banaś,b.mazurkiewicz,w.solarski)... 113 3.4.6 Opróbowanie i analiza składu fizyko-chemicznego wód geotermalnych (J.Banaś,W.Solarski,B.Mazurkiewicz)... 113 3.4.7 Monitoring zmian składu chemicznego wody geotermalnej w trakcie eksploatacji(j.banaś,b.mazurkiewicz,w.solarski)... 113 3.4.8 Interpretacja geochemiczna wody geotermalnej wydobywanej z otworu Pyrzyce GT-1 na Niżu Polskim (J.Banaś, B.Mazurkiewicz, W.Solarski, J.Kania)... 114 3 Problems connected with corrosion of construction materials and sediments precipitating in geothermal waters 116 3.1 Corrosionofconstructionmaterialsingeothermalwaters... 116 3.1.1 Introduction (J.Banaś, M.Pawlikowski, W.Górecki, K.Kurzydłowski). 116 3.1.2 Corrosion aggressiveness of geothermal waters (J.Banaś, M.Pawlikowski,W.Górecki,K.Kurzydłowski)... 116 3.1.3 Methods of protection from corrosion in exploitation systems of geothermal waters (J.Banaś, M.Pawlikowski, W.Górecki, K.Kurzydłowski) 118 3.2 Corrosion resistant steels in geothermal water for tubing, casing and pipelines 118 3.2.1 Corrosion of pipelines and other geothermal installation elements (J.Banaś,B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 118 3.2.2 Material suggestions for pipelines and other geothermal installation elements(j.banaś,b.mazurkiewicz,w.solarski)... 119 3.3 Summary(J.Banaś,B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 120 3.4 Precipitationofsolidsingeothermalsystemsandinstallations... 120 3.4.1 Introduction(J.Banaś,B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 120 3.4.2 Thermodynamic conditions of geothermal fluids (J.Banaś, B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 120 3.4.3 Calculation methods and graphic presentation of thermodynamic condition in water-rock geothermal systems (J.Banaś, B.Mazurkiewicz, W.Solarski)... 121 3.4.4 Most common minerals precipitating in geothermal systems (J.Banaś, B.Mazurkiewicz,W.Solarski)... 121 3.4.5 Prevention methods of secondary minerals precipitation in geothermal systems(j.banaś,b.mazurkiewicz,w.solarski)... 121 3.4.6 Sampling and analysis of chemical composition and physical parameters ofgeothermalwaters(j.banaś,b.mazurkiewicz,w.solarski)... 122 26