Geologia i
ekonomika złóż
ROPA I GAZ W ASPEKCIE
ZŁOŻOWYM I
EKONOMICZNYM
Ustawa – prawo
geologiczne i górnicze z
dnia 9 czerwca 2011 r.
Złoże ropy naftowej i gazu – naturalne
nagromadzenie substancji węglowodorowych,
których wydobycie może przynieść korzyść
gospodarczą
Do węglowodorów należą: ropa naftowa, gaz ziemny i
jego pochodne, metan pokładów węgla jako kopalina
główna
Do węglowodorów nie należy metan jako kopalina
towarzysząca węglowi kamiennemu pozyskiwany na
drodze odmetanowania kopalń
Klasyfikacja zasobów
ropy i gazu –
złoża konwencjonalne
ZASOBY GEOLOGICZNE
WYDOBYWALNE
BILANSOWE (do
40% zasobów
geologicznych
WYDOBYWALN
E
EKONOMICZNI
E
PRZEMYSŁOWE
NIEPRZEMYSŁOWE
POZABILANSO
WE
Graniczne wartości parametrów
definiujących złoże
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 grudnia 2001 r. (Dz.
U. Nr 153 poz. 1774)
Lp
.
Parametr
Jednostka
Wartość
graniczna
1
Minimalne pierwotne
zasoby geologiczne*
t
50000
2
Minimalna średnia
wydajność z otworów w
konturze złoża
t/d
2
3
Minimalny stosunek
początkowego ciśnienia
złożowego do ciśnienia
hydrostatycznego
0,6
4
Maksymalna gęstość ropy
g/cm
3
0,9
ROPA NAFTOWA
Minimalna przepuszczalność skał zbiornikowych – 1 mD –
propozycja dodania
*Kursywą zaznaczono proponowane kryteria do usunięcia
Graniczne wartości parametrów
definiujących złoże
Lp
.
Parametr
Jednostka
Wartość
graniczna
1
Minimalne pierwotne
zasoby geologiczne
mln m
3
60
2
Minimalna średnia
wydajność z otworów w
konturze złoża
m
3
/d
3000
3
Minimalna zawartość
węglowodorów
% obj.
30
4
Maksymalna zawartość
rtęci
µg/m
3
40
GAZ ZIEMNY
Minimalna przepuszczalność skał zbiornikowych – 0,1 mD –
propozycja dodania
Jednostki zasobów ropy
i
gazu
•
baryłka (barrel, bbl) – 159 l
•
1 baryłka statystyczna – 0,137 t
•
1 t ropy – ok. 7,3 baryłki
•
m
3
,
•
Nm
3
– normalny metr sześcienny adekwatny do
warunków normalnych
•
petadżul – PJ = 10
15
J, 1 mln m3 gazu = 0,33-0,52 PJ
Szacowanie zasobów
złóż ropy i gazu –
metody statyczne
Szacowanie zasobów
ropy i gazu
Metody statyczne – metoda objętościowa – zakłada, że wielkość
zasobów uzależniona jest od pojemności zbiornika, stosowana
jest dla złóż nowo odkrytych lub w początkowej fazie
eksploatacji
Powierzchnia zbiornika - F
Miąższość zbiornika - m
Współczynnik porowatości - n
Współczynnik nasycenia skał wodą - k
Gęstość ropy -
Współczynnik wydajności zbiornika (dla ropy) - h
Współczynnik skurczu (dla ropy) - r
Współczynnik ściśliwości (dla gazu) - B
Q=F*m*n*(1-k)/B - dla gazu ziemnego [m
3
]
B= zP
o
T
śr
/P
śr
T
o..,
P – ciśnienie, T - temperatura
Q=F*m*n*k**h*r - dla ropy naftowej [Mg]
Q
w
=Q*K – zasoby wydobywalne [Mg]
Metody dynamiczne – metoda spadku ciśnienia - dla gazu, zakłada
stałą ilość wydobytego gazu na drodze spadku ciśnienia w trakcie
eksploatacji, może być stosowana dla złóż długo
eksploatowanych.
Ciśnienie złożowe i wydobycie
Własności fizyczne płynów złożowych
Fizyczne parametry złoża
V = QP
p
a
1
/(P
P
a
1
-Pa
2
)
V – pierwotne zasoby gazu [m
3
]
Q – ilość wydobytego gazu w czasie spadku ciśnienia od
pierwotnego ciśnienia złożowego do średniego przy końcu
eksploatacji
a
1
a
2
– poprawki na odchylenie gazu od prawa Boyle’a
Mariotte’a
P
p
– pierwotne ciśnienie złożowe
P – średnie ciśnienie złożowe przy końcu eksploatacji
Szacowanie zasobów ropy i gazu
Szacowanie zasobów ropy i
gazu
Metody dynamiczne – metoda krzywych spadku
wydobycia – dla ropy i gazu
stosowana dla złóż o długiej historii eksploatacji
opiera się na analizie naturalnego spadku
wydobycia w czasie
prezentacja w/w analizy w postaci funkcji
wykładniczej, lub hiperbolicznej
Szacowanie zasobów
gazu z
łupków
GiP – Gas in place (ilość gazu w
złożu) – zasoby geologiczne.
Ilość gazu możliwego do
wydobycia
EUR – Estimated ultimate
recovery
SCW – Szacunkowe całkowite
wydobycie
Szacowanie zasobów
prognostycznych ropy i
gazu
Zasoby
prognostyczne
–
nie
odkryty
potencjał
węglowodorowy, szacuje się w celu prognozowania
wydobycia
w
przyszłości
i
określenia
polityki
poszukiwawczej
Sposoby szacowania:
metoda objętościowa
metoda genetyczna, polega na analizie geodynamicznej
basenów sedymentacyjno-strukturalnych, uwzględnia układ
skał macierzystych, zbiornikowych i uszczelniających,
termodynamiczne warunki tworzenia faz węglowodorów i
ich ruchu na drodze akumulacji
Q=P*F, gdzie P – potencjał jednostkowy, F – czynna
genetycznie powierzchnia basenu
Lubiatów-
Grotów
BMB
B3
(Petrobaltic)
Przemyśl
I
II
III
IV
Kamień Pomorski
Bóbrka
Grobla
Kościan
-
Brońsko
Tarchały
Wierzchowic
e
Obszary ropo- i gazonośne:
I – karpacki
II – przedkarpacki
III – wielkopolski
IV – zachodniopomorski
V - bałtycki
Wiek skał zbiornikowych
(piaskowce, dolomity i
wapienie):
trzeciorzęd +
mezozoik
perm +
karbon
kambr
Ważniejsze złoża:
ropa naftowa + gaz
gaz ziemny
Występowanie ropy i gazu w Polsce (złoża konwencjonalne)
Stężyc
a
Wańkow
a