Gazownictwo
Wykład 3:
-Wybrane zagadnienia
z geologii złó\
gazu ziemnego.
Eksploatacja złó\
.
Odwiert gazowy.
Budowa geologiczna Ziemi
Geosfery:
- skorupa ziemska 0 km  60 km
- płaszcz Ziemi 60 km  3000 km
- jądro zewnętrzne Ziemi 3000 km  5100 km
- jądro wewnętrzne Ziemi 5100 km  6400 km
Litosfera (tzn. sfera kamienna) to zewnętrzna powłoka Ziemi obejmująca
skorupę ziemską i górną część płaszcza ziemskiego. Zło\
a gazu ziemnego jak
i ropy naftowej znajdują się wyłącznie w litosferze.
Podstawowe grupy skał litosfery
Podstawowe grupy skał litosfery
-skały magmowe - powstają wskutek krystalizacji
lub zakrzepnięcia magmy w głębi skorupy
ziemskiej lub na powierzchni Ziemi
- np.: bazalt, ryolit, granit, itp.
- skały osadowe - powstają przez nagromadzenie się materiału
przynoszonego przez czynniki zewnętrzne
(np. wodÄ™, powietrze), na skutek jego osadzania
siÄ™ lub wytrÄ…cania z roztworu wodnego
- np.: iły, piaskowce, \
wiry, zlepieńce, wapienie,
dolomity, gipsy, sole kamienne, krzemienie,
fosforyty, węgle kopalne, kopaliny ciekłe, kreda itp.
- skały metamorficzne - powstają ze skał magmowych i osadowych
na skutek przeobra\
ania się pod wpływem wysokich
temperatur, wysokiego ciśnienia i towarzyszących
procesów chemicznych
- np.: marmur (z wapieni i dolomitów), kwarcyt (z pias-
kowców i mułowców), antracyt (z węgli kopalnych), itp.
Typy substancji organicznej
skał osadowych
Stadia przemiany substancji organicznej
skał osadowych w ropę naftową i gaz ziemny
Diageneza  biochemiczne, chemiczne
i fizyczne przemiany substancji
organicznej skał osadowych
przebiegające na głębokościach,
gdzie temperatura nie przekracza 60 °C;
Katageneza  termiczne przemiany substancji
organicznej skał osadowych
zachodzÄ…ce w temperaturze
poni\
ej 200 °C;
Metamorfizm  termiczne przemiany substancji
organicznej skał osadowych
zachodzÄ…ce w temperaturze
powy\
ej 200 °C
Skały macierzyste dla ropy naftowej
i gazu ziemnego
Skałami macierzystymi dla ropy naftowej jest większość skał osadowych
(tzw. osadów macierzystych), a w szczególności: gliny bitumiczne, łupki,
margle, skały węglanowe (wapienie i dolomity), utwory piaskowo-aleurytowe, iły.
margiel
glina bitumiczna
Å‚upek
ił
wapień dolomit
piaskowiec
Migracje ropy naftowej i gazu ziemnego
Migracja wtórna
Migracja pierwotna
dalsze przemieszczanie siÄ™ ropy
migracja ze skały macierzystej
naftowej i gazu ziemnego
do sąsiedniej skały porowatej
ze skały macierzystej
(tzw. skały kolektorowej).
przez skały kolektorowe
do skały zbiornikowej.
Typy pułapek zło\
owych
ropy naftowej i gazu ziemnego
1. Pułapka w antyklinie
2. Pułapka przy uskoku
Typy pułapek zło\
owych
ropy naftowej i gazu ziemnego
3. Pułapka przy słupie
solnym
4. Pułapka w soczewkach
piaszczystych
Odwiert gazowy
Podstawowe elementy
odwiertu gazowego:
- głowica eksploatacyjna (1)
- rura prowadnikowa (3)
- rura okładzinowa zwana
rurÄ… eksploatacyjnÄ… (5)
- rura wydobywcza (6)
- perforacja (8)
- sito rury wydobywczej (9)
- korek (10)
- paker (12)
GÅ‚owica eksploatacyjna odwiertu gazowego
Rury wydobywcze i okładzinowe stosowane
w odwiertach gazowych
PN-93/H-74238  Rury stalowe bez szwu wydobywcze, normalnośrednicowe
rury okładzinowe: 5 x 9,19 mm
7 x 10,36 mm
9 5/8 x 11,05 mm
13 3/8 x 10,92 mm
ze złączem gwintowym
rury wydobywcze: 2 3/8 x 4,83 mm
2 7/8 x 5,51 mm
ze złączem gazoszczelnym BDS
Złącze gazoszczelne BDS: Gwintowane połączenie
z uszczelkÄ… elastyczna typu metal-metal, 15° gwintem
(5 zwoi na cal). Producent: Mannesmann Rohr GmbH.
Technologia wykonywania odwiertu
gazowego
Wiertła do wykonywania
odwiertu gazowego
Szyb wietniczy
do wykonywania
odwiertów gazowych
Technologia wykonywania odwiertu
gazowego
Obieg cieczy podczas
wykonywania odwiertu gazowego
Przygotowanie odwiertu
gazowego do eksploatacji
Technologia cementowania
odwiertu gazowego
Technologia perforowania
ścian odwiertu gazowego
(metoda detonacyjna)
Ekonomika eksploatacji zło\
a gazu ziemne
Metody stymulacji wydobycia
gazu ziemnego