DZIEŃ PIERWSZY

Ośrodek Kopalń Ostrów Wielkopolski w Garkach

Na początku pierwszego dnia praktyk odbyło się spotkanie z kierownictwem ośrodka w Garkach , na którym zapoznani zostaliśmy pokrótce z historią ośrodka oraz zakładu , a także budową geologiczną eksploatowanych złóż , a następnie obowiązującym regulaminem kopalni i przepisami bezpieczeństwa.

Budowa geologiczna

Geologiczne złoża znajdują się w środkowej części monokliny przedsudeckiej w wewnętrznej , brzeżnej strefie podtrzeciorzędowych wychodni triasu ,który wraz z utworami permu leży na intensywnie sfałdowanym podłożu karbońskim.Pierwsze wiercenia na tym obszarze potwierdziły tylko istnienie uzyskanych przez sejsmikę kulminacji w utworach triasowych i permskich .Dopiero prace rozpoznawcze prowadzone na odkrytych złożach dostarczyły materiału do szczegółowego określenia tych struktur.

ZZGNIG Kopalnia Bogdaj-Uciechów

Kolejnym punktem pierwszego dnia praktyki była wizyta w ośrodku centralnym i kopalni Bogdaj-Uciechów, gdzie zapoznano nas z urządzeniami i technologiami niezbędnymi do prawidłowego funkcjonowania kopalni gazu.

Jest to ośrodek o jednej z największych powierzchni. Produkcja ruszyła ok. 1970 r. Ze względu na rozmiar opracowano dla tego złoża indywidualną technologię eksploatacji, tzn. podzielono je sztucznie na trzy części ,z których każda ma własny odcinek redukcyjno-pomiarowy zbierający gaz z poszczególnych odwiertów, a następnie przesyłający medium do centralnego ośrodka , jakim jest właśnie Bogdaj-Uciechów, na osuszanie i pomiary.

Obecnie działa ok. 44 odwiertów, dają one 400 m³ gazu na minutę pod ciśnieniem 2,8 MPa. Skład gazu: 40% CH₄, 50% N₂, 0,4% hel (pod tym względem jest to jedno z najbogatszych złóż na świecie), horyzont produkcyjny to wapień podstawowy i czerwony spągowiec.

Gaz, aby mógł być transportowany musi zostać osuszony. Do tego celu doskonale nadają się substancje na bazie glikolu takie jak DEG (starszy i wycofany z użycia) i TEG (nowocześniejszy, o lepszych parametrach0. W ośrodku Bogdaj-Uciechów do osuszania gazu stosowany jest DEG, który osusza gaz w kolumnach adsorpcyjnych. Kolumny te zbudowane są z półek, na których spotykają się gaz i glikol i na zasadzie przeciwprądowej woda zostaje odciągnięta z gazu. Następnie DEG jest regenerowany przez podgrzanie do temperatury parowania wody oraz przepływa przez zbiornik grawitacyjny, gdzie jest redukowane ciśnienie i obniżana temperatura do poziomu niezbędnego do prawidłowego przeprowadzenia procesu osuszania. W wyniku procesu ok. 100 litrów DEG-u miesięcznie jest porywane przez gaz. Glikol ulega także zasoleniu w wyniku kontaktu z wodą złożową, co powoduje potrzebę jego wymiany co pewien czas lub regeneracji przez szybkie odparowanie. Taką instalację posiada ten ośrodek, lecz ze względu na brak norm technicznych nie może ona działać. Gaz, po procesie osuszania, kierowany jest na sprężarki, które podnoszą jego ciśnienie do 5,4 MPa. Pod tym ciśnieniem gaz przesyłany jest, po dokonaniu pomiarów jego parametrów, do zakładu odazotowania w Odolanowie.

DZIEŃ DRUGI

Ośrodek Kopalń Gazu Góra, Kopalnia i Tłocznia Gazu Żuchlów

Działa od 1979 r. Powierzchnia złoża- 25 km², miąższość- 133 m, pierwotne zasoby 22 mld.m³,pozostało jeszcze ok. 4 mld.m³, horyzont produkcyjny to czerwony spągowiec, gaz zaazotowany. Pracują 34 odwierty, z czego dwa zatłaczają wodę, a jeden jest piezometryczny. Wydajność 72 tys.m³ na godzinę, pod ciśnieniem 4,06 MPa (pierwotnie 14,5 Mpa).

Na dopływie gazu do ośrodka znajdują się wymienniki ciepła, gdzie gaz jest podgrzewany (zapobieganie tworzeniu się gazohydratów), następnie wędruje na odcinek redukcyjny i separacyjno-pomiarowy (tzw. ODS- oddzielacze stojące ), indywidualny dla każdego odwiertu. W ten sposób ustala się parametry gazu i jego wydobycia. Dalej gaz wędrują na odcinek grupowy, separacyjny (tzw. ODL), gdzie na zasadzie grawitacyjnej oddzielona zostaje woda i cząstki stałe niesione przez gaz z odwiertów.

Następnie medium idzie na osuszanie, na kolumny adsorpcyjne z wypełnieniem. Do osuszania używany tu jest trójetyloglikol (TEG), którego koncentracja na wejściu do kolumny wynosi 98,5%, a na wyjściu najmniej 96%. Zużywa się ok. 7 litrów TEG-u na minutę w jednej kolumnie. Punkt rosy zostaje, dzięki temu procesowi, obniżony do -15^oC w zimie (wymagany to -10^oC). Nowocześniejsza regeneracja glikolu-w zamkniętym, hermetycznym układzie, powstała w 200^oC, para wodna jest skraplana i gromadzona ze względów ekologicznych.

Następnie gaz trafia na odcinek pomiarowy. Typowe pomiary kryzowe i dodatkowo mierzony jest wydatek gazu przepływomierzami turbinowymi.

Ponieważ gaz pochodzi z kilku kopalń i ma różny skład, na ośrodku w Żuchlowie powstała mieszalnia gazu mająca za zadanie ujednolicenie składu gazu.

Z mieszalni gaz trafia do tłoczni, gdzie jest sprężany do ciśnienia 6,2 MPa i wysyłany do odazotowania do Odolanowa. Podstawą tłoczni są silniki Waukesha, mocniejsze i zawierające więcej automatyki niż na Bogdaju. Ich wydajność to 15 tys. m³ na godzinę.

DZIEŃ TRZECI

PGNiG S.A. w Warszawie-Odział Zakład Odazotowania Gazu „KRIO” w Odolanowie

Zakład Odazotowania Gazu w Odolanowie powstał na początku lat 70-tych. Usytuowanie i cel jego istnienia zdeterminowały odkrycia na Niżu Polskim złóż gazu ziemnego o niskiej zawartości metanu. Odbywa się tu kriogeniczna przeróbka gazu ziemnego zaazotowanego, w wyniku której otrzymywany jest gaz wysokometanowy, ciekły azot i koncentrat helu.

Gaz po bardzo dokładnym oczyszczeniu (pkt. Rosy -90^oC) i oczyszczeniu na filtrach, trafia na pierwszą w procesie technologicznym instalację odazotowania, którą tworzą dwie identyczne linie produkcyjne dzielące się na:

1) część ciepłą - składającą się z:

• sekcji MEA - gdzie z gazu usuwa się dwutlenek węgla,

• sekcji usuwania wilgoci - z adsorberami wypełnionymi sitami molekularnymi,

• sekcji usuwania węglowodorów ciężkich - z adsorberami wypełnionymi węglem aktywnym.

2) część zimną - składającą się z:

• cold -boxów - gdzie gaz jest schładzany,

• kolumny rektyfikacyjnej - gdzie w procesie kriogenicznej destylacji następuje rozfrakcjonowanie oczyszczonego uprzednio gazu ziemnego na strumienie metanu, azotu i koncentratu helu.

Koncentrat helu podawany jest do instalacji helowej. Poddaje się go tutaj finalnemu doczyszczeniu, a następnie kieruje się na skraplarkę. Końcowym produktem instalacji jest ciecz helowa o temperaturze -269^oC, czyli bliskiej zeru absolutnemu.

Produktami części produkcyjnej zakładu są:

• gaz wysokometanowy,

• skroplony gaz ziemny LNG,

• ciekły i gazowy hel o czystości 99,9995%,

• ciekły azot o czystości 99,999%.

Do obsługi tak złożonego procesu technologicznego zainstalowane zostały najwyższej jakości systemy pomiarowe i regulacyjne. Nowoczesna aparatura renomowanych firm światowych pozwala na niezawodne sterowanie procesem oraz prowadzenie precyzyjnych rozliczeń. Do sterowania i bieżącej wizualizacji procesów wykorzystywane są sterowniki programowalne, systemy dyspozytorskie, a także rozproszony system sterowania. Kontrola stanu gazu w procesie technologicznym oraz korekcja gęstości w pomiarach rozliczeniowych prowadzona jest przy użyciu procesowych chromatografów gazowych. Do przeprowadzania niezbędnych analiz laboratoryjnych stosowana jest nowoczesna aparatura analityczna, m.in. laboratoryjne chrmatografy gazowe, analizator rtęci czy wilgotnościomierze.

Zastosowanie produktów zakładu:

• HEL - głownie wykorzystywany jest w aplikacjach kriogenicznych, gdzie wiodący jest rezonans magnetyczny (MRI). Tomografy MRI, w których hel używany jest do schładzania cewek magnesu nadprzewodzącego, są precyzyjnym narzędziem diagnostycznym dostarczającym szczegółowy obraz ludzkiego ciała w przekroju poprzecznym. Wśród niekriogenicznych zastosowań - głównie używany jest w technice spawalniczej jako osłona przy spawaniu łukiem elektrycznym, a także - w chromatografii gazowej, w przemyśle chemicznym, elektronicznym oraz jako składnik mieszanek oddechowych.

• AZOT - podstawowe zastosowanie znajduje w przemyśle spożywczym, gdzie umożliwia szybkie mrożenie produktów spożywczych oraz zapewnia beztlenową atmosferę do przechowywania żywności. Z kolei w przemyśle elektronicznym wykorzystywany jest przy produkcji czułych elementów, a w dziedzinie medycyny umożliwia krioterapię.

• GAZ ZIEMNY WYSOKOMETANOWY - nazywany jest paliwem przyszłości nie tylko ze względu na swe proekologiczne własności, lecz także z uwagi na komfort użytkowania oraz szerokie możliwości regulacji spalania. Oferowany jest w postaci gazowanej, jak i ciekłej (LNG)- do wykorzystania tam, gdzie nie ma gazu przewodowego.

Dodatkowo zakład posiada tłocznię gazu z zainstalowanymi pięcioma motosprężarkami firmy Cooper-Bessemer oraz dwoma firmy Waukesha-Ariel, o łącznej mocy 13347 kW (17883 KM), sprężającymi gaz wysokometanowy, będący produktem instalacji odazotowania. Sprężony gaz jest następnie przetłaczany do krajowej sieci gazowniczej.

Zakład modernizuje się wciąż, aby być jak najbardziej przyjaznym dla środowiska oraz by spełniać surowe normy europejskie w tym względzie.

Kopalnia Tarchały

Złoże gazu ziemnego Tarchały jest złożem typu masywowego i według aktualnego rozpoznania zalega od 1507,4 m. Do 1620 m. Dolną granicą złoża jest poziom wody podścielającej, którego kontur przyjęto na głębokości 1620 m. Górną granicę stanowi kompleks anhydrytowo-solny cyklotermu Werra.

Ważniejsze parametry złoża:

powierzchnia złoża 8,6 km²,

horyzont produkcyjny wapień cechsztyński i czerwony spągowiec,

porowatość skały zbiornikowej 4,76% (wapień cechsztyński), 10,15% (czerwony spągowiec),

pierwotne ciśnienie złożowe 18,916 MPa,

temperatura złoża 335,6 K.

Złoże to zostało już w 60% wyeksploatowane. Kopalnia jest zakładem starego typu, objawia się to m.in. wtryskową instalacją osuszania gazu opartą na DEG-u.

Wysocko 5

Złoże gazu ziemnego Wysocko jest złożem masywowym, zakumulowanym w obrębie stropowych partii utworów dolomitu głównego. Od góry złoże ekranowane jest ewaporatowymi utworami cechsztynu, od dołu ograniczone poziomem wody podścielającej.

Ważniejsze parametry złoża:

powierzchnia 1,395 km ²,

horyzont produkcyjny dolomit główny

porowatość skały zbiornikowej 7%,

pierwotne ciśnienie złożowe 14,751 MPa,

temperatura 326 K.

Aktualnie ciśnienie wynosi 12,35 MPa i w węzle redukcyjnym zmniejszane jest do 6 Mpa, a następnie trafia do rurociągu przesyłowego.

DZIEŃ CZWARTY

Kopalnia Radlin

W kopalni Radlin eksploatowane jest 29 otworów dających 56 tys. m³ gazu na godzinę. Horyzont produkcyjny znajduje się w czerwonym spągowcu, na głębokości 3100 m. Ciśnienie-25 MPa. W gazie znajduje się 81% metanu. Zasoby pierwotne 11 mld. m³. Na wejściu 25 węzłów pomiarowych i dwustopniowa redukcja ciśnienia- przed wymiennikiem ciepła do 10-20 MPa (podgrzanie w wymienniku ciepłą wodą) -i druga redukcja do 6,3-7,0 MPa. Indywidualnie separacja i pomiary każdego otworu na ODS-ach, a następnie wszystkie na ODL w celu oddzielenia wody. Osuszanie kolumnowe, przy pomocy TEG-u. W kolumnach znajdują się półki z pierścieniami Białeckiego- wielokrotne zwiększanie powierzchni kontaktu. Przepustowość obydwu kolumn wynosi 30 tys. m³ każda. Regeneracja glikolu odbywa się w układzie zamkniętym, każda kolumna posiada swój regenerator.

Gaz tutaj dostarczany zawiera rtęć, średnio 100-200 μg/m³. Rtęć jest oddzielana poprzez adsorpcję na adsorberach z węglem aktywnym. Dalej gaz przechodzi na filtry w celu usunięcia porywanego węgla i na punkt zdawczy do gazociągu przesyłowego.

Kopalnia Radlin jest przykładem ośrodka nowoczesnego, w pełni zautomatyzowanego i sterowanego z dyspozytorni przy pomocy nowoczesnego sprzętu komputerowego i pomiarowego.

Radlin 2

Podobnie jak Radlin kopalnia ta jest w pełni zautomatyzowana. Dodatkowo wyposażona jest w tłocznię metanolu, który dodawany do gazu uniemożliwia powstawanie w nim hydratów.

DZIEŃ PIĄTY

PMG Wierzchowice

Magazynowanie stosuje się w celu:

• zabezpieczenia zapotrzebowania sezonowego,

• zabezpieczenia zapotrzebowania szczytowego i podszczytowego (krótkoterminowe),

• zabezpieczenia strategicznego.

Ogólna charakterystyka geologiczna złoża.

Wiek złoża ok. 270 mln. lat - najstarsza część cechsztynu (wapień podstawowy) i górna część czerwonego spągowca. Zalega na głębokości 1326-1443 m.p.p.m., jest to brahyantyklinalne wyniesienie o charakterze masywowym, od góry izolowane pakietem solno-anhydrytowym werry, od dołu granicę złoża stanowi woda podścielająca. Wapień podstawowy jest dwudzielny: część dolna to wapień dolomityczny pochodzenia chemicznego, zbity, z małą ilością spękań (porowatość średnia 3,5%). Część górna to dolomit wapnisty, organogeniczny (rafowy)- średnia porowatość 15%- liczne spękania, szczeliny i kawerny.

Powierzchnia złoża- 23,9 km².

Zasoby pierwotne- 11,9 mld.m³ ; pozostało ok. 4,1 mld.m³ gazu pierwotnego (buforowego).

Ciśnienie złożowe: pierwotnie 16,5 MPa , w 1995 r. 5,5 MPa, obecnie 9,0 MPa.

Zakładane zdolności magazynowe:

-pojemność całkowita: 9,7 mld.m³,

-pojemność robocza (czynna): 3,5 mld.m³,

-pojemność buforowa:1,4 mld.m³,

-ciśnienie minimalne: 9 MPa,

-ciśnienie maksymalne: 19 MPa.

Ilość odwiertów:

-robocze 20 szt.,

-obserwacyjne 6 szt.,

-do zatłaczania wód złożowych 1 szt.,

-nieodebrane odwierty horyzontalne (Kaster B) 7 szt.

Skład chemiczny gazu:

-pierwotnego: metan-68,5%, azot-30%, hel-2%,

-zatłaczanego: metan- ok.96,5%, azot ok.2%.

Do zatłaczania wykorzystywana jest stara instalacja kopalni, zmodernizowana o nowe urządzenia do osuszania gazu oraz tłocznię złożową z nowoczesnymi sprężarkami. PMG Wierzchowice podłączony jest do Zakładów Odazotowania „KRIO” gazociągiem DM-100 (o metrowej średnicy).

WNIOSKI:

Podsumowując, należy stwierdzić, iż praktyka wakacyjna umożliwia w sposób naoczny i praktyczny zaznajomić się z instalacjami oraz technologiami, które wcześniej poznało się od strony teoretycznej. Pozwala również poznać charakter zawodu związanego z eksploatacją gazu i jego przeróbką oraz zorientować się w perspektywach perspektywach warunkach pracy w zawodzie.

---