Opis projektu

Powrót

Innowacyjność projektu

Innowacyjność proponowanej technologii polega na prowadzeniu procesu wydobycia gazu z łupków przy wykorzystaniu co najmniej dwóch poziomów odwiertów lateralnych oraz optymalizacji metody szczelinowania poprzez użycie płynnego dwutlenku węgla jako płynu szczelinującego.
Zalety proponowanej metody:

• Proponowana metoda pozwala na osiągnięcie wysokich wartości ciśnienia w złożu i tym samym wzrost wydobycia gazu z łupka, natomiast instalacja doprowadzająca CO₂ do złoża będzie niskociśnieniowa.
• Metodami szczelinowania hydraulicznego uzyskuje się wydajność odwiertu na poziomie 15%, proponowana metoda może dać wydajność na poziomie 60% [1,2].
• Skała łupkowa może zaadsorbować objętościowo dwa razy więcej dwutlenku węgla niż metanu [3]. W związku z tym właściwość ta może doprowadzić do otrzymywania tzw. czystej energii.
• Sposób nie wymaga stosowania wody oraz domieszek chemicznych do uzupełniania eksploatowanego złoża i tym samym nie powoduje zagrożenia dla wód gruntowych.
• Proponowana metoda pozwala na prowadzenie procesu wydobycia w sposób w pełni kontrolowany (przy pomocy zaworów i czujników), co niweluje zagrożenie związane z tąpnięciami i ruchami górotworu.
• Proponowany sposób wydobycia gazu łupkowego z poziomych otworów przy użyciu CO₂ jest korzystny z punktu widzenia ekonomii oraz ochrony środowiska.
• Istnieje możliwość wykorzystania metody do magazynowania gazu cieplarnianego CO₂ po wyeksploatowaniu złoża gazu łupkowego poprzez zamknięcie złoża gazu na stałe.
• energia do proponowanego procesu szczelinowania jest pobierana z otaczającego górotworu, co zwiększa efektywność ekonomiczną i jest podejściem ekologicznym.

W tabeli przedstawiono porównanie aspektów ekologicznych proponowanej technologii i obecnie stosowanej technologii szczelinowania hydraulicznego:

Szczelinowanie hydrauliczne	Polska metoda wydobycia gazu łupkowego sprzężonej z magazynowaniem CO2 w złożu
- Zastrzeżenia UE dotyczące dużego prawdopodobieństwa zanieczyszczenia wód gruntowych, prawdopodobieństwo wprowadzenia ograniczeń dotyczących stosowania metody	+ Nie koliduje z zastrzeżeniami UE dotyczącej szczelinowania hydraulicznego, gdyż w tym procesie do szczelinowania stosuje się ciekły CO2 bez związków chemicznych szkodliwych dla środowiska, co najwyżej z dodatkiem piasku, co nie powoduje zanieczyszczenia wód gruntowych [4]
- stosuje się duże ilości wody z domieszkami chemicznymi, której migracja może zanieczyścić wody gruntowe	+ stosuje się ciekły CO2 z dodatkiem proppantu, nie ma ryzyka zanieczyszczenia wód gruntowych
- obserwacja efektów globalnie dla całego obszaru szczelinowania, lokalnie mogą wystąpić anomalie w rozwoju pęknięć w trakcie procesu – proces jest niekontrolowany,	+ obserwacja pękania na poziomie dolnym jest monitorowana na poziomie następnym (wyższym) – monitorowanie kontroluje procesy pękania na poszczególnych poziomach niższych od monitorowanego i umożliwia sterowanie procesem
- wydajność odwiertu jest na poziomie 15%, zasięg szczelinowania około 100 m wokół odwiertu pionowego.	+ wydajność odwiertu wzrasta do 60-80%, zasięg szczelinowania do 600 m wokół odwiertu.
Brak	+ w wyniku procesu jeden gaz naturalny w złożu zastępujemy innym, też naturalnym
Brak	+ wprowadzenie CO2 do podziemnych magazynów umożliwia ograniczanie jego emisji do atmosfery
Brak	+ możliwe jest otrzymywanie czystej energii, gdyż wydobywany metan może być wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej (elektrownie mobilne przy złożu, w kontenerach), a po spaleniu można powstały w tym procesie, głównie CO2 ponownie umieścić go w złożu.

Proponowaną metodę można modyfikować wykonując wiele zestawów odwiertów poziomych i przeprowadzać procesy stopniowo, przez zamykanie i otwieranie oraz wypełnianie CO₂ kolejnych otworów. Rozmieszczenie i ilość otworów poziomych na jednej głębokości jest dostosowana do struktury przestrzennej złoża. Najkorzystniejsze jest prowadzenie serii takich procesów z dołu złoża do góry. Można ją również wykorzystać do magazynowania gazu cieplarnianego CO₂ po wyeksploatowaniu złoża gazu łupkowego poprzez zamknięcie złoża gazu na stałe poprzez zaczopowanie otworu na odpowiedniej wysokości lub zamknięcie z możliwością wykorzystania tego złoża do dalszej eksploatacji. Zamiast CO₂ w procesie można stosować inny gaz cięższy od wydobywanego węglowodoru. Metoda może być stosowana w różnych rodzajach skał gazonośnych lub o strukturze porowatej.
Proponowana metoda wydobycia węglowodorów gazowych (gazu łupkowego) z poziomych otworów, sprzężonego z magazynowaniem CO₂ lub innego gazu cięższego od wydobywanego węglowodoru gazowego, w pojedynczym odwiercie jest o wiele bardziej korzystna z punktu widzenia ochrony środowiska. Metoda nie wymaga stosowania wody, chemicznych do niej domieszek do uzupełniania eksploatowanego złoża.
Metoda wypierania gazu łupkowego jest bardzo efektywna, proces absorpcji i desorpcji odbywa się na poziomie cząsteczkowym gazów.
Skały łupkowe mogą zaadsorbować objętościowo dwa razy więcej CO₂ niż metan. Ta właściwość może zostać wykorzystana do otrzymywania tzw. czystej energii ( uzyskanej w obiegu zamkniętym) tzn. spalania metanu w bliskiej odległości od złoża celem otrzymania np. energii elektrycznej i ponownego wtłaczania uzyskanego w tym procesie CO₂ do pokładu złoża łupków. Można więc stwierdzić, iż proponowane krajowe rozwiązane sposób wydobycia gazu łupkowego z poziomych otworów przy użyciu ciekłego CO₂ jest korzystne zarówno z punktu widzenia ekonomii, jak i ochrony środowiska naturalnego.
Wszystkie przesłanki: wyniki badań własnych i literaturowych wskazują, że możliwe jest osiągnięcie wydobycia gazu na poziomie produkcyjnym z polskich złóż gazu łupkowego przy użyciu proponowanej metody.