|
TYTUŁ: Opracowanie optymalnych koncepcji zagospodarowania złóż niekonwencjonalnych / Optimum concepts of unconventional reservoir development
Autorzy: Praca zbiorowa (w dwóch tomach) pod redakcją Jana Lubasia
Recenzenci:
dr hab. inż. Krzysztof Labus, prof. PŚ
dr inż. Adam Wójcicki
|
|
|
Streszczenie
W monografii przedstawiono wyniki jednego z dziesięciu projektów badawczych realizowanych w ramach programu Blue Gas 1 „Polskie technologie dla gazu łupkowego”. Projekt o akronimie ResDev dotyczył opracowania optymalnych koncepcji zagospodarowania złóż niekonwencjonalnych zlokalizowanych w utworach ordowicko-sylurskich na obszarze Polski. Pozostałych dziewięć projektów dotyczyło sejsmiki i mikrosejsmiki, zasięgu utworów dolnego paleozoiku, metodyki szacowania zasobów oraz wyznaczania sweet spotów, optymalizacji parametrów wiercenia, inżynierii złożowej, a przede wszystkim ochrony środowiska, której dotyczą dwa projekty. Nie przyjęto natomiast do realizacji szczególnie ważnej tematyki związanej z udostępnianiem specyficznych, ordowicko-sylurskich utworów niekonwencjonalnych, zupełnie odmiennych od łupków amerykańskich. Jest to zagadnienie kluczowe, które decyduje o przyszłości przedsięwzięć związanych z eksploatacją zasobów węglowodorów zlokalizowanych w omawianych poziomach, zawierających znaczne ilości minerałów ilastych, negatywnie wpływających na kruchość stymulowanej skały, szczególnie w środowisku dotychczas stosowanych płynów szczelinujących przygotowanych na bazie wody.
Zagospodarowanie złoża to proces technologiczny i inwestycyjny, realizowany wtedy, gdy znane są już zasoby geologiczne gwarantujące ekonomicznie opłacalne wydobycie. Jest to możliwe wówczas, gdy dysponujemy odpowiednio dobraną do danych warunków geologiczno-złożowych technologią udostępniania, zapewniającą uzyskanie z danego odwiertu takich ilości węglowodorów, które pozwolą na osiągnięcie rentowności przedsięwzięcia górniczego. W programie Blue Gas 1 założono zatem, niejako a priori, dostępność znaczących zasobów węglowodorów w złożach zlokalizowanych w formacjach niekonwencjonalnych, dla których istnieje potrzeba opracowania odpowiednich koncepcji ich zagospodarowania.
Należy nadmienić, że odbywało się to w określonej atmosferze oczekiwań, budowanych na podstawie szacunków, szczególnie Amerykańskiej Służby Geologicznej.
Prezentowana monografia zawiera wyniki specjalistycznych badań PVT, na podstawie których określono rodzaje i właściwości fazowe płynów złożowych pochodzących z polskich ordowicko-sylurskich formacji łupkowych. Opracowano również procedury wyznaczania optymalnej gęstości siatki odwiertów w procesie rozwiercania złóż. Na podstawie innowacyjnych technologii przygotowania wydobywanych płynów złożowych do transportu zaprojektowano warianty zagospodarowania złóż z wykorzystaniem urządzeń modułowych. Wykonane prace studialne i obliczeniowe pozwoliły na przygotowanie koncepcji lokalnego zagospodarowania gazu. Zbadano także wpływ zmienności składu gazu na pracę urządzeń obecnie stosowanych z możliwością adaptacji do nowego paliwa. W opracowywanym projekcie dobrano również nowoczesne materiały odporne na czynniki korozyjno-erozyjne, a także inhibitory korozji. Zaprojektowano i zbudowano prototypową stację monitoringu korozji oraz innowacyjny sposób dostosowania głowicy do eksploatacji złóż występujących w formacjach łupkowych. Dbając o aspekty środowiskowe, zaproponowano też rozwiązania mające na celu stworzenie innowacyjnych technologii zarządzania wodami złożowymi.
|
Abstract
The monograph presents the results of the ResDev project – one of ten research projects carried out under the Blue Gas 1 “Polish technologies for shale gas” program. This project concerned the preparation of optimal concepts for the development of unconventional reservoirs located in Ordovician-Sylurian formations in Poland. The remaining nine projects concerned seismic and microseismic aspects, the range of Lower Paleozoic formations, the methodology for resources and sweet spots estimation, optimization of drilling parameters, field engineering and, above all, environmental protection, to which two projects were dedicated. However, the important issue for unconventional formations, i.e. the development of effective stimulation technology with the use of new fracking fluids adjusted to the petrophysical properties of Ordovician and Silurian shale formations that are specific and completely different from American ones was not addressed in the program. This is a key issue that will determine the future of projects involving the exploitation of hydrocarbons located at these levels, which contain significant amounts of clay minerals that adversely affect the brittleness of the stimulated rock for commonly used water-based fracking fluids.
Reservoir development is a technological and investment process carried out when geological resources which guarantee economically viable recovery are already known. This is possible when we have at our disposal an appropriately selected technology for the given geological and reservoir conditions which ensures obtaining such quantities of hydrocarbons produced by a single well that guarantees profitability of the development project. In the Blue Gas 1 program, therefore, the availability of significant hydrocarbon resources in deposits located in unconventional formations, for which there is a need to develop appropriate and optimal concepts for their development, was assumed to be a priori.
It should be mentioned that this took place in a specific atmosphere of optimistic expectations arising from the available estimates, especially by the United States Geological Survey.
This monograph includes the results of specialist PVT studies based on which the types and phase properties of reservoir fluids originating from Polish Ordovician-Sylurian shale formations were determined. Procedures were also developed to determine the optimum density of the well grid in the process of drilling the reservoirs. On the basis of innovative technologies of gas processing, various scenarios of reservoir development with the use of modular equipment were designed. The research and calculation works carried out allowed to prepare a concept of local utilization of natural gas from shale formation. The impact of gas composition variability on the operation of equipment currently used with the possibility of adaptation to a new fuel, was also examined. In the project under preparation, modern materials resistant to corrosion and erosion factors as well as corrosion inhibitors were also selected. A prototype corrosion monitoring station was designed and built, as well as an innovative method of adjusting well heads to the exploitation of reservoirs in shale formations. Taking care of environmental aspects, solutions were also proposed to create innovative technologies for the management of reservoir waters. |
