background image

 

Biernat Henryk

1

 

Kulik Stanisław

2

 

Noga Bogdan

3

 

 
Słowa kluczowe: geotermia, zatłaczanie, korozja, kwasowanie, inkrustacja 
 

MoŜliwości pozyskiwania energii odnawialnej i problemy związane z eksploatacją 

ciepłowni geotermalnych wykorzystujących wody termalne z kolektorów porowych 
 
 

Streszczenie 

 

Obecnie  prawie  wszystkie  zakłady  geotermalne  w  mniejszym  lub  większym  stopniu 

borykają  się  z  trudnościami  związanymi  z  zatłaczaniem  schłodzonej  wody  termalnej  do 
warstw macierzystych. Jak wykazały nasze badania, moŜliwości chłonne otworów juŜ na eta-
pie  ich  dokumentowania  są  o  około  jedną  trzecią  mniejsze  niŜ  moŜliwości  eksploatacyjne 
(przy stosowanych obecnie konstrukcjach otworów eksploatacyjnych). We wszystkich działa-
jących obecnie zakładach geotermalnych obserwuje się równieŜ występowanie w mniejszym 
lub  większym  stopniu  zjawiska  korozji  metali  w  kontakcie  z  wodą  termalną.  Na  podstawie 
wykonanych  pomiarów  geofizycznych  zjawisko  korozji  obserwuje  się  głównie  w  otworach 
zatłaczających  i  w  napowierzchniowych  rurociągach  tłocznych.  Obecnie  istnieje  moŜliwość 
wyeliminowania  bądź  bardzo  powaŜnego  zmarginalizowania  wpływu  korozji  na  kolmatację 
strefy złoŜowej w otworach zatłaczających. Pozostaje jednak nadal bardzo powaŜny problem 
inkrustacji strefy przyodwiertowej związkami chemicznymi wytrącającymi się z wysoko zmi-
neralizowanych  wód  na  skutek  zmian  warunków  fizyko-chemicznych  spowodowanych  eks-
ploatacją.  Problem  inkrustacji  moŜna  znacząco  ograniczyć  poprzez  zastosowanie  miękkiego 
kwasowania, które wymaga jeszcze dalszych badań. 
 
 
1. Wprowadzenie 
 
 

Procesy pozyskiwania energii towarzyszyły człowiekowi od zarania dziejów, zmieniły 

się  tylko  formy  i źródła  energii  w  kolejnych  etapach  rozwoju  cywilizacyjnego  ludzkości. 
Wszystko  jednak  rozpoczęło  się  od  zastosowania  odnawialnych  źródeł  energii  związanych 
głównie z siłą wiatru i wody. Tak więc człowiek wykorzystywał energię odnawialną na długo 
przed paliwami kopalnymi, będącymi głównymi źródłami obecnie pozyskiwanej energii.  
 

Energetyka  konwencjonalna,  oparta  na  spalaniu  paliw  kopalnych,  takich  jak  węgiel 

kamienny i brunatny, ropa naftowa czy gaz ziemny nie jest w stanie w dłuŜszej perspektywie 
zaspokoić  rosnących  potrzeb  ludzkości,  ze  względu  na  ograniczone  zasoby  tych  paliw  oraz 
degradację  środowiska  naturalnego.  MoŜna  zatem  przypuszczać,  Ŝe  w miarę  upływu  czasu 
koszty wyprodukowania energii konwencjonalnej będą wzrastać coraz szybciej w miarę kur-
czenia się zasobów. Skuteczną zatem alternatywą dla wyczerpujących się zasobów paliw ko-
palnianych  i  dymiących  kominów  elektrociepłowni  moŜe  okazać  się  wykorzystanie  energii 
wód geotermalnych. 
 
 
2. Zasoby energii wód termalnych w Polsce 
 
 

Polska jest krajem o duŜych, potencjalnych moŜliwościach pozyskiwania energii geo-

termalnej.  Ponad  połowę  obszaru  naszego  kraju  obejmuje  wielki  zbiornik  permsko-
mezozoiczny, w obrębie którego znajdują się mniejsze jednostki geologiczne z występujący-

background image

 

mi w nich kolektorami wód termalnych. Zbiorniki wód termalnych, które są perspektywiczne 
i  mogą  być  wykorzystywane  do  pozyskania  energii  geotermalnej  znajdują  się  głównie 
w utworach mezozoicznych.  
 

Na obszarze NiŜu Polski głównym poziomem wodonośnym wód termalnych są utwo-

ry kredy i jury dolnej będące piaszczystym i piaszczysto - mułowcowym kompleksem utwo-
rów  kredowych  i  liasowych.  Warstwy  te  charakteryzują  się  dobrymi  własnościami  kolektor-
skimi.  W  warstwach  tych  udział  piaskowców  o  dobrych  własnościach  kolektorskich  wynosi 
około  60-80%.  W  piaskowcach  tych  porowatość  określona  laboratoryjnie  wynosi  14-19%, 
przepuszczalność do1000 mD. 
 

Utwory kredy dolnej występują na róŜnych głębokościach od 1000 do 2000 m. MiąŜ-

szość  tych  utworów  waha  się  w  granica  od  10  do  100  m.  Mineralizacja  wód  występujących 
w warstwach kredy dolnej zmienia się od wody pitnej do 10 g/dm

3

. Wydajność eksploatacyj-

ną  tych  wód  moŜna  złoŜyć  do  50  do  100  m

3

/h.  W  najbardziej  perspektywicznych  strefach 

temperatury wód dolno kredowych pozostają w przedziale od kilku do 70

o

C. 

 

Z  utworów  jury  dolnej  moŜna  uzyskiwać  wydajność  eksploatacyjną  wody  termalnej 

od 100 do 300m

3

/h. MiąŜszość tych utworów jest zmienna i waha się w granicach od kilku do 

ponad 300 m. Z uwagi na złoŜoną i zróŜnicowaną budowę geologiczną, utwory liasowe zale-
gają na róŜnych, znacznie róŜniących się głębokościach, od 500 mppt na wale kujawskim do 
3000 m w niecce łódzkiej. 
 

Głębokość zalegania utworów liasowych ma wpływ na temperatury jakie moŜna uzy-

skać  z  eksploatowanych  wód  termalnych  (rys.  1).  Zmienność  w  polu  temperatur  zbiornika 
dolnojurajskiego  jest  znaczna  osiągając  w  skrajnych  przedziałach  wartości  temperatur  wód 
gruntowych,  natomiast  na  największych  głębokościach  dochodzi  ona  do  100

o

C  w osiowej 

części niecki mogileńsko-łódzkiej. 

 

 

 

Rys. 1. Przekrój geologiczny 1 – 1’ 

 

 

Zbiornik  dolnojurajski  stanowi  strukturę  ciągłą,  o  bardzo  zróŜnicowanych  miąŜszo-

ś

ciach  i  głębokości  występowania.  Powoduje  to  duŜe  zróŜnicowanie  mineralizacji  wydoby-

wanych  wód.  Mineralizację  powyŜej  100  g/dm3  obserwujemy  z  reguły  na  głębokościach 
większych niŜ 1500 m.  
 

Zbiorniki paleozoiczne - permski, karboński i kambryjski - ze względu na gorsze roz-

poznanie, większą głębokość występowania, wyŜsze koszty udokumentowania tych horyzon-

background image

 

tów, naleŜy uznać za mniej korzystne, mimo wyŜszych temperatur występujących w nich wód 
termalnych. 
 
 
3. Problemy z zatłaczaniem wydobytych wód termalnych 
 
 

Prawie wszystkie Zakłady Geotermalne zlokalizowane na terenie Polski w mniejszym 

lub  większym  stopniu  borykają  się  z trudnościami  związanymi  z  zatłaczaniem  schłodzonej 
wody termalnej do warstw macierzystych i z występującą korozją. Trzeba równieŜ zaznaczyć, 
Ŝ

e wszystkie te ciepłownie mają udokumentowane zasoby wód, limitowane nie moŜliwościa-

mi  wydobywczymi  otworów  eksploatacyjnych  a  moŜliwościami  wtłoczenia  wód  schłodzo-
nych do górotworu wykorzystując otwór zatłaczający. Jak wykazały nasze badania, moŜliwo-
ś

ci chłonne otworów juŜ na etapie ich dokumentowania są o około jedną trzecią mniejsze niŜ 

moŜliwości eksploatacyjne. 
 

 

 

Rys. 2. Wydajność i ciśnienie w otworze GT-2 w pierwszych 4 latach eksploatacji 

 
 

Problemy  z  zatłaczaniem  wydobytej  wody  geotermalnej  przedstawione  zostaną  na 

przykładzie  otworów  Pyrzyce  GT  -  2  oraz  GT  -  4.  Po  odwierceniu  i  zafiltrowaniu  między 
20.11.1992  –  23.01.1993  r  otworu  Pyrzyce  GT  -  2  wykonano  pompowanie  oczyszczające, 
które  wykazało  wydajność  168m

3

/h.  Pod  koniec  1995  i  z  początkiem  1996  roku  przeprowa-

dzono  pompowania  eksploatacyjno  –  zatłaczające  a  wydajność  zatłaczania  wynosiła 
148,6m

3

/h przy stabilizacji ciśnienia na poziomie 2,5 bara po 55 godzinach. Z kolei w otwo-

rze  GT  –  4  uzyskano  wydajność  143m

3

/h  oraz  stabilizację  ciśnienia  na  poziomie  3,7  bara, 

którą uzyskano po 314 godzinach. Po włączeniu otworu GT - 2 do obiegu geotermalnego ci-
ś

nienie  zatłaczania  wynosiło  5,7  bara  przy  wydajności  zatłaczania  135m

3

/h.  Od  1997  nastę-

pował  systematyczny  spadek  wydajności  od  115m

3

/h  przy  ciśnieniu  9  barów  w marcu  1997 

roku,  aŜ  do  12m

3

/h  w  2000  roku  przy  ciśnieniu  przekraczającym  12  barów  (rys.  2).  W  tym 

samym czasie w otworze GT – 4 nie obserwowano pogorszenia chłonności – około 6 barów 
przy wydajności 100m

3

/h, około 10 barów przy wydajności 150m

3

/h. 

 

Do roku 2005 problemy pojawiały się cyklicznie według tego samego schematu - na-

gły  wzrost  ciśnienia  i  spadek  wydajności  po  przestoju.  KaŜdorazowo  pomagała  regeneracja 
otworu otwór GT – 2 gdzie po regeneracji w lutym 2004 wydajność wzrosła dwukrotnie. Jed-
nak  kaŜde  obniŜenie  efektywności  zatłaczania  i  kaŜdorazowa  regeneracja  pomimo  poprawy 

background image

 

parametrów  skracały  czas  między  wystąpieniami  kolejnych  spadków  wydajności.  W  2005 
roku  wykonano  kolejne  próby  poprawy  chłonności  otworów  GT  –  2  i  GT  -  4  poprzez  grun-
towne  czyszczenie  mechaniczne  i  chemiczne.  Wykonane  wówczas  prace  doprowadziły  do 
znacznej poprawy (osiągnięto rezultat 170m

3

/h przy ciśnieniu 1,8 bara). 

 

Tak więc, podstawowymi problemami otworów zatłaczających są postępujący spadek 

wydajności  i  efektywności  zatłaczania.  Problemy  te  zaleŜą  natomiast  od  wielu  czynników 
technicznych  związanych  z  działalnością  określonej  ciepłowni,  przy  czym  najwaŜniejszymi 
wydają się być: 

- sposób eksploatacji tzn. wielkość poboru i ciągłość zatłaczania wody, 
- oczyszczanie wody zatłaczanej, 
- stałość schładzania wody, 
- zabezpieczenie antykorozyjne całego układu, 
- inkrustacji strefy przyodwiertowej. 

 
 
4. Korozja rur okładzinowych w otworach zatłaczających 
 

 

We wszystkich działających  ciepłowniach obserwuje się występowanie  w mniejszym 

lub większym stopniu zjawisko korozji. Na podstawie wykonanych pomiarów geofizycznych 
zjawisko korozji obserwuje się głównie w otworach zatłaczających i w napowierzchniowych 
rurociągach tłocznych. 
 

Ocenę stanu technicznego po 10 latach eksploatacji rur okładzinowych w otworze Py-

rzyce  GT-2  wykonano  na  podstawie  analizy  statycznej  pomiaru  wykonanego  wieloramien-
nym średnicomierzem (Multifinger Imaging Tool - MIT 60). Pomiaru dokonano w interwale 
od 0 do 1511 m z dokładnością do 3 mm. W otworze Pyrzyce GT-2 zapuszczona jest kolumna 
okładzinowych  9 5/8",  grubość  ścianki  10.05  mm.  Rury  te  wykonane  są  ze  stali  J55  z  prze-
znaczeniem do odwiertów geologicznych i hydrogeologicznych. W otworze tym zamontowa-
no równieŜ zestaw rur 6 5/8" z filtrem prętowym  Johnsona wykonanym ze stali nierdzewnej 
S304.  Okazało  się,  Ŝe  w  2  rurach  okładzinowych  9 5/8"  występują  bardzo  głębokie  wŜery 
równe bądź przekraczające 90% grubości ich ścianek (rys. 3). 

 

   

 

 

a)                                                   b) 

 

Rys. 3. Wizualizacja wŜerów korozyjnych w otworze Pyrzyce GT-2: 

a) rura nr 45 - głębokość 423 m, b) rura nr 124 - głębokość 1192 m 

 

 

Podczas oceny stany technicznego rur okładzinowych 9 5/8" w otworze Pyrzyce GT-2 

stwierdzono, Ŝe 39 z nich jest w bardzo złym stanie technicznym, w których wartość uszko-
dzeń zawiera się w przedziale od 51 do 100% grubości ścianki (rys. 4). Zły stan techniczny - 
czyli przypadek kiedy uszkodzenia zawierają się w przedziale od 41 do 50% grubości ścianki 

background image

 

- stwierdzono w przypadku 59 rur. Średni stan uszkodzeń wahający się w przedziale od 21 do 
40% grubości ścianki zanotowano w przypadku 47 rur. śadnej badanej rury nie zakwalifiko-
wano do stanu dobrego  czyli takiego, dla którego uszkodzenia nie przekraczają 20% ubytku 
grubości ścianki. 

 

 

 

Rys. 4. Zmniejszenie grubości ścianki rur po 10 latach eksploatacji otworu GT-2 

 

 

Podczas  pomiarów  wieloramiennym  średnicomierzem  stwierdzono,  Ŝe  rury  6 5/8" 

(filtr Johnsona) we wszystkich otworach geotermii Pyrzyce są w dobrym stanie technicznym. 
Wyniki pomiarów potwierdziły sie po wyciągnięciu sita bezpieczeństwa na którym nie zano-
towano Ŝadnych ognisk korozji. 
 

Ocenę  stanu  rur  okładzinowych  wieloramiennym  średnicomierzem  MIT-60  przepro-

wadzono  równieŜ  w  otworze  Pyrzyce  GT-4,  w  którym  zapuszczone  są  identyczne  rury  co 
w otworze  GT-2.  W  tym  przypadku  pomiar  wykonano  w  interwale  od  0  do  1270  m  oraz 
w oparciu o uzyskane dane statystyczne dokonano oceny technicznej 136 rur okładzinowych. 
Po  wykonaniu  pomiarów  zlokalizowano  aŜ  35  potencjalnych  otworów  a  najgłębszy  z  nich 
przebijający ściankę rury znajduje się w rurze nr 134 na głębokości 1247 m (rys. 5). 

 

    

 

a)                                              b) 

 

Rys. 5. Wizualizacja wŜerów korozyjnych w otworze Pyrzyce GT-4: 

a) rura nr 134 - głębokość 1247 m, b) rura nr 136 - głębokość 1263 m 

 

 

Na  podstawie  wykonanej  analizy  moŜna  stwierdzić,  iŜ  rury  okładzinowe  w  badanym 

otworze są w znacznie gorszym stanie niŜ w otworze Pyrzyce GT-2. W badanym interwale aŜ 
125 rur okładzinowych 9 5/8" jest w bardzo złym stanie technicznym, 4 jest w złym stanie a 7 

background image

 

z nich  charakteryzuje  się  średnim  stanem  technicznym  (rys.  6).  Do  głębokości  1006  m  ko-
lumna rur okładzinowych jest skorodowana i przeplatana kilkoma strefami perforacji np. 692 
- 711 m , 891 - 910 m. PoniŜej głębokości 1006 m kolumna rur jest skorodowana i znacznie 
sperforowana - wykazuje ubytki powyŜej 90% grubości ścianki. 

 

 

 

Rys. 6. Zmniejszenie grubości ścianki rur po 10 latach eksploatacji otworu GT-4 

 

 

Na rys. 7a przedstawione są fragmenty rur ze stali J55 wydobyte z otworu zatłaczają-

cego  GT-4  po  10  latach  eksploatacji.  Na  rys.  7b  przedstawiony  jest  fragment  wyciągniętego 
sita bezpieczeństwa na którym nie zaobserwowano Ŝadnych ogniw korozji. 

 

   

 

 

a)                                                                          b) 

 

Rys. 7. Elementy wydobyte z otworu Pyrzyce GT-4: 

a) fragmenty punktowo skorodowanych rur, b) sito bezpieczeństwa 

 

 

Pomiaru średnic wewnętrznych rur okładzinowych dokonano równieŜ w otworze eks-

ploatacyjnym Pyrzyce GT-3. Po przebadaniu 110 rur okazało sie, Ŝe są one w stanie dobrym 
lub  średnim  w  miarę  zwiększania  się  głębokości  (rys.  8).  W  tym  przypadku  tylko  na  jednej 
rurze nr 108 zanotowano punktowe zjawisko korozji. 
 
 
 

background image

 

 

 

 

Rys. 8. Zmniejszenie grubości ścianki rur po 10 latach eksploatacji otworu GT-3 

 

 

Do  dnia  dzisiejszego  nie  znane  są  mechanizmy  powstawania  zwiększonej  korozji  rur 

okładzinowych  w  otworach  zatłaczających.  W  otworach  eksploatacyjnych  korozja  zachodzi 
w znacznie mniejszym stopniu co wynika z analizy przeprowadzonej na rys. 4,6 i 8. Podczas 
eksploatacji otworów i rurociągów naziemnych powstaje korozja punktowa. Efektem wystę-
powania korozji wŜerowej są miejscowe uszkodzenia wewnętrznej powierzchni mogące pro-
wadzić  do  powstawania  perforacji  i  wycieków  zmuszających  do  zatrzymania  obiegu  wody 
termalnej. 
 

Obecnie  istnieje  moŜliwość  wyeliminowania  bądź  bardzo  powaŜnego  zmarginalizo-

wania wpływu korozji na kolmatację strefy złoŜowej w otworach zatłaczających. MoŜna tego 
dokonać  poprzez  dobór  odpornych  na  korozję  materiałów  przeznaczonych  na  rury.  Prostym 
rozwiązaniem moŜe być zastosowanie stali nierdzewnej S304 ale jest to jednak przedsięwzię-
cie bardzo drogie. 
 

W  otworach  geotermalnych,  które  dopiero  będą  wykonywane  ograniczenie  problemu 

z korozją moŜna osiągnąć przez zastosowanie rur z fiberglasu lub rur wyłoŜonych od środka 
wykładziną polietylenową wysokiej gęstości typu HDPE. Rozwiązanie z rurami z fiberglasu - 
będzie  wymagało  jednak  zmiany  obecnie  stosowanych  konstrukcji  otworu  co  w  znacznym 
stopniu podnosi koszt całej inwestycji.  
 

W otworach juŜ eksploatowanych moŜna ograniczyć korozję poprzez zapuszczenie rur 

wyłoŜonych od środka  wykładziną polietylenową wysokiej  gęstości typu HDPE. W otworze 
Pyrzyce GT-2 i GT-4 rozwiązanie to zastosowano w lutym 2008 roku po kolejnym juŜ wzro-
ś

cie  ciśnienia  zatłaczania  oraz  spadku  wydajności.  Rozwiązanie  to  w  połączeniu  z  miękkim 

kwasowaniem przyniosło oczekiwane rezultaty. 
 
 
5. Inkrustacja w otworach zatłaczających 
 
 

Pozostaje  nadal  bardzo  powaŜny  problem  inkrustacji  strefy  przyodwiertowej  związ-

kami  chemicznymi  wytrącającymi  się  z  wysoko  zmineralizowanych  wód  na  skutek  zmian 
warunków fizyko-chemicznych spowodowanych eksploatacją. 
 

Problemem w zdiagnozowaniu przyczyn powstawania kolmatacji jest wieloetapowość 

tego mechanizmu. Do tej pory nie modelowano zachowania solanki jako takiej w warunkach 
spadku ciśnienia i temperatury (przy eksploatacji) i ponownego wzrostu ciśnienia i temperatu-
ry  (przy  zatłaczaniu).  Jednak  traktując  solankę  jako  roztwór  hydrotermalny  moŜna  odwołać 

background image

 

się do znanych modeli petrologicznych i złoŜowych – kolmatacja, a więc wytrącanie się osa-
dów  poniekąd  jako  hydrotermalnych  złóŜ,  wraz  z  całym  inwentarzem  procesów  takich  jak 
wzrost i spadek temperatury oraz ciśnienia, czy kolejność wytrącania. 
 

Celem  kwasowania  jest  ograniczenie  negatywnej  działalności  wykładnika  stęŜenia 

jonów wodorowych (pH), jednej z przyczyn powstawania kolmatacji. Węglany preferują śro-
dowisko  alkaliczne.  Symulacja  pH  pozwoli  uzyskać  stan  równowagi  chemicznej,  w  której 
węglan  wapnia  (CaCO

3

),  nie  będzie  strącany.  Korzyścią  płynącą  z  zastosowania  tej  metody 

będzie nie tylko wyeliminowanie przyczyny kolmatacji węglanowej, ale równieŜ pozbycie się 
dotychczasowych  efektów  w  warstwie  wodonośnej  poprzez  systematyczne  rozpuszczanie 
węglanu wapnia gromadzącego się dotychczas w warstwie złoŜowej z dala od otworu. 

W przypadku Geotermii Pyrzyce kolmatacja wydaje się być główną przyczyną spadku 

wydajności.  Wydaje  się,  Ŝe  tego  procesu  obecnie  nie  da  się  całkowicie  wyeliminować  przy 
eksploatacji wód w kolektorach porowych. Po ograniczeniu lub wręcz wyeliminowaniu koro-
zji  w  ciepłowni  geotermalnej  w  Pyrzycach  aby  ograniczyć  przytykanie  strefy  przyodwierto-
wej  związkami  chemicznymi  zastosowano  ,,miękkie  kwasowanie”  (rys.  9).  Miękkie  kwaso-
wanie  moŜe  rozwiązać  problem  występowania  inkrustacji  i  przytykania  części  czynnej  filtra 
zainstalowanego w warstwie wodonośnej. 
 

 

 

Rys. 9. Obraz zmian chłonności odwiertów GT2 i GT4 

w następstwie wykonanych kwasowań w 2009 r. 

 
 

Problem  w  stosowanej  metodzie  stanowiło  stęŜenie  kwasu  solnego  jakie  naleŜałoby 

dobrać.  Przy  wysokim  stęŜeniu  zatłaczanego  kwasu  mogłoby  dochodzić  do  reakcji  z  rurami 
okładzinowymi a z kolei zbyt niskie nie odniosłoby Ŝądanego skutku. 
 

Badania przeprowadzone przez labolatorium PG „POLGEOL” wykazały, Ŝe optymal-

ne stęŜenie kwasu solnego powinno wynosić około 0,1 - 0,2%. Wyniki uzyskano eksperymen-
talne  poprzez  umieszczenie  w  naczyniach  o  róŜnym  stęŜeń  kwasu  solnego  (0,2%,  1%,  5%, 
10%,  15%)  pięciu  próbek  pobranych  z  rury  stalowej.  Następnie  mierzono  czas  przebywania 
poszczególnych prób w  zadanym środowisku kwasowym, oraz mierzono  ilość przereagowa-
nego kwasu w danym czasie. Przy relatywnie wysokich stęŜeniach reakcja zachodziła prawie 
natychmiast.  Kwas  uzyskiwał  jasnoŜółtą  barwę  świadczącą  o  reakcji  kwasu  ze  stalą,  Przy 
stęŜeniach  niŜszych,  reakcja  zachodziła  znacznie  wolniej.  Przy  roztworze  kwasu  solnego 

background image

 

o stęŜeniu  1%    widoczne  efekty  zauwaŜyć  moŜna  było  dopiero  po  kilku  godzinach,  zaś 
w przypadku  stęŜenia  0,2%  minimalne  efekty  moŜna  było  zaobserwować  dopiero  po  24h. 
Zatem stosowanie przez dłuŜszy czas kwasu o stęŜeniu do 0,2% nie powinno przejawiać ob-
jawów negatywnych. Co więcej, po oczyszczeniu rur z rdzy, HCl ze stalowymi rurami będzie 
reagował w jeszcze mniejszym stopniu. 
 

Po  zastosowaniu  punktowego  „miękkiego  kwasowania”  uzyskano  znaczną  poprawę 

chłonności otworów zatłaczających (rys. 9). Zdecydowanie wzrasta wydajność i spada ciśnie-
nie zatłaczania. Niemniej po pewnym czasie od wykonanego zabiegu obserwuje się powolny 
spadek chłonności otworów i wzrost ciśnienia zatłaczania. Zjawisko to wyraźnie moŜna zaob-
serwować na rys. 10. 
 

 

 

Rys. 10. Obraz zmian w wydajności zatłaczania do odwiertu GT4  

po kwasowaniu przeprowadzonym w marcu 2009 r. 

 
Obecnie  w  ciepłowni  geotermalnej  w  Pyrzycach  prowadzone  są  prace,  które  zmierzają  do 
zastosowania ciągłego „miękkiego kwasowania” wykonywanego juŜ z miejsca wyznaczonego 
w ciepłowni geotermalnej. Powinno to nie tylko usuwać przyczyny inkrustacji ale zapobiegać 
wytrącaniu  się  związków  z solanki  powodujących  przytykanie  filtrów  zainstalowanych  w 
warstwie złoŜowej. 
 

Dla  ciepłowni  geotermalnej  w  Pyrzycach  zaproponowano  zastosowanie  miękkiego 

kwasowania w koncepcji nieco zmienionej. Zatłaczany nieustannie kwas w trybie ciągłym (od 
góry otworu, nie stosując syfonówek) ma za zadanie nie tylko rozpuszczać węglany, ale rów-
nieŜ wyeliminować przyczynę ich strącania, a więc obniŜenie pH. 
 
 
6. Podsumowanie 
 
 

Z wykonanych badań po 10 latach pracy ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach wynika, 

Ŝ

e korozja rur występuje w otworach zatłaczających. Korazja dotyczy głównie rur okładzino-

wych wykonanych ze stali J55. Wielkość korozji moŜna wiązać z czasem i ilością zatłaczanej 
wody.  W  otworze  Pyrzyce  GT-4  na  którym  spoczywał  główny  cięŜar  pracy  całego  obiegu 
geotermalnego  obserwujemy  o  wiele  większe  zuŜycie  rur  niŜ  w  otworze  GT-2.  Postępującej 
korozji nie obserwuje się w otworach eksploatacyjnych. Nie zaobserwowano równieŜ korozji 

background image

10 

 

w otworach zatłaczających w rurach 6 5/8” (filtr Johnsona) wykonanych ze stali S304. Koro-
zji rur nie naleŜy wiązać ze wzrostem mineralizacji wody termalnej. 

W  celu  moŜliwości  dalszej  eksploatacji  otworów  zatłaczających  od  środka  wyłoŜono 

je  wykładziną  polietylenową  wysokiej  gęstości  (HDPE).  Wcześniej  po  wyłoŜeniu  od  środka 
wykładziną HDPE rurociągu napowierzchniowego łączącego ciepłownię geotermalną z otwo-
rami zatłaczającymi nastąpiła zdecydowana poprawa pracy filtrów napowierzchniowych zain-
stalowanych przy otworach zatłaczających. Nie obserwuje się wytrącania na filtrach w formie 
osadów związków Ŝelaza oraz zaobserwowano dłuŜszy okres pracy filtrów pomiędzy wymia-
nami. 
 

W celu uniknięcia inkrustacji zastosowano „miękkie kwasowanie” wykonywane punk-

towo.  Zaobserwowano  znaczną  poprawę  chłonności  otworów  zatłaczających.  Obecnie  pro-
wadzone są prace wykonywania „miękkiego kwasowania” w sposób ciągły. 
 
 
 

1

  Przedsiębiorstwo  Geologiczne  POLGEOL  S.A.  ul.  Berezyńska  39,  03-908  Warszawa, 

biernat@polgeol.pl 

2

 Ciepłownia geotermalna w Pyrzycach, ul. Cieplna 26, Pyrzyce 

3

  Politechnika  Radomska  im.  Kazimierza  Pułaskiego,  ul.  Krasickiego  54,  26-600  Radom, 

b.noga@pr.radom.pl