Geomechaniczna ocena masywu skalnego dla potrzeb bezzbiornikowego magazynowania gazu ziemnego na przykładzie PMG Swarzów

Złoże gazu ziemnego Swarzów położone jest w obrębie zapadliska przedkarpackiego. Uwarunkowania lokalizacyjne, struktura i budowa geologiczna złoża umożliwiły utworzenie w obrębie sczerpanego horyzontu mezozoicznego tego złoża podziemnego magazynu gazu o wymaganych parametrach. W artykule przedstawiono warunki geologiczno-inżynierskie w obrębie serii złożowej (chłonnej), nadzłożowej i podzłożowej PMG Swarzów. Badania laboratoryjne wykonano dla próbek skalnych pobranych z otworów wiertniczych Swarzów-24, Oleśnica-2 i Oleśnica-3. Ocena mechanicznych właściwości skał, niezbędna do geomechanicznej charakterystyki masywu skalnego w rozpatrywanym obszarze złoża do magazynowania gazu ziemnego, obejmowała: oznaczenie wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie metodą badania próbek foremnych i metodą punktowego obciążania próbek nieforemnych oraz badania wytrzymałości na rozciąganie metodą poprzecznego ściskania. Powyższe parametry zostały następnie wykorzystane do obliczeń ciśnień szczelinowania dla poziomu magazynowego oraz dla serii uszczelniających poziom magazynowy od góry i od dołu w trakcie zatłaczania i odbioru gazu ziemnego w celu wykazania, czy eksploatacja magazynu nie zagraża rozszczelnieniem ośrodka skalnego.

The Swarzów natural gas deposit is located in the Carpathian Foredeep. Its localization and geological structure facilitated the development of underground gas storage with desired parameters within the exhausted Mesozoic natural gas reservoir. The paper presents the results of engineering-geological studies on the rocks, forming the storage horizon, as well as the supra-storage and sub-storage horizons in the Swarzów underground gas storage. The samples for laboratory analyses were collected from the Swarzów-24, Oleśnica-2 and Oleśnica-3 wells. Evaluation of mechanical properties of rocks necessary for geomechanical characterization of rock formations in the gas deposit included: measurements of uniaxial compressive strength on regular samples and point load methods, and tensile strength with the compression method. These parameters were then used for calculations of fracturing pressures for the storage, supra-storage and sub-storage horizons during injection and withdrawal of gas. The calculations aimed to determine if the exploitation of underground gas storage does not cause the fracturing of rock formations.