Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy

TYTUŁ: Badania poliizobutylenobursztynoimidów w zakresie oceny użytkowej dodatków detergentowo-dyspergujących do paliw silnikowych

 

Autorzy: Winicjusz Stanik

prace INiG 206 big

OPIS PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zaawansowanych technologicznie olejów napędowych Premium i Power Diesel przeznaczonych dla zasilania silników o zapłonie samoczynnym wyposażonych w nowoczesne układy wtrysku paliwa High Pressure Common Rail System (HPCRS) spełniających normy emisji Euro 6/VI zawierających wielofunkcyjne pakiety dodatków Petropak® i Energocet®.
Wielofunkcyjne pakiety dodatków Petropak® i Energocet® charakteryzują się wysoką trwałością termodynamiczną oraz odpornością na ścinanie mechaniczne tworzącego się w paliwie przez zastosowane modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy stabilnego układu micelarnego wykazującego właściwości detergentowo- dyspergujące keep clean i clean-up potwierdzonego badaniami silnikowymi według procedur CEC F-23-01 i CEC F-98-08.
Utworzony przez modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy stabilny układ micelarny w postaci odwróconych micel w środowisku apolarnym, jakim jest olej napędowy zapobiega tworzeniu się wewnętrznych osadów Internal Diesel Injector Deposits (IDID) poprzez solubilizację i peptyzację nierozpuszczalnych w paliwie prekursorów osadów w wysokociśnieniowych wtryskiwaczach Common Rail.
Badane modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy wykazywały również zdolność do zwilżania powierzchni metalowych w wysokich temperaturach, tworząc film ochronny zapobiegający osadzaniu się wysoce adhezyjnych osadów i laków. Pozwalało to na utrzymanie w czystości dyszy rozpylaczy czopikowych i wielootworowych.
Zastosowane modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy wykazały pełną synergię z pozostałymi dodatkami wielofunkcyjnych pakietów Petropak® i Energocet® a ich zastosowanie w olejach napędowych Premium i Power Diesel, spełniało wymagania Światowej Karty Paliw – Worldwide Fuel Charter (WWFC 2013) dla olejów napędowych kategorii 4 i 5 oraz wytyczne producentów układów wtryskowych w postaci deklaracji wspólnego stanowiska „Fuel Requirements for Diesel Fuel Injection Systems, Diesel Fuel Injection Equipment Manufacturers, Common Position Statement – 2012" odnośnie wymagań jakościowych dla olejów napędowych przeznaczonych do zasilania silników o zapłonie samoczynnym.


OPIS EN:

The work shows the results of testing of high-tech Premium and Diesel Power diesel fuels containing multifunctional additive packages Petropak® and Energocet® intended to power compression-ignition engines with modern fuel injection systems High Pressure Common Rail System (HPCRS) that meet the emission standards Euro 6/VI.
Multifunctional additive packages Petropak® and Energocet® are characterized by its high thermodynamic stability and resistance to mechanical shear of stable micellar system forming in the fuel by used modified polyisobutylene succinic imides showing of detergent-dispersant keep clean and clean-up properties confirmed by the engine tests according to the CEC F-23-01 and CEC F-98-08 procedures.
The stable micellar system created by the modified polyisobutylene succinic imides in the form of reverse micellles in apolar environment, which is diesel fuel, prevents the formation of internal formations Internal Diesel Injector Deposits (IDID) by solubilization and peptization of insoluble in the fuel deposit precursors in high-pressure Common Rail injectors.
The tested modified polyisobutylene succinic imides showed also ability to wet metal surfaces at high temperatures to form a protective film to prevent buildup of highly adhesive deposits and lakes. This allowed to keep clean pintle and multiple-hole injector nozzles.
The applied modified polyisobutylene succinic imides showed full synergy with other additives of multifunctional packages Petropak® and Energocet® and their use in diesel fuels Premium and Power Diesel met the requirements of the Worldwide Fuel Charter (WWFC 2013) for diesel fuels category 4 and 5, and guidelines of injection systems manufacturers in the form of the common position declaration "Fuel Requirements for Diesel Fuel Injection Systems, Diesel Fuel Injection Equipment Manufacturers Common Position Statement-2012" in respect of the quality requirements for diesel fuel for compression-ignition engines.

Praca naukowa nr 206 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

 

TYTUŁ: Systemy filtracji spalin do samochodowych silników z zapłonem samoczynnym – problemy regeneracji filtrów DPF

 

Autorzy: Zbigniew Stępień

prace INiG 207 big

OPIS PL

Światowe ustawodawstwa dotyczące szkodliwych emisji do atmosfery stanowią obszerną dziedzinę obejmującą ustawodawcze wymagania, ograniczenia i techniczne uregulowania dotyczące różnego typu silników spalinowych mających rozmaite zastosowania. Na najważniejszych rynkach światowych, takich jak Europa i USA, wprowadzane są coraz ostrzejsze przepisy w zakresie norm emisji odnoszących się między innymi do silników z zapłonem samoczynnym (ZS), które będą wymagały od producentów samochodów osobowych, jak i różnego rodzaju użytkowych konstruowania pojazdów niskoemisyjnych. Przepisy te, poza redukcją CO, HC i NOx, nakładają ostre wymagania dotyczące ograniczenia emisji cząstek stałych. Próba spełnienia systematycznie zaostrzanych przepisów w zakresie ograniczania emisji sprawia, że coraz większe znaczenie zyskują układy tzw. następczej obróbki spalin stosowane do oczyszczania gazów spalinowych. Układy takie są powszechnie stosowane pomimo znacznego postępu w zakresie rozwoju konstrukcji silników spalinowych. W odniesieniu do przyszłych norm emisji z silników ZS optymalnym rozwiązaniem umożliwiającym spełnienie nawet najbardziej surowych przepisów dotyczących emisji jest połączenie selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) z filtrem cząstek stałych (DPF – Diesel Particulate Filter). DPF usuwają cząstki stałe z gazów spalinowych silników ZS poprzez filtrację spalin wydalanych z silnika. Jednak pomimo powszechnego stosowania już od ponad 15 lat DPF wymagają dalszych udoskonaleń i prowadzenia prac badawczo-optymalizacyjnych. Większość tych prac dotyczy obecnie stosowanych i przyszłych metod regeneracji filtrów, które są wciąż dalekie od doskonałości. Monografia ta stanowi kompendium wiedzy dotyczącej nieustannego zaostrzania przepisów w zakresie ograniczenia emisji cząstek stałych, konstrukcji, wydajności i zasad działania DPF, technologii i metod regeneracji DPF, a także opracowania systemu oczyszczania spalin z DPF regenerowanego przy wspomaganiu metodami pasywną i aktywną.
W pierwszym rozdziale omówiono: budowę i właściwości cząstek stałych, oddziaływanie wdychanych cząstek stałych na zdrowie, jak również obecne i przyszłe europejskie wymagania ustawodawcze w zakresie ograniczania emisji cząstek stałych.
W drugim rozdziale opisano konstrukcję DPF – materiały, z których wykonywane są monolity filtrujące, mechanizmy filtracji spalin, zalety i wady różnych filtrów, jak i działanie oraz właściwości użytkowe filtrów cząstek stałych. Ponadto przedstawiono konstrukcję i zastosowanie różnych systemów filtracji cząstek spalin pochodzących z silników ZS. Rozdział ten stanowi przegląd technologii wykorzystywanych do kontroli emisji cząstek stałych.
W trzecim rozdziale przedyskutowano metody regeneracji filtrów cząstek stałych, uwzględniając doświadczenia zdobyte podczas ich eksploatacji. Szczegółowo opisano i porównano strategie pasywnej i aktywnej regeneracji DPF. Rozważono stosowanie dodatków typu FBC (Fuel Borne Catalyst) do paliwa jako pasywnej metody wspomagania procesów regeneracji DPF w różnych warunkach eksploatacji. Zaakcentowano wciąż pojawiające się problemy w zakresie metod i procedur regeneracji DPF i omówiono przyszłe techniczne wyzwania z tym związane.
Celem ostatniego, czwartego rozdziału monografii było przedstawienie, w chronologicznej kolejności, procesu opracowywania, a następnie praktycznego badania i oceny systemu filtracji spalin do autobusów komunikacji miejskiej z DPF, w którym zastosowano metody pasywnego i aktywnego wspomagania regeneracji. Jest to skrócony raport zezrealizowanego projektu, w ramach którego praktycznie wykorzystano wiedzę dotyczącą konstrukcji, działania i regeneracji DPF do opracowania całego systemu filtracji spalin z zastosowaniem nowatorskiego dodatku typu FBC do pasywnego wspomagania procesów regeneracji DPF zweryfikowanych w warunkach rzeczywistej eksploatacji.


OPIS EN:

Worldwide emission legislations are a large field of legislative demands, limits and technical regulations for all the different internal combustion engine applications. Major world markets, such as Europe and USA, are legislating, among others, more and more severe diesel emission standards that will require manufacturers of passenger cars, and all ranges of commercial vehicles to develop low emissions vehicles. In addition to reduction in CO, HC and NOX, these regulations require stringent reductions of particulate emissions. In order to meet increasingly stringent emission standards, exhaust gas after treatment systems has increased in significance for internal combustion engines, despite the progress made with regard to engine modifications. For future emissions regulations concerning the Diesel engines, selective catalytic reduction (SCR) in combinations with diesel particulate filters (DPF) offers a unique and global solution for the most severe regulations. DPF remove particulate matter in diesel exhaust gases by filtering exhaust from engine. But, although DPFs have been in commercial production for more than 15 years, there is still much optimization activity in the field. Most investigations are focused on current and new regeneration methods which are still far from perfect. This monograph sets compendium of information about continuously tighten regulations with reference especially to particulate matter emission, DPF construction, performance and principle of operation, DPF regeneration technologies and procedures as well as presents development of real DPF systems with passive-active regeneration.
The first chapter introduces particulate matter composition and properties, health effects of inhaled particulate matter as well as current and future legislation on particle matter and particle number limits in Europe.
In the second chapter design of DPF, filter monolith materials, filtration mechanisms, advantages and disadvantages of various DPF, operation and operating characteristics as well as performance of DPFs has been extensively described. Furthermore, design and application different diesel particulate filtration systems were presented. It is something like diesel emission control technology review.
Chapter three discusses particulate trap regeneration methods and operating experience. Passive and active strategy for DPF regeneration has been in detail described and compared. The use of fuel borne catalyst (FBC) as a method of DPF passive regeneration supporting in a different driving conditions has been considered. Still occurrences problems with DPF regeneration procedures has been emphasized and the resultant technical challenges for the future were discussed.
The focus of the last, fourth chapter of the monograph was to present in chronological order developing and next practical evaluation of DPF system with combined regeneration method for city buses. So, this is a short report from the project of practical taking advantage of knowledge about DPF construction, operation and regeneration ways for development of novel FBC additive for passive supporting of DPF regeneration and all filtration system revised under real operating conditions.

Praca naukowa nr 207 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

 

TYTUŁ: Wpływ biokomponentu otrzymanego w wariancie co-processing na właściwości oleju napędowego/Impact of bio-component obtained by the „co-processing" on properties of diesel fuel

 

Autor: Jan Lubowicz

prace INiG 208 big

OPIS PL

W opracowaniu przedstawiono w sposób kompleksowy zagadnienia związane z wytwarzaniem biokomponentu w procesie hydrokonwersji mieszaniny oleju rzepakowego i frakcji naftowej oraz jego zastosowaniem jako komponentu paliwowego lub finalnego paliwa silnikowego. Nowością w tej pracy jest uwzględnienie w badaniach szerokiego obszaru zagadnień, w tym zwłaszcza wpływu biokomponentu na trzy podstawowe gatunki olejów napędowych dostępnych na rynku krajowym. Również nowatorski charakter mają badania procesu starzenia biokomponentu. W badaniach wzięto pod uwagę rolę dodatków uszlachetniających, ze szczególnym uwzględnieniem – ze względu na charakter chemiczny biokomponentu – właściwości niskotemperaturowych produktu.
Celem pracy było wykazanie, że proces hydrokonwersji oleju rzepakowego w wariancie co-processingu może zostać zaimplementowany w warunkach krajowego przemysłu rafineryjnego, przy zastosowaniu istniejącej infrastruktury technicznej. Stąd też oprócz szerokiego zakresu wpływu parametrów procesu hydrokonwersji na właściwości produktu skoncentrowano się także na warunkach procesowych (ciśnienie, temperatura, katalizatory) typowych dla istniejących instalacji służących do hydroodsiarczania komponentów oleju napędowego.
W warunkach procesowych typowych dla przemysłowych niskociśnieniowych instalacji hydroodsiarczania komponentów oleju napędowego całkowitą konwersję oleju rzepakowego (OR) w mieszaninie z frakcją nafty otrzymano, stosując katalizatory NiMo/Al2O3. Katalizatory typu CoMo/Al2O3 okazały się nieefektywne. Katalizator NiMo-1 zapewnia całkowitą konwersję oleju rzepakowego w temperaturach niższych niż katalizator NiMo-2. Założony poziom hydrokonwersji oleju rzepakowego (zawartość OR max. 10 mg/kg, liczba jodowa max. 0,11 g J/100 g) na katalizatorze NiMo-1 dla surowca zawierającego 10% (V/V) OR i 90 (V/V) frakcji nafty uzyskano przy następujących parametrach: 300°C, 3,2 MPa, 3 h–1, 150 Nm3/m3. W przypadku surowca zawierającego 20% (V/V) OR i 80% (V/V) frakcji nafty konieczne było zwiększenie stosunku H2/surowiec do 250 Nm3/m3. Podniesienie temperatury procesu hydrokonwersji (3,2 MPa) surowca zawierającego 20% (V/V) OR i 80% (V/V) frakcji nafty z 300°C do 320°C spowodowało znaczne zwiększenie udziału reakcji dekarboksylacji: z 48% do 61%. Istotne zmniejszenie udziału tej reakcji (z 55% do 16%) można było uzyskać w wyniku zwiększenia ciśnienia z 3,2 MPa do 9,0 MPa (310°C).
Badania wykazały, że w zakresie podatności na działanie dodatków uszlachetniających, stabilności w czasie przechowywania, podatności na skażenie oraz kompatybilności z olejami silnikowymi (syntetyczny, półsyntetyczny i mineralny) produkt hydrokonwersji mieszaniny oleju rzepakowego i frakcji A-3 oraz wytworzone z jego udziałem paliwo charakteryzują się porównywalnymi właściwościami co rafineryjny olej napędowy (bez FAME). Produkty te nie są jednak podatne na depresowanie, przy zastosowaniu dodatków depresujących wykorzystywanych obecnie w przemyśle rafineryjnym.
Poddanie procesowi hydroizomeryzacji produktu powstałego w wyniku hydrokonwersji surowca zawierającego 20% (V/V) oleju rzepakowego i 80% (V/V) frakcji A-3 powoduje znaczącą poprawę właściwości niskotemperaturowych, co rozszerza zakres jego stosowania. W zależności od temperatury i ciśnienia procesu hydroizomeryzacji można uzyskać komponent oleju napędowego o temperaturze mętnienia –13°C, który jest podatny na proces depresowania (310°C, 4,0 MPa, 1,0 h–1, 200 Nm3/m3), lub komponent o bardzo dobrych właściwościach niskotemperaturowych (320°C, 6,0 MPa, 1,0 h–1, 200 Nm3/m3) charakteryzujący się temperaturą mętnienia –23°C, który nie wymaga stosowania depresatorów. Wytworzony w obu przypadkach komponent może być z powodzeniem użyty do wytwarzania olejów napędowych przeznaczonych do eksploatacji w sezonie zimowym.
Biokomponent uzyskany w wyniku hydrokonwersji oleju rzepakowego i frakcji naftowej może stanowić alternatywę dla biokomponentu (FAME) stosowanego obecnie. Zastąpienie FAME biokomponentem uzyskanym w wyniku katalitycznej hydrokonwersji olejów roślinnych, charakteryzującym się wysoką liczbą cetanową i dobrą stabilnością oksydacyjną, powinno spowodować wzrost jakości handlowych olejów napędowych stosowanych do zasilania silników o zapłonie samoczynnym. Produkt hydroizomeryzacji (320°C, 6,0 MPa, 1,0 h–1, 200 Nm3/m3) biokomponentu otrzymanego w wariancie co-processing z surowca zawierającego 20% (V/V) OR i 80% (V/V) frakcji A-3 spełnia wszystkie wymagania jakościowe dla oleju napędowego „o polepszonych właściwościach niskotemperaturowych", które są określone w normie PN-EN 590:2013-12 (klasa 2 klimat arktyczny). Produkt ten może być zastosowany jako samodzielne paliwo do pojazdów wyposażonych w silniki Diesla, można go również wykorzystać jako komponent do wytwarzania oleju napędowego gatunku F. Uzyskuje się zatem możliwość dywersyfikacji sposobów wytwarzania olejów napędowych zgodnych z wymaganiami normy EN-590:2013-12.14 Wpływ biokomponentu otrzymanego w wariancie co-processing na właściwości oleju napędowego gatunku F. Uzyskuje się zatem możliwość dywersyfikacji sposobów wytwarzania olejów napędowych zgodnych z wymaganiami normy EN-590:2013-12.


OPIS EN:

The presented work includes topics in a comprehensive manner on all aspects relating to both the production of bio-components in the process of hydro-conversion of a mixture of rapeseed oil and naphtha, and the application of the product obtained in the form of the final component or motor fuel. The novelty of this work is to include in the study, a broad area of issues, including especially the impact of bio-components on the three main grades of diesel fuels available on the domestic market. Also, the study of the aging process of bio-components possesses an innovative character. The study considered the role of additives with special emphasis on the low-temperature properties of the product, due to the chemical nature of the bio-component as well. The aim of the study was to show that rapeseed oil hydro-conversion process, in the co-processing variant can be implemented in the domestic refinery industry, using the existing technical infrastructure. Hence, in addition to the wide range impact of the hydro-conversion process parameters on product characteristics, focus was also placed on the process conditions (pressure, temperature, catalysts), typical for existing installations for hydro-desulfurization of diesel oil components.
The scope of the research included:
1) Selection of a catalyst for the hydro-conversion process of rapeseed oil and hydrocarbon fraction mixture (naphtha fraction).
2) Determination of the effect of process parameters on the product properties and chemical composition originating from the hydro-conversion of raw materials containing rapeseed oil.
3) Vulnerability assessment of hydro-treating products on additives (foaming tendency, anti-corrosion properties, lubricity, susceptibility to microbial contamination).
4) The evaluation of the stability, low temperature characteristics and the susceptibility to depressants on hydro-conversion crude products containing rapeseed oil.
5) Determination of the effect of the hydro-isomerization process on the low temperature properties of hydro-conversed crude products containing rapeseed oil.
6) Compatibility testing of hydro-conversed crude products containing rapeseed oil with different classes of engine oils.
7) The possibility assessment of the co-processed products application, containing rapeseed oil as a component of diesel fuel or as a final fuel.
In conditions typical for industrial low-pressure hydrodesulphurization process of diesel fuel components, the total conversion of rapeseed oil (OR) in a mixture of petroleum fractions was obtained using the NiMo/Al2O3 catalyst. The catalysts CoMo/Al2O3 proved to be ineffective. The catalyst NiMo-1 ensures complete conversion of rapeseed oil at lower temperatures rather than the NiMo-2 catalyst. The chosen hydro-conversion level of rapeseed oil (OR content max. 10 mg/kg, iodine value max. 0,11 gJ/100g) on the NiMo-1 catalyst, for crude containing 10% (V/V) OR, was obtained for the following parameters: 300°C, 3,2 MPa, 3 h–1, 150 Nm3/m3. In the case of crude containing 20% (V/V) OR it was necessary to increase the ratio of H2/crude to 250 Nm3/m3. The temperature increase of the hydro-conversion process (3,2 MPa), of crude containing 20% (V/V) OR 300 to 320°C resulted in a significant increase from 48 to 61% of decarboxylation reactions contribution. A significant reduction of the mentioned reactions (from 55 to 16%) could be obtained by the pressure increase from 3.2 MPa to 9.0 MPa (310°C).
Studies have shown, that regarding the impact of additives, on storage stability, susceptibility to contamination and compatibility with engine oils (synthetic, semi-synthetic and mineral), the product of hydro-conversion of a mixture of rapeseed oil and the fraction A-3 and prepared fuel with its participation, is characterized by comparable properties as refinery diesel oil (without FAME). These products are not susceptible to depressant additives, currently used by the refining industry.
Subjecting the product resulting from the hydro-conversion of crude, containing 20% (V/V) of rapeseed oil, to the hydro-isomerization process, results in significant improvement of low temperature properties, which expands the scope of its application. Depending on the temperature and pressure of the hydro-isomerization processes, a diesel fuel component can be obtained, with a cloud point of –13°C, which is susceptible to the depressants application (310°C, 4,0 MPa, 1.0 h–1, 200 Nm3/m3) or a component with very good low-temperature properties (320°C, 6,0 MPa, 1.0 h–1, 200 Nm3/m3), characterized by a cloud point temperature of –23°C, which does not require the application of depressants. The component produced in both cases, can be successfully applied in the production of winter diesel fuel. Bio-component obtained by the hydro-conversion of rapeseed oil and naphtha may be an alternative to the currently used bio-components (FAME). Replacement of FAME with a bio-component obtained from catalytic hydro-conversion of vegetable oils, characterized by a high cetane number and good oxidation stability, should increase the quality of com¬mercial gas oil. The product of hydro-isomerization (320°C and 6,0 MPa, 1,0–1, 200 Nm3/m3) of the resulting bio-component in the variant of "co-processing" from crude containing 20% (V/V) OR meets all the quality requirements for diesel oil "with improved low-temperature properties", that are specified in PN-EN 590: 2013-12 (class 2 arctic climate). This product can be used as a standalone fuel for vehicles equipped with diesel engines, it can also be used as a component for the production of grade F diesel. Therefore the possibility of methods diversification for diesel fuels production, compliant with the requirements of EN-590: 2013 12 is achieved.

Praca naukowa nr 208 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

 

TYTUŁ: Ograniczenie ekshalacji gazu w otworach wiertniczych poprzez modyfikację receptur oraz kształtowanie się struktury stwardniałych zaczynów uszczelniających

Suppressing gas exhalation in wells by the modification of the slurry designs and the structure formation of the solidified sealing slurries


 

Autorzy: Marcin Kremieniewski

 

199 Kremieniewski Marcin

OPIS PL

Najważniejszym zadaniem zabiegu cementowania każdej kolumny rur okładzinowych jest uszczelnienie przestrzeni pierścieniowej pomiędzy zapuszczanymi rurami a ścianą otworu wiertniczego oraz poprzednio zacementowaną kolumną rur.

W trakcie uszczelniania gazowych otworów wiertniczych często dochodzi do migracji gazu, powodującej nieszczelności płaszcza cementowego. Stanowi to zagrożenie dla środowiska oraz dla życia i zdrowia ludzi. Zjawisko migracji stwarza również problemy natury technicznej podczas przygotowywania otworu do eksploatacji.

W książce przedstawiono mechanizmy powstawania migracji i ekshalacji gazu oraz omówiono zagadnienia ograniczenia ekshalacji gazu w otworach wiertniczych. Zmniejszenie ekshalacji gazu można było uzyskać poprzez modyfikację receptur zaczynów uszczelniających. Opisana została innowacyjna metodyka badań zaczynów cementowych przeznaczonych do uszczelniania otworów wiertniczych o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu. W pracy omówiono wyniki badań migracji gazu przez wiążący i związany zaczyn cementowy na urządzeniu umożliwiającym symulację warunków otworowych oraz śledzenie zjawisk zachodzących w zaczynie podczas wiązania. Celem pracy było ograniczenie ekshalacji gazu poprzez modyfikację receptur zaczynów uszczelniających oraz analizę wpływu dokonanych modyfikacji na kształtowanie się struktury stwardniałych zaczynów uszczelniających.

W związku z powyższym w pracy poruszone zostały również zagadnienia dotyczące mikrostruktury stwardniałych zaczynów cementowych. Problematyka w dużym stopniu przyczynia się do ograniczenia migracji i ekshalacji gazu w otworach wiertniczych oraz pozwala na zminimalizowanie tego zjawiska poprzez zastosowanie innowacyjnych zaczynów uszczelniających.


OPIS EN:

The most important function of the cementing operations in each casing string column, is to seal the annular space between the installed pipes and the walls of the well, as well as the previously cemented casings.

What often occurs in a well during the cement job is gas migration, which causes leaks in the cement sheath. It poses a threat to the environment and human life and health. Moreover, gas migration causes certain technical problems while preparing the borehole for exploitation.

This book shows the mechanisms forming the migration and exhalation of gas and the problems connected with the suppressing of gas exhalation in wells. The suppression could be achieved by modifying slurry designs. This work presents an innovative methodology of analyzing cement slurries, designed to seal boreholes with a higher risk of gas migration occurrence. The work also reports the results of research into gas migration in a setting, as well as already set cement slurry, which was conducted in a simulator modelling well conditions, where all the slurry solidifying effects could be closely observed. The aim of the work was to reduce gas exhalation, by modifying slurry designs and analyzing the effects of the modifications, on the formation of the structure of the solidified slurries.

On account of this, the work also discusses some questions concerning the microstructure of solidified cement slurries. This problem contributes considerably, to the suppressing of gas migration and exhalation in wells, and helps to minimalize this process by applying innovative slurry designs.

Praca naukowa nr 199 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

 

TYTUŁ: Aspekty termodynamiczne zatłaczania dwutlenku węgla w procesach intensyfikacji wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego (EOR/EGR)/Thermodynamic aspects of carbon dioxide injection in enhanced oil/gas recovery processes (EOR/EGR)

 

Autor: Łukasz Habera

210 Habera

OPIS PL

W monografii przedstawiono metody laboratoryjne, korelacje empiryczne i rozwiązania analityczne wyznaczania minimalnego ciśnienia mieszania (MMP, minimum miscibility pressure), jako kluczowego parametru w projektowaniu procesu podziemnego zatłaczania CO2 ukierunkowanego na zwiększenie odzysku płynu złożowego.

W pracy przybliżono fizyczną naturę dwutlenku węgla (CO2), podkreślono rolę mieszalnego charakteru wypierania ropy naftowej oraz wskazano metody wyznaczania minimalnego ciśnienia mieszania. Przedstawiono mechanizmy, które powodują, że sczerpanie węglowodorów w procesach intensyfikujących wydobycie osiąga wysoki poziom. Termofizyczne własności ropy i zatłaczanego dwutlenku węgla (CO2) determinują istnienie złożonych procesów mieszania płynów zachodzących w wyniku występowania przejść fazowych, którym towarzyszy migracja składników układu. Scharakteryzowano mechanizm parowania, kondensacji i mechanizm złożony, łączący cechy obu wcześniej wymienionych.

Rozważania na temat podziemnego zachowania CO2 oparto na badaniach laboratoryjnych przeprowadzonych przez autora rozprawy na fizycznym modelu złoża typu slim tube. Kluczową część pracy stanowi autorski model analityczny do wyznaczania współczynnika sczerpania złoża RF oraz minimalnego ciśnienia mieszania układu ropa naftowa–CO2. Proponowany model oparty jest na metodzie wielokrotnego kontaktu płynów (zatłaczanego i wypieranego) w koncepcyjnych komorach mieszania, symulując przebieg testu laboratoryjnego typu slim tube. Sercem modelu jest moduł obliczeń termodynamicznej równowagi fazowej z wykorzystaniem, jako przykładowego, równania stanu Soave'a–Redlicha–Kwonga (SRK).


OPIS EN:

Normal 0 21 false false false PL X-NONE X-NONE

This monograph presents empiric correlations as well as laboratory and analytical methods to predict Minimum Miscibility Pressure, which is a crucial parameter of Enhanced Oil and Gas Recovery process.

Moreover, the vaporizing, condensing and combined gas drive were demonstrated as displacment mechanisms that occur during the CO2–EOR process. The description of CO2–Oil interaction was based on laboratory Slim Tube tests conducted by the author.

The focal point of the thesis is the analytical model designed to determine minimum miscibility pressure (MMP) and recovery factor (RF). The model is based on the multiple contact of CO2 as an injected fluid and oil at virtual mixing cells. In the aforementioned model only thermodynamic relation describe the system and Soave–Redlich–Kwong equation of state was used, as a paradigm in order to perform numerous flash calculations.

 

Praca naukowa nr 210 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 12 617 76 32.

 

 
Normal 0 21 false false false PL X-NONE X-NONE