Menu
W skrócie...

Cel projektu to opracowanie wytycznych do zaprojektowania innowacyjnej technologii wydobycia gazu z łupków przy użyciu ciekłego CO2. Technologia będzie oparta na wynalazku WAT dotyczącym wydobycia węglowodorów gazowych z kilku poziomów odwiertów lateralnych przy wykorzystaniu CO2 w stanie nadkrytycznym, co spowoduje wzrost wydajności odwiertu, ponieważ CO2 wywoła desorpcję CH4 ze struktury porowatej łupka, a przemiana termo-dynamiczna CO2 w złożu spowoduje zeszczelinowanie skały. Metoda jest bardzo korzystna z punktu widzenia ochrony środowiska, gdyż nie wymaga stosowania wody oraz środków chemicznych. Ciepło, które jest potrzebne do uzyskania efektu szczelinowania za pomocą ciekłego CO2 będzie pobierane samoistnie z górotworu otaczającego odwiert. Zaplanowane w tym projekcie badania numeryczne oraz eksperymentalne mają na celu weryfikację elementów technologii w warunkach laboratoryjnych, co znacznie ograniczy ryzyko i koszty realizacji technologii na odwiercie.

Opis projektu

Powrót


Planowane wykorzystanie rezultatów projektu

W obecnym świecie coraz większe znaczenie mają kraje, które posiadają zasoby źródeł energii wykorzystywanych w gospodarce. Do najważniejszych z nich możemy zaliczyć złoża ropy, gazu ziemnego i ostatnio gazu z łupków. Kraje te wykorzystują swoją pozycję nie tylko do dyktatu cenowego ale także gospodarczego i politycznego. Z tego powodu coraz ważniejsze jest bezpieczeństwo energetyczne kraju rozumiane jako możliwość uniezależnienia się lub minimalizacji tego zjawiska od innych krajów.
Polska posiada niewiele typowych złóż ropy i gazu ziemnego. Zostały odkryte za to na naszym terenie duże złoża gazu łupkowego. Technologia wydobycia tego typu gazu jest bardziej skomplikowana od klasycznych odwiertów wykorzystywanych do tej pory. Polega ona na wykonaniu odwiertu pionowego na poziom łupka gazonośnego, a następnie wykonanie w tym materiale otworów poziomych o niewielkich średnicach. Ze względu na to, że łupki są skałami o niewystarczającej przepuszczalności do zapewnienia przepływu gazu do odwiertu wymagają one perforacji. Proces perforacji pozwalający zintensyfikować wydobycie węglowodorów podzielić można na trzy główne grupy:
  • metody mechaniczne,
  • metody chemiczne,
  • metody termiczne.
Do metod mechanicznych zalicza się przede wszystkim szczelinowanie hydrauliczne, a także metody detonacyjne. Metodą chemiczną jest kwasowanie matrycy skalnej, natomiast metody termiczne to wygrzewanie odwiertów mające na celu stopienie osadów stałych (parafiny). Za połączenie metody mechanicznej z chemiczną uznać można szczelinowanie kwasem. W chwili obecnej dominującą rolę wśród metod intensyfikacji dopływu do odwiertu odgrywają zabiegi szczelinowania hydraulicznego i kwasowania w różnych odmianach dostosowanych do konkretnych warunków złożowych i zakładanego celu zabiegu. Metody tego typu spotykają się z zastrzeżeniami ekologów.
Rozwój wydobycia gazu z łupków był możliwy dzięki innowacjom w technologiach eksploatacyjnych. Dopiero zastosowanie na szeroką skalę odwiertów poziomych oraz udoskonalenie technologii szczelinowania hydraulicznego umożliwiły udostępnienie na skalę przemysłową złóż surowca uwięzionego w skałach macierzystych. Należy jednak pamiętać o tym, technologia szczelinowania hydraulicznego może nieść ze sobą zagrożenie dla środowiska naturalnego, choćby ze względu na ryzyko zanieczyszczenia wód gruntowych związkami chemicznymi dodawanymi do wody używanej do wydobycia gazu z łupków.
Koncesje na poszukiwanie złóż gazu łupkowego uzyskały głównie firmy amerykańskie, które wykorzystują metodę szczelinowania hydraulicznego do wydobycia gazu. Stanisław Nagy z Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu krakowskiej AGH zwraca uwagę na skuteczność szczelinowania wpływa wiele czynników, m.in. skład skały, a łupki w Polsce są niejednorodne i parametry naszych złóż różnią się od amerykańskich. Trzeba się liczyć z innymi warunkami geologicznymi w naszym kraju, które mogą stwarzać trudności badawcze i eksploatacyjne. Jego zdaniem wypowiedź prezesa ExxonMobil to sygnał, że konieczne są dodatkowe badania laboratoryjne i analizy złóż, by lepiej przygotować zabiegi szczelinowania.
Do końca września 2013 r. w Polsce wykonano tylko 48 otworów poszukiwawczych za gazem w łupkach. Aktualnie wiadomo, że żaden z tych otworów nie spełnia kryteriów produkcyjnej wydajności przy założeniu wydobycia metodą szczelinowania hydraulicznego. Istotne więc są prace nad rozwojem technologii krajowej do eksploatacji złóż gazu łupkowego oraz metod, które będą bezpieczne z punktu widzenia ekologii oraz opłacalne ekonomicznie. Ważne jest opracowanie technologii, która mogłaby pomóc w wydobyciu gazu ze skał złożowych w polskich warunkach geologicznych.
Proponowana innowacyjna metoda wydobycia gazu ze złóż niekonwencjonalnych, zweryfikowana w projekcie, posłuży do rozwoju krajowej gospodarki, zarówno w aspekcie przemysłu wydobywczego, jak i zakładów produkcyjnych wytwarzających elementy instalacji. Wyniki zostaną opatentowane i będą wdrażane w polskim przemyśle wydobywczym.



© APS, Projekt: Anna Szurgott