Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "Storage" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Analiza możliwości rozbudowy pojemności czynnej podziemnego magazynu gazu w wyniku podnoszenia górnego ciśnienia pracy PMG powyżej pierwotnego ciśnienia złoża gazu
Analysis of the possibility of expanding an underground gas storage facility working volume by raising the upper UGS operating pressure above the original gas reservoir pressure
Autorzy:
Filar, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1835198.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
magazyny gazu
PMG
ciśnienie w PMG
eksploatacja PMG
UGS
gas storage
storage operation pressure
working volume
storage in natural gas fields
Opis:
Pierwsze próby magazynowania gazu ziemnego przeprowadzono na początku XX wieku. Obecnie w różnych krajach eksploatowanych jest prawie sześćset podziemnych magazynów gazu (PMG). Magazyny budowane są w celu zaspokajania potrzeb rynkowych. Niektóre pracują dla systemu dystrybucyjnego, inne dla systemu przesyłowego, jeszcze inne pełnią role strategiczne. Większość z nich wybudowana została w sczerpanych złożach gazu ziemnego i ropy naftowej, inne powstały w warstwach wodonośnych i kawernach solnych. Znane są przypadki budowy PMG w wyrobiskach górniczych. Pojemność czynna każdego podziemnego magazynu gazu zależy od wielkości złoża, zakresu ciśnień jego pracy oraz od panujących w nim warunków hydrodynamicznych. Zmiana pojemności czynnej magazynu może nastąpić tylko poprzez zmianę zakresu ciśnień jego pracy, gdyż pozostałe parametry, określone dla danego złoża, pozostają stałe. Według danych American Gas Association (AGA) powiększenie pojemności czynnej w wyniku podniesienia górnego ciśnienia pracy magazynu jest dość częstym zjawiskiem. Według danych AGA około 54% magazynów eksploatowanych jest z górnym ciśnieniem nieprzekraczającym pierwotnego ciśnienia złożowego. Stosowanie ograniczeń ciśnieniowych wynika z faktu, że szczelność złoża jest potwierdzona do pierwotnego ciśnienia złożowego. Jednakże magazynowanie gazu pod wyższym ciśnieniem jest możliwe, o czym świadczy eksploatacja 46% wszystkich PMG, których górne ciśnienie pracy przewyższa pierwotne ciśnienie złożowe. Niniejszy artykuł przedstawia problem bezpiecznego podnoszenia górnego ciśnienia pracy PMG wytworzonych w złożach wyeksploatowanych.
The first attempts to store natural gas were carried out at the beginning of the 20th century. At present, there are almost six hundred UGS facilities in different countries. Gas storages are built to meet market needs. Some work for the distribution system, others for the transmission system, and others are strategic. Most of them were built in depleted natural gas and crude oil fields, others in aquifers and salt geological structures. There are some cases of building UGS in mining excavations. The active capacity of each underground gas storage, depends on the size of the reservoir, the pressure range of its operation and the hydrodynamic conditions existing in the field. The enlargement of gas storage working volume can be achieved by changing the operating pressure range. According to the American Gas Association (AGA), increasing operating capacity as a result of raising the upper operating pressures of a gas storage is a quite common occurrence. About 54% of storages are operated with the pressure not exceeding the original reservoir pressure. The application of pressure limitations results from the fact that the tightness of the reservoir is confirmed to the original field pressure. However, it is possible to store gas at a higher pressure, as evidenced by the exploitation of 46% of all UGS, whose upper operating pressure exceeds the original reservoir pressure. This article presents the problem of the safe rising of natural gas storage operating pressure.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2018, 74, 4; 279-283
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania interakcji zachodzących w układzie wodór–skała zbiornikowa–solanka w symulowanych warunkach złożowych
Investigations of interactions occurring in the hydrogen–reservoir rock–formation water system In simulated reservoir conditions
Autorzy:
Wojtowicz, Katarzyna
Steliga, Teresa
Jakubowicz, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31343908.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
magazynowanie
reaktywność
wodór
hydrogen
storage
reactivity
Opis:
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z magazynowaniem wodoru w wyeksploatowanych formacjach geologicznych oraz z możliwością wystąpienia interakcji w układach wodór–skała–woda złożowa. Badania kontaktowe prowadzono z wykorzystaniem: materiału skalnego (rdzeń A) o składzie mineralogicznym – kalcyt 99,6%, kwarc 0,4%; trzech rodzajów gazów o różnych stężeniach wodoru (wodór 100%, mieszanina metanu i wodoru w stosunku 84% obj. do 16% obj. oraz mieszanina metanu i wodoru w stosunku 94% obj. do 6% obj.) oraz wody złożowej opracowanej w laboratorium. Określenia interakcji mogących zachodzić w układzie wodór–skała–woda złożowa dokonano na podstawie przeprowadzonych symulacji możliwości wytrącania lub rozpuszczania się składników w układzie za pomocą programu PHREEQC, analiz chromatograficznych fazy gazowej, analiz pierwiastkowych próbek rdzeni z wykorzystaniem metody fluorescencji rentgenowskiej (XRF), analiz mineralogicznych próbek rdzeni z wykorzystaniem metody dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) oraz analiz fizykochemicznych wody złożowej przed testami i po ich zakończeniu (metoda chromatografii jonowej oraz spektrofotometryczna). Symulacja możliwości wytrącania lub rozpuszczania się osadów w układzie wodór–rdzeń A–woda złożowa wskazała na wysoki potencjał do rozpuszczania się anhydrytu i gipsu w badanej wodzie złożowej pod wpływem wzrostu stężenia wodoru w układzie. Poza tym w układach: wodór(16%)–rdzeń A–woda złożowa oraz wodór(100%)–rdzeń A–woda złożowa po zakończeniu testów kontaktowych stwierdzono obecność siarkowodoru w ilości odpowiednio 1,74 mg/dm3 oraz 5,98 mg/dm3 . Przeprowadzone analizy elementarne oraz mineralogiczne rdzeni nie wykazały istotnych zmian w ich składzie w wyniku kontaktu z wodorem, natomiast analiza fizykochemiczna wody złożowej potwierdziła możliwość oddziaływania wodoru na materiał skalny oraz wodę złożową. Na podstawie przeprowadzonych testów kontaktowych stwierdzono, że wraz ze wzrostem stężenia wodoru w gazie wzrasta prawdopodobieństwo wystąpienia interakcji pomiędzy wodorem, materiałem skalnym i wodą złożową.
The article presents issues related to hydrogen storage in exploited geological formations and the possibility of interactions in hydrogen–reservoir rock–formation water systems. Contact studies were carried out using rock material (core A) with a mineralogical composition of 99.6% calcite, 0.4% quartz, three types of gases with different concentrations of hydrogen (100% hydrogen, a mixture of methane and hydrogen in a percentage ratio of 84% to 16 % and a mixture of methane and hydrogen in a percentage ratio of 94% to 6%) and formation water developed in the laboratory. The determination of interactions that may occur in a hydrogen-reservoir rock-formation water system was based on simulations of the possibility of precipitation or dissolution of analytes in the system using the PHREEQC program, chromatographic analyses of the gas phase, elemental analyses of core samples using the X-ray fluorescence method (XRF), mineralogical analyses of samples cores using the X-ray diffraction (XRD) method and physico-chemical analyses of the formation water before and after the tests (ion chromatography and spectrophotometric methods). Simulation of the possibility of precipitation or dissolution of sediments in the hydrogen-core A-formation water system showed a high potential for dissolution of anhydrite and gypsum in the studied formation water under the influence of increasing hydrogen concentration in the system. In addition, in the hydrogen(16%)–core A–formation water and hydrogen(100%)–core A–formation water systems, the presence of hydrogen sulphide was found after contact tests in the amount of 1.74 mg/dm3 and 5.98 mg/dm3 , respectively. The elemental and mineralogical analyses of the cores showed no significant changes in their composition after contact with hydrogen, while the physical and chemical analysis of the formation water confirmed the possibility of hydrogen affecting the rock material and the formation water. Based on the conducted contact tests, it was found that the higher the concentration of hydrogen in the gas, the greater the likelihood of interactions between hydrogen, rock material and formation water.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2023, 79, 5; 316-325
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Magazynowanie wodoru w sczerpanych złożach gazu ziemnego
Hydrogen storage in depleted natural gas fields
Autorzy:
Miziołek, Mariusz
Filar, Bogdan
Kwilosz, Tadeusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2143337.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
podziemny magazyn gazu
PMG
podziemny magazyn wodoru
PMW
wodór
underground gas storage
UGS
underground hydrogen storage
UHS
hydrogen
Opis:
W artykule podjęto próbę oceny możliwości magazynowania w sczerpanych złożach gazu ziemnego zapadliska przedkarpackiego mieszaniny składającej się z gazu ziemnego (ok. 90%) i wodoru (do 10%). Problem magazynowania wodoru pojawi się w Europie, a zapewne też i w Polsce w nieodległym czasie, gdyż zgodnie z dyrektywą wodorową ogłoszoną przez UE w 2020 r. wodór produkowany z nadwyżek energii wytwarzanych przez OZE będzie stopniowo zastępował paliwa kopalne. Część wodoru będzie zużywana na bieżące potrzeby, a część będzie magazynowania w zbiornikach napowierzchniowych oraz podziemnych. Podziemne magazyny wodoru (PMW) będą budowane w kawernach solnych oraz w sczerpanych złożach gazu ziemnego. Istniejące podziemne magazyny gazu (PMG) działają w Polsce m.in. w rejonie zapadliska przedkarpackiego – są to np. PMG Husów i PMG Brzeźnica, w których gaz jest magazynowany w piaskowcowych poziomach miocenu. W tym rejonie występuje też cały szereg sczerpanych horyzontów gazowych, które mogą być wykorzystane w przyszłości jako potencjalne magazyny gazu ziemnego i wodoru. Dla potrzeb artykułu wybrano jeden z takich poziomów zbiornikowych, reprezentujący złoże mioceńskie, i przeprowadzono szczegółową analizę jego parametrów geologiczno-złożowych istotnych dla magazynowania wodoru. Zestaw analizowanych parametrów sprecyzowano na podstawie literatury oraz przyjętych ogólnie kryteriów wyboru struktury na potrzeby utworzenia PMG. Analizowane parametry skał magazynowych i uszczelniających dotyczyły: ich składu mineralogicznego i petrofizycznego, składu chemicznego gazu rodzimego oraz wód złożowych, oceny parametrów petrofizycznych skał, budowy strukturalnej poziomów zbiornikowych i uszczelniających, warunków mikrobiologicznych złoża. Dokonano też oceny zjawisk fizycznych, które będą lub mogą być efektem magazynowania wodoru, takich jak np.: proces dyfuzji, mieszanie się gazów i ich ewentualna segregacja oraz możliwość tworzenia się „języków” i „palców wodorowych”. W artykule podano również przykłady magazynów wodoru działających na świecie. Szczegółowo przedstawiono wyniki doświadczalnego podziemnego magazynowania wodoru w Austrii oraz Argentynie. W obu przypadkach projekty były realizowane w ostatnich latach. Szczególnie ważny dla niniejszej pracy był projekt austriacki Underground Sun Storage zrealizowany w Pilsbach w Austrii. Projekt ten jest istotny, gdyż proces magazynowania wodoru został przeprowadzony w podobnych do obszaru zapadliska przedkarpackiego utworach molasowych. Wyniki analiz wytypowanych poziomów zbiornikowych dają podstawę do pozytywnej rekomendacji sczerpanych złóż gazu ziemnego na obszarze zapadliska do celów podziemnego magazynowania wodoru. Jednocześnie jednak zwraca uwagę fakt małej liczby badań istotnych dla podjęcia decyzji o magazynowaniu wodoru w strukturach sczerpanych złóż gazu, dlatego konieczne będzie przed wydaniem takiej decyzji zaplanowanie i przeprowadzenie niezbędnego zakresu badań i analiz. Innym bardzo istotnym elementem będzie też dokonanie przeglądu i analizy stanu technicznego istniejących odwiertów, w tym stanu ich zacementowania oraz analizy materiałoznawczej.
This paper presents the possibility of storing a mixture of natural gas (approx. 90%) and hydrogen (up to 10%) in depleted natural gas fields in the Carpathian Foredeep. The problem of hydrogen storage will arise in Europe, and probably also in Poland, in the near future. In accordance with the hydrogen directive announced by the EU in 2020, hydrogen produced from surplus energy from renewable energy sources is going to gradually replace fossil fuels. A part of the hydrogen will be used for current needs, and some will be stored in the surface and underground reservoirs. Underground hydrogen storage (UHS) facilities will be built in salt caverns and in depleted natural gas fields. The underground gas storage (UGS) facilities operate in Poland, e.g. in the area of the Carpathian Foredeep, (for example UGS Husów and UGS Brzeźnica), where gas is stored in the Miocene sandstone levels. This region is reach in depleted gas horizons that may be used in the future as a potential natural gas and hydrogen storage facilities. In this article, one of such reservoir horizons, representing the Miocene gas field, was selected, and its detailed analysis of geological and reservoir parameters, important for hydrogen storage, was carried out. The set of analyzed parameters was specified on the basis of the literature and generally accepted criteria for selecting a structure for UGS facilities. The analyzed parameters of storage and sealing rocks concerned: their mineralogical and petrophysical composition, chemical composition of native gas and reservoir waters, evaluation of petrophysical parameters of rocks, structure of reservoir and sealing levels, as well as microbiological conditions of the deposit. A physical phenomena that will or may be the effect of hydrogen storage, such as the diffusion process, mixing of gases and their possible segregation, and the possibility of the formation of hydrogen “tongues and fingers” were also assessed. The article also presents examples of hydrogen storage facilities operating in the world. The results of experimental underground hydrogen storage in Austria and Argentina are presented in details. In both cases, the projects were implemented in recent years. The Austrian project Underground Sun Storage realized in Pilsbach, Austria, was particularly important for this work. This project is significant, because the hydrogen storage process was carried out in molasses formations similar to those of the Carpathian Foredeep. The results of the analyses of the selected reservoir levels support a positive recommendation of the depleted natural gas fields in the area of the Carpathian Foredeep for the purpose of the underground hydrogen storage. However, due to the fact that there is a small amount of research relevant to making a decision on the hydrogen storage in the structures of depleted gas fields, it is necessary to plan and conduct more research and analyses. Another very important element will be the review and analysis of the technical condition of the existing wells, including the condition of their cementing and material science analysis.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2022, 78, 3; 219-239
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Metody efektywnego i bezpiecznego magazynowania wodoru jako warunek powszechnego jego wykorzystania w transporcie i energetyce
Methods of effective and safe hydrogen storage as a condition of its widespread use in transportation and energetics
Autorzy:
Siekierski, Maciej
Majewska, Karolina
Mroczkowska-Szerszeń, Maja
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31343959.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
przechowywanie wodoru
sprężanie wodoru
skraplanie wodoru
wytwarzanie wodoru
związek wodoru
metoda przechowywania
transport
magazynowanie wielkoskalowe wodoru
podziemny magazyn wodoru
hydrogen storage
hydrogen compression
hydrogen liquefaction
hydrogen production
hydrogen compounds
method of hydrogen storage
large-scale hydrogen storage
underground hydrogen storage
Opis:
Uwarunkowania ekologiczne, ale także polityczne, a w ostatnim czasie również ekonomiczne związane z galopującym wzrostem cen surowców energetycznych, jak i samej energii, stały się powodem silnie rosnącego zainteresowania zarówno wydajnymi źródłami energii, jak też „czystymi” paliwami, w tym wodorem. Wprowadzenie wodoru do powszechnego użytku w transporcie i energetyce wiąże się jednak z szeregiem problemów natury technicznej, często rozwiązanych w skali laboratoryjnej, jednak ciągle oczekujących na wdrożenia. Katalog zagadnień związanych z wykorzystaniem wodoru jako paliwa do powszechnego użytku jest bardzo długi, jednak w niniejszej pracy skupiamy się na przybliżeniu problematyki dotyczącej przechowywania wodoru. Jako istotne omówione są kwestie metod sprężania, skraplania i lokalnego wytwarzania wodoru, a także przechowywania go i transportu w postaci związków chemicznych o różnej budowie. Pośród omówionych związków znalazły się między innymi wodorki metali o wysokiej aktywności chemicznej, borowodorek sodowy, amidoborany. Jako osobna grupa organicznych nośników wodoru mogą być rozpatrywane związki takie jak kwas mrówkowy, toluen, naftalen, a także inne mogące ulegać odwracalnemu uwodornieniu, jak pary aren–cykloalkan. Naświetlone zostały także problemy technologiczne związane z wykorzystaniem wspomnianych związków w przechowywaniu i transporcie wodoru. Istotną kwestię stanowią także metody wielkoskalowego magazynowania tego gazu, dlatego też w artykule zasygnalizowane zostały zagadnienia dotyczące problematyki podziemnych magazynów gazu (PMG) wykorzystywanych do magazynowania wodoru czy wreszcie – magazynowania go w istniejącej infrastrukturze przesyłowej. Ponadto przybliżony został zarys najistotniejszych uwarunkowań prawnych oraz strategii dotyczących wodoru, zarówno w skali kraju, jak i wspólnoty europejskiej.
Environmental, political, and currently also economic factors related to the galloping increase in prices of raw materials and energy have become the reason for the growing interest in both efficient energy sources and so-called “clean” fuels, including hydrogen. However, the introduction of hydrogen for widespread use in transport and energy sectors is associated with several technical difficulties and challenges, often solved at the laboratory scale but still awaiting industrial implementation. The catalogue of issues related to the introduction of hydrogen as a fuel of general use is quite extensive. However, this paper focuses on explaining the problems associated with hydrogen storage. These include methods of hydrogen compression, liquefaction and in situ production as well as its storage and transportation in the form of various chemical compounds. The compounds discussed include metal hydrides of high chemical activity, sodium borohydride, and amidoboranes. As a separate group of organic hydrogen carriers compounds such as formic acid, toluene, and naphthalene as well as other capable of reversible hydrogenation such as arene-cycloalkane pairs, can also be considered. The paper also discusses technological issues related to the use of these compounds. The issue of customization and development of underground gas storage (UGS) towards hydrogen storage and storing it in the existing transmission infrastructure and the methods critical for a large-scale storage of this gas are also covered. Furthermore, an overview of the most critical legal regulations and strategies for hydrogen on the national and European Community level is provided.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2023, 79, 2; 114-130
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dostosowanie parametrów pracy PMG do aktualnych potrzeb rynku gazu ziemnego w Polsce
Adaptation of the UGS operating parameters to the current needs of the natural gas market in Poland
Autorzy:
Filar, Bogdan
Miziołek, Mariusz
Kwilosz, Tadeusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1834108.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
podziemny magazyn gazu
PMG
rynek gazu w Polsce
usługi magazynowe
gaz ziemny
underground gas storage
UGS
natural gas market in Poland
storage services
natural gas
Opis:
The publication deals with the problem of adjusting UGS operation parameters to changes in the Polish natural gas system. It was emphasized that the demand for active storage capacity directly results from the volume of domestic consumption of natural gas and the structure of gas supply to the market. The chart attached to the article (Fig. 1) presents gas consumption in Poland, broken down into domestic production and imports for 1995–2018. The presented chart confirmed the fast increase in gas demand in recent years in Poland. In addition, the graph showed that since 2012, domestic natural gas production has been systematically falling from 4.3 to 3.8 billion m3 . Therefore, the growing demand for gas is met by additional gas imports. In 2018, the volume of natural gas import was around 14.5 billion m3 . Currently, approximately 79% of total gas consumption in Poland is covered by import. The article emphasized that rapidly growing gas import generates demand for new UGS working capacities. The main purpose of the publication was to find the answer to the question of which parameters of underground gas storage are preferred by the gas market in Poland. The costs of providing gas storage services in Poland were analyzed in order to determine the desired UGS parameters. The analysis showed a large difference between the costs of providing firm and interruptible storage services in Poland. Firm storage services guarantee gas supplies irrespective of market conditions and are therefore significantly more expensive (PLN 389.1/1000 m3 ) than interruptible services (PLN 107.5/1000 m3 ). The main reason for such a significant cost difference is because firm services can be used to establish a mandatory reserve, required by law in Poland. The article indicates the consequences of a rapid growing natural gas import trend. The increase of gas import volume results in a large increase of mandatory reserve volume. In 2017–2019, the amount of mandatory reserves increased by about 56% (from 8.5 to 13 TWh). Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. The large difference between the costs of storage services has a significant impact on revenues from gas storage services. Therefore, the procedure for determining the most favorable operating parameters of UGS should take into account not only the reduction of storage, construction and operation costs of gas storage facilities, but also the optimization of revenues from gas storage services. Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. In order to determine the preferred parameters for the construction and operation of underground gas storage facilities, an analysis of the construction of a new UGS in an exemplary depleted natural gas field was carried out. Calculations were made for five different active capacities. For each active capacity, calculations were made for three times of full capacity exhaustion (80, 100 and 120 days). Then, financial analysis was carried out for several variants of the construction of the new UGS based on the NPV index and the cost of construction and operation of active capacity. Financial analysis has shown that in the current market situation it is more profitable to build, a “fast” gas storage with a relatively short time of withdrawal and injection of working volume.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2020, 76, 9; 601-609
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badanie niekorzystnych zmian w oleju napędowym zachodzących w czasie jego magazynowania
The study of adverse changes in diesel fuel during its storage
Autorzy:
Żółty, Magdalena
Lubowicz, Jan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1834962.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
diesel fuel
storage
defoamers
depressants
olej napędowy
magazynowanie
dodatki przeciwpienne
depresatory
Opis:
W ramach pracy przeprowadzono badania wpływu procesu magazynowania na parametry jakościowe oleju napędowego zawierającego 7% (V/V) FAME, zaprojektowano i skonstruowano sześć stanowisk badawczych do przechowywania paliwa. Do ich budowy wykorzystano materiały odporne na działanie olejów napędowych zawierających estry metylowe kwasów tłuszczowych. Do badań wytypowano dodatki (dwa przeciwpienne i jeden depresator, które mogą być dodawane do paliwa na każdym etapie jego produkcji w postaci pakietu lub jako niezależne dodatki) podejrzane o wypadanie z formulacji oleju napędowego w czasie magazynowania i przyczynianie się w ten sposób do niestabilności jego właściwości fizykochemicznych i użytkowych. Z udziałem wyżej wymienionych dodatków zestawiono sześć próbek na bazie oleju napędowego zakupionego na stacji paliw. Autorzy przyjęli, że warunki magazynowania będą odpowiadały średniej rocznej temperaturze i wilgotności powietrza w Polsce. W celu zapewnienia powyższych warunków stanowiska badawcze wraz z badanymi próbkami paliwa umieszczono na okres sześciu tygodni w komorze klimatycznej. Zakres prowadzonych badań fizykochemicznych i użytkowych był szeroki i dobrany w taki sposób, aby monitorować właściwości oleju napędowego pod kątem ich niezmienności w czasie magazynowania. Głównie chodzi o właściwości, które pozwalały na potwierdzenie hipotezy dotyczącej problemów ze stabilnością dodatków przeciwpiennych i depresatorów w paliwie. Przebadano próbki wyjściowe oraz próbki pobrane po 3 i 6 tygodniach przechowywania w komorze klimatycznej z warstwy górnej i warstwy dennej stanowisk badawczych. Uzyskano dość niejednoznaczne wyniki badań. Wyniki oznaczenia skłonności do pienienia badanych próbek olejów napędowych nie pozwoliły na jednoznaczne potwierdzenie lub obalenie stawianej w pracy hipotezy. W przypadku depresatora na podstawie wyników właściwości niskotemperaturowych, głównie temperatury zablokowania zimnego filtru, można zauważyć niewielką tendencję do kumulowania się go w niższych warstwach paliwa w stanowiskach badawczych. Stabilność oksydacyjna badanych próbek paliw utrzymywała się przez cały okres magazynowania na niemal niezmiennym, wysokim poziomie. Nie zaobserwowano zdecydowanych różnic pomiędzy wynikami oznaczonymi dla próbek pobranych z warstwy górnej i z dolnej, co pozwala na stwierdzenie, że dodatki przeciwutleniające utrzymują się w paliwie niezależnie od czasu magazynowania. Wyniki oznaczenia tendencji do blokowania filtra świadczą o niewielkiej ilości zanieczyszczeń i składników w badanych olejach napędowych, które pogarszałyby ich filtrowalność. Z kolei wyniki oznaczenia tendencji do blokowania filtra po wychłodzeniu CSFBT(-1) mogą świadczyć o problemach z odpowiednio szybkim wkomponowywaniem się depresatora do formuły paliwa. Pomimo stosunkowo dużej wilgotności powietrza, wahającej się w dość szerokim zakresie, zawartość wody w badanych próbkach oleju napędowego nie zmieniała się w dużym stopniu w czasie magazynowania.
Research on the impact of the storage process on the quality parameters of diesel oil containing 7% (V/V) FAME was carried out and six test stands for fuel storage were designed and constructed as part of the work. Their construction was based on materials resistant to diesel oil containing fatty acid methyl esters. The tests involved the selection of additives (two defoaming agents and one depressant, which can be added to the fuel at each stage of its production in the form of a package or as independent additives), which are suspected of drop out of the diesel fuel formulation during storage, which favors instability of its physicochemical and utility properties. Based on the diesel fuel purchased at the petrol station, the abovementioned additives were used to compose six samples. The authors assumed that the storage conditions represented the average annual temperature and humidity in Poland. In order to ensure the above conditions, the test stands together with the tested fuel samples were placed for a period of six weeks in a climatic chamber. The scope of physicochemical and applied tests was wide and selected in such a way as to monitor the properties of diesel oil for their constancy during storage. The test properties included mainly those that allowed to confirm the hypothesis regarding problems with the stability of defoamers and depressants in fuel. The initial samples and the samples collected after three and six weeks of storage in the climatic chamber from the upper layer and the bottom layer of the test stands were subjected to testing. The tests outcome quite ambiguous. The results of the determination of the foaming tendency of the tested diesel oil samples did not allow for unambiguous confirmation or refutation of the hypothesis of the work. In the case of a depressant, based on the results of low temperature properties, mainly the temperature of blocking the cold filter, a slight tendency to accumulate it in the lower layers of fuel in test stands could be observed. Oxidation stability of the tested fuel samples was maintained throughout the storage period at an almost constant, high level. There were no significant differences between the results determined for the samples taken from the upper and lower layers, which allows to conclude that antioxidant additives remain in the fuel regardless of the time of storage. The results of the determination of tendency to blocking the filter indicate a small amount of impurities and components in the tested diesel fuels that would impair its filterability. On the other hand, the results of the determination of the tendency to blocking the filter after cooling down CSFBT (–1) may indicate problems with the depressant fast enough integration into fuel formula. In spite of the relatively high humidity, varying in a fairly wide range, the water content in the tested diesel fuel samples did not change to a large extent during storage.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2019, 75, 10; 640-648
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania zaczynów cementowych przeznaczonych do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w podziemnych magazynach wodoru w sczerpanych złożach węglowodorów
Research of cement slurries for sealing casing strings in underground hydrogen storage facilities in depleted hydrocarbon reservoirs
Autorzy:
Rzepka, Marcin
Kędzierski, Miłosz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31343917.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
zaczyn cementowy
kamień cementowy
magazynowanie wodoru
cement slurry
cement stone
hydrogen storage
Opis:
Prezentowany artykuł omawia zagadnienia dotyczące technologii zaczynów cementowych proponowanych do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w podziemnych magazynach wodoru w sczerpanych złożach węglowodorów. Do badań laboratoryjnych wytypowano dziesięć receptur zaczynów zawierających różne dodatki i domieszki (m.in. nanomateriały, tj. nano-SiO2, nano-Al2O3, lateksy, polimery wielkocząsteczkowe). Badania receptur prowadzono w temperaturze 60°C pod ciśnieniem 25 MPa, stosując w składach zaczynów domieszkę odpieniającą, upłynniającą, antyfiltracyjną oraz opóźniacz wiązania. Badania wykonywano na dwóch rodzajach cementów: portlandzkim CEM I 42,5 oraz wiertniczym klasy G. Określano parametry technologiczne świeżych i stwardniałych zaczynów cementowych, badając: gęstość, odstój wody (wolną wodę), reologię, czasy gęstnienia, a także wytrzymałość na ściskanie, porowatość oraz szczelność rdzeni cementowych względem wodoru. Płynne zaczyny cementowe posiadały prawidłowe parametry technologiczne (były dobrze przetłaczalne w warunkach HPHT, a ich gęstości wynosiły 1,80–1,91 g/cm3 ). Wytrzymałości na ściskanie stwardniałych zaczynów cementowych po okresie od 2 dni do 28 dni hydratacji, zwłaszcza w przypadku próbek z dodatkiem nanokomponentów, przyjmowały bardzo wysokie wartości (po 28 dniach przekraczając 40 MPa). Próbki kamieni cementowych posiadały bardzo niską zawartość porów kapilarnych, co ogranicza możliwość tworzenia się kanalików w płaszczu cementowym otworu wiertniczego. W większości próbek pory o najmniejszych rozmiarach (poniżej 100 nm) stanowiły zdecydowaną większość (powyżej 95–97%) ogólnej ilości porów występujących w matrycy cementowej. Najkorzystniejsze parametry technologiczne uzyskano w przypadku próbek zawierających nano-SiO2 (nanokrzemionkę), a optymalny współczynnik wodno-cementowy dla takich zaczynów kształtował się na poziomie około 0,46–0,48 – w zależności od rodzaju zastosowanego cementu. Najniższe wartości przenikalności dla wodoru zanotowano dla receptur zawierających nanokrzemionkę (nano-SiO2). Receptury o najlepszych parametrach technologicznych, zawierające nanokomponenty (po wykonaniu szczegółowych testów), będą mogły znaleźć zastosowanie podczas uszczelniania rur okładzinowych w otworach wierconych w celu magazynowania wodoru.
The article presents issues related to the technology of cement slurries for sealing casing pipes in underground hydrogen storage facilities in depleted hydrocarbon reservoirs. Ten recipes of slurries containing various ingredients (including nanomaterials, i.e. nanoSiO2, nano-Al2O3, latexes, high-molecular polymers) were selected for laboratory tests. The tests were carried out at a temperature of 60°C and a pressure of 25 MPa, using defoaming, fluidizing, antifiltration admixtures and setting time retardant in the slurry compositions. The tests were carried out on two types of cement: Portland CEM I 42.5 and class G drilling cement. Technological parameters of fresh and hardened cement slurries were determined by examining the following: density, water retention (free water), rheology, thickening times as well as compressive strength, porosity and hydrogen tightness of cement cores. The liquid cement slurries had the correct technological parameters (they were well pumpable under HPHT conditions and their densities ranged from 1.80–1.91 g/cm3 ). The compressive strength of cement stones in the period from 2 days to 28 days of hydration, especially for samples with the addition of nanocomponents, was very high (after 28 days exceeding 40 MPa). The samples of cement stones had a very low content of capillary pores, which limits the possibility of forming channels in the cement sheath of the borehole. For most samples, the smallest pores (below 100 nm) accounted for the vast majority (over 95–97%) of the total number of pores in the cement matrix. The most favorable technological parameters were obtained for samples containing nano-SiO2 (nanosilica) and the optimal water-cement ratio for such slurries was around 0.46–0.48, depending on the type of cement used. The lowest hydrogen permeability values were obtained for formulations containing nanosilica (nano-SiO2). Recipes offering the best technological parameters, containing nanocomponents (after detailed tests), may be used when sealing casing pipes in holes drilled for hydrogen storage.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2023, 79, 4; 244-251
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wykorzystanie komercyjnego symulatora złożowego jako narzędzia wspomagającego w symulacji i analizie parametrów pracy podziemnego magazynu gazu w kawernie solnej
The use of a commercially available reservoir simulator as a supporting tool in the simulation and analysis of parameters of underground gas storage in a salt cavern
Autorzy:
Majkrzak, Marcin
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1834114.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
podziemny magazyn gazu
konwergencja
modelowanie geomechaniczne
CMG
underground gas storage
convergence
geomechanical modeling
Opis:
The paper presents the developed methodology and the obtained results of modeling related to the verification of potential use of specific software packages from Computer Modeling Group Ltd. (commercial reservoir simulation software) as a support tool for simulation and analysis of changes in selected parameters of the underground gas store in a salt cavern. As a part of the task, with use of the Builder package, an attempt was made to build a static model of the salt cavern. Dynamic modeling (IMEX package) was focused on convergence as a parameter having a key impact on the efficiency of underground gas storage in the salt cavern. Due to the large size of the static model created based on original data (thickness and radius of equivalent chamber slices from echometric measurements) and restrictions of the software, it was decided to create a simplified cylindrical model (consisting of a smaller number of cells) characterized by constant values of thickness and radius of selected slices. Further analysis of the simulation possibilities led to the need to separate a calculation model – created on a rectangular grid for which the geomechanical model was created. In total, 24 simulations were made (six depths of the top level of cavern, four variants of the minimum required pressure of the stored gas). The values of walls, top and bottom layers’ movements towards the center determined the base to specify the size of the change in the storage volume. The convergence values were calculated for the cylindrical model as the final simulation model. In addition, the optimal cavern foundation depth was determined based on the analyses of convergence changes and the size of the gas cushion.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2020, 76, 9; 592-600
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Rodzaje zanieczyszczeń i sposoby oczyszczania wodoru magazynowanego w kawernach solnych w aspekcie zastosowania go w urządzeniach wytwarzających energię
Types of impurities and methods of purifying hydrogen stored in salt caverns in terms of application to energy generating devices
Autorzy:
Janocha, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2143286.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
magazynowanie wodoru w kawernach
zanieczyszczenia
wodór
oczyszczanie wodoru
hydrogen storage in caverns
hydrogen
impurities
hydrogen purification
Opis:
W artykule dokonano skondensowanego przeglądu literatury na temat podziemnych magazynów gazu (PMG) w kawernach solnych. Przedstawiono analizę możliwości powstawania zanieczyszczeń podczas magazynowania wodoru w kawernach solnych. Część zanieczyszczeń może powstać w początkowej fazie oddawania komory solnej do używania i napełniania, a część – w związku z zachodzącymi procesami chemicznymi i mikrobiologicznymi w trakcie użytkowania kawerny i jej wyposażenia. Wcześniejsze badania wykonane przez Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy w kawernach magazynujących gaz ziemny wykazały obecność pyłów i składników kwaśnych. Oznacza to, że podobnych zagrożeń można się spodziewać przy magazynowaniu wodoru w kawernach solnych. W trakcie prowadzenia prac wiertniczych, a następnie w procesie ługowania komory solnej mogą pozostać w niej składniki, które przez pewien czas mogą generować zanieczyszczenia. Źródłem zanieczyszczeń może być woda słodka używana do ługowania kawerny. Często stosowana jest woda rzeczna (lub ściekowa), która jest tylko filtrowana w celu usunięcia cząstek stałych. Mechanizmy zanieczyszczenia gazowego kawern solnych są także wywoływane obecnością wprowadzonych tam bakterii. Żyją one w komorze solnej na dnie i w obecności siarczanów i węglanów pobierają wodór, wytwarzając H2S i/lub metan. W kolejnej części artykułu wyszczególniono wymagania czystości i zawilgocenia wodoru przerabianego na energię elektryczną: bardzo rygorystyczne wymagania w przypadku ogniw paliwowych i dużo łagodniejsze w przypadku turbin. Następnie przedstawiono oryginalne badania i obliczenia symulacyjne procesu osuszania wodoru z zastosowaniem instalacji glikolowej z wykorzystaniem programu ChemCAD. Uzyskano osuszenie wodoru z zawartością wody na poziomie 0,00048% mol. W końcowej części artykułu dokonano syntetycznego przeglądu technologii oczyszczania wodoru. Wyszczególniono kilka grup metod oczyszczania wodoru. Pierwsza technologia jest oparta na adsorpcji zmiennociśnieniowej gazów PSA. Technologia separacji kriogenicznej nie w pełni pozwala na bezpośrednie wykorzystanie produktu wodorowego do ogniw paliwowych. Trzecią grupą technologii oczyszczania wodoru jest zastosowanie różnych typów membran, z których tylko część pozwala na uzyskanie bardzo wysokiej jakości wodoru. Na otrzymanie najwyższego stopnia czystości wodoru (6N) pozwala technologia elektrochemicznego oczyszczania. System ten oparty jest na membranie do wymiany protonów (PEM-EHP).
The article presents a condensed literature review on underground gas storage (UGS) in salt caverns. An analysis of the possibility of formation of pollution during hydrogen storage in salt caverns is presented. Some of the contaminants may appear in the initial phase of cavern completion and filling, and some due to the ongoing chemical and microbiological processes during the use of the cavern and its equipment operation. Earlier research carried out by the Oil and Gas Institute – National Research Institute in the caverns storing natural gas showed the presence of dust and acid components. This means that similar hazards can be expected when storing hydrogen in salt caverns. During the drilling operation and then in the salt chamber leaching process, components may remain in it, which may generate contamination for some time. The source of contamination may be the freshwater used to leach the cavern. Often, this is river (or sewage) water that is only filtered from solid particles. The mechanisms of gas pollution of salt caverns are also caused by the presence of bacteria introduced there. They live in a salt cavern at the bottom and in the presence of sulphates and carbonates they take up hydrogen, producing H2S and/or methane. The next part of the article lists the requirements for the purity and moisture of hydrogen converted into electricity: very stringent requirements for fuel cells and much milder requirements for turbines. Then, original tests and simulation calculations of the hydrogen drying process were carried out with the use of a glycol installation with the use of the ChemCAD program. Hydrogen was dried with a water content of 0.00048 mol%. At the end of the article, a synthetic review of the hydrogen purification technology is made. Several groups of hydrogen purification methods have been specified. The PSA technology is based on gas adsorption. The cryogenic separation technology does not fully allow the direct use of the hydrogen product in fuel cells. The third group of hydrogen purification technologies is the use of various types of membranes, only some of which allow for obtaining very high-quality hydrogen. The electrochemical purification technology allows to obtain the highest degree of hydrogen purity (6N). The system is based on a proton exchange membrane (PEM-EHP).
Źródło:
Nafta-Gaz; 2022, 78, 4; 288-298
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Różnicowanie się ciśnienia złożowego w PMG jako wskaźnik obecności niezidentyfikowanych elementów strukturalnych
The diversification of formation pressure in the UGS as an indicator of the presence of unidentified structural elements
Autorzy:
Moska, Agnieszka
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31344033.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
podziemny magazyn gazu
PMG
ciśnienie głowicowe statyczne
underground gas storage facility
UGS
static well head pressure
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań podziemnego magazynu gazu (PMG) zlokalizowanego w południowej Polsce, utworzonego w obrębie sczerpanego złoża gazu ziemnego w utworach miocenu autochtonicznego, które zalegają w podłożu Karpat. Ciągła eksploatacja podziemnego magazynu gazu, polegająca na zatłaczaniu i odbieraniu gazu z PMG, wykazała, że w niektórych jego rejonach dochodzi do różnicowania się ciśnienia złożowego. Obszar ten charakteryzuje się skomplikowaną budową geologiczną, ponieważ biorą w niej udział trzy jednostki strukturalno-tektoniczne: podłoże miocenu, miocen autochtoniczny zapadliska przedkarpackiego oraz Karpaty fliszowe. W artykule dokonano analizy dwóch wybranych cykli pracy PMG i odwiertów tego magazynu, z których odebrano najwięcej gazu. Analiza, której poddano 14 odwiertów, pozwoliła zauważyć, że w odwiercie O.1 dochodzi do różnicowania się ciśnienia głowicowego statycznego (Pgs) w porównaniu zarówno z odwiertem piezometrycznym, charakteryzującym się najbardziej reprezentatywnym zapisem ciśnienia złożowego, jak i z innymi odwiertami znajdującymi się w sąsiedztwie. Taka anomalia wskazuje, że przy pewnej pojemości magazynu, bliskiej jego pojemności buforowej, następuje rozdzielenie pułapki złożowej na mniejsze elementy strukturalne, co skutkuje rozpoczęciem różnicowania się ciśnień głowicowych w odwiertach. W związku z tym na wschód od odwiertu O.1, na którym odnotowano różnicowanie się ciśnień, musi istnieć bariera litologiczna rozdzielająca pułapkę złożową horyzontu magazynowego na dwie części. Na południowy wschód od odwiertu O.3 wyinterpretowano pułapkę litologiczno-strukturalną obejmującą swoim zasięgiem poziom magazynowy. Od pozostałej części magazynu oddziela ją bariera litologiczna wykształcona prawdopodobnie w facji łupkowej, co skutecznie izoluje tę część od reszty magazynu. W artykule zamieszczono również fragment zweryfikowanej mapy strukturalnej omawianego podziemnego magazynu gazu. Przeprowadzone prace potwierdzają, że analiza ciśnień w podziemnych magazynach gazu jest użytecznym narzędziem do identyfikacji nowych, nieznanych elementów budowy strukturalnej złoża.
This article presents the results of research into an underground gas storage facility (UGS) located in southern Poland, created in a depleted natural gas field in indigenous Miocene formations in the Carpathians. Continuous operation of a certain undergroundgas stor- age facility, consisting in injecting and receiving gas from the UGS, has shown that in some of its regions there is a diversification of formation pressure. This area is characterized by a rather complicated geological structure. It consist of three structural and tectonic units: the Miocene basement, the autochthonous Miocene formations of the Carpathian Foredeep and the Carpathian flysch. Two selected work cycles on 14 wells were analyzed in the article. One of them is characterized by a lower static well head pressure than was measured in the piezometric well and in the wells in the neighbourhood. Such an anomaly indicates that at a certain storage capacity a reservoir trap separates into smaller structural elements. Therefore, to the east of the well where the pressure differences were recorded must be a lithological barrier separating the reservoir trap of the storage horizon into two parts. A lithological barrier is probably formed in the shale facies that effectively isolates this part of storage from the rest of the UGS. This paper also contains an upgraded structural map of the gas storage horizon. The conducted studies confirm that the analysis of pressures in underground gas storage facilities is a useful tool for identifying new, unknown elements of the reservoir's structure.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2022, 78, 11; 805-814
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Magazynowanie wodoru w obiektach geologicznych
Storage of hydrogen in geological structures
Autorzy:
Such, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1833953.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
wodór
podziemne magazynowanie
wyeksploatowane złoża gazu
kawerny solne
hydrogen
underground storage
exploited gas reservoirs
salt caverns
Opis:
Hydrogen economy became one of the main directions in EU’s Green Deal for making Europe climate neutral in 2050. Hydrogen will be produced with the use of renewable energy sources or it will be obtained from coking plants and chemical companies. It will be applied as ecological fuel for cars and as a mix with methane in gas distribution networks. Works connected with all aspects of hydrogen infrastructure are conducted in Poland. The key problem in creating a hydrogen system is hydrogen storage. They ought to be underground (RES) because of their potential volume. Three types of underground storages are taken into account. There are salt caverns, exploited gas reservoirs and aquifers. Salt caverns were built in Poland and now they are fully operational methane storages. Oli and Gas Institute – National Research Institute has been collaborating with the Polish Oil and Gas Company since 1998. Salt cavern storage exists and is used as methane storages. Now it is possible to use them as methane-hydrogen mixtures storages with full control of all operational parameters (appropriate algorithms are established). Extensive study works were carried out in relation to depleted gas reservoirs/aquifers: from laboratory investigations to numerical modelling. The consortium with Silesian University of Technology was created, capable of carrying out all possible projects in this field. The consortium is already able to undertake the project of adapting the depleted field to a methane-hydrogen storage or, depending on the needs, to a hydrogen storage. All types of investigations of reservoir rocks and reservoir fluids will be taken into consideration.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2020, 76, 11; 794--798
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Interakcja wodoru ze skałą zbiornikową
Interaction of hydrogen with reservoir rock
Autorzy:
Cicha-Szot, Renata
Leśniak, Grzegorz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31348148.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
magazynowanie wodoru
interakcja
skała
solanka
wodór
rozpuszczanie
minerał
hydrogen storage
rock
brine
hydrogen
interaction
dissolution
mineral
Opis:
Istnieje szereg metod magazynowania wodoru, do których zaliczyć można stosowanie zbiorników napowierzchniowych, wiązanie w wodorkach metali, nanorurkach węglowych, sieciach metaloorganicznych, ciekłych organicznych nośnikach wodoru czy adsorbentach. Jednak to podziemne magazynowanie wodoru w strukturach geologicznych (PMW) wydaje się kluczowe dla rozwiązania problemu długoterminowego magazynowania dużych ilości energii oraz zwiększenia stabilności sieci energetycznej i poprawy wydajności systemów energetycznych. Kryteria wyboru struktury do magazynowania wodoru obejmują szereg czynników technicznych, ekonomicznych, ekologicznych i społecznych. Jednym z najmniej rozpoznanych obszarów badawczych dotyczących PMW jest utrata wodoru in situ wywołana reakcjami geochemicznymi, które mogą wpływać na parametry petrofizyczne oraz wytrzymałość skał uszczelniających. W artykule przeanalizowano reakcje, jakie mogą wystąpić podczas magazynowania wodoru w strukturach geologicznych. Na podstawie studium literaturowego wskazano grupy minerałów, które mogą wpływać na zmiany pojemności magazynowej oraz na czystość gazu. Należą do nich w szczególności węglany, anhydryt, ankeryt i piryt, które stanowiąc skład matrycy skalnej lub cementu, mogą znacząco wpływać na potencjał magazynowy analizowanej struktury. Podczas kontaktu z wodorem minerały te ulegają rozpuszczeniu, w wyniku czego uwalniane są m.in. jony Fe2+, Mg2+, Ca2+, SO42−, HCO3, CO32−, HS. Jony te wchodzą nie tylko w skład minerałów wtórnych, ale również na skutek dalszych reakcji z wodorem zanieczyszczają magazynowany nośnik energii domieszkami CH4, H2S i CO2, co ogranicza możliwości dalszego wykorzystania wodoru. Zwrócono również uwagę na możliwość wystąpienia rozpuszczania kwarcu, którego szybkość zależy od stężenia jonów Na+ w solance złożowej oraz pH. Ponadto pH wpływa na reaktywność wodoru i zależy w dużej mierze od temperatury i ciśnienia, które w trakcie pracy magazynu będzie podlegało częstym cyklicznym zmianom. W artykule omówiono wpływ warunków termobarycznych na analizowany proces, co powinno stanowić podstawę do szczegółowej analizy oddziaływania skała–wodór– solanka dla potencjalnej podziemnej struktury magazynowej.
There are several hydrogen storage methods, including surface tanks, metal hydrides, carbon nanotubes, organometallic networks, liquid organic hydrogen carriers, or adsorbents. However, underground hydrogen storage (UHS) appears to be crucial in solving the problem of long-term storage of large amounts of energy, increasing the power grid's stability and improving energy systems' efficiency. The criteria for selecting a hydrogen storage structure include a number of technical, economic, ecological, and social factors. One of the least recognized research areas concerning UHS is the in situ loss of hydrogen caused by geochemical reactions that may affect sealing rocks' petrophysical parameters and strength. The article presents the reactions that may occur during hydrogen storage in geological structures. Based on a literature study, groups of minerals that may affect changes in storage capacity and gas purity have been indicated. These include, in particular, carbonates, anhydrite, ankerite, and pyrite in both the rock matrix and the cement. Upon contact with hydrogen, these minerals dissolve, releasing, among others, Fe2+, Mg2+, Ca2+, SO42– , HCO3, CO32– , HS ions. These ions are not only components of secondary minerals but also, as a result of further reactions with hydrogen, pollute the stored energy carrier with admixtures of CH4, H2S and CO2, which limits the possibilities of further hydrogen use. The possibility of quartz dissolution, the rate of which depends on the concentration of Na+ ions in the reservoir brine and the pH, was also noted. Moreover, pH influences the reactivity of hydrogen and depends mainly on temperature and pressure, which will be subject to frequent cyclical changes during the operation of the storage. This review paper discusses the influence of thermobaric conditions on the analyzed process, what should be a base for detailed analysis of the rock-hydrogen-brine interaction for the potential underground storage structure.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2022, 78, 8; 580-588
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wykorzystanie modelowania przestrzennego do wyznaczania stref pod odwierty eksploatacyjne dla PMG działających w obrębie wyeksploatowanych złóż konwencjonalnych
Determination of perspective zones for wells through the application of spatial modeling within UGS operating in exploited conventional reservoirs
Autorzy:
Cierzniak, M.
Miziołek, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1835244.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
modelowanie 3D
Karpaty
zapadlisko przedkarpackie
podziemne magazynowanie gazu
subsurface modeling
Carpathians
Carpathian Foredeep
underground gas storage
Opis:
Exploited conventional reservoirs located in the south-eastern part of Poland, characterized by favorable petrophysical parameters, are being used for underground gas storage under appropriate technological and economic conditions, as exemplified by UGS Husow, Strachocina, Swarzow or Brzeznica. The use of subsurface modeling software for visualizing spatial reservoir parameters’ distribution within old gas fields, is associated with a significant degree of uncertainty resulting from a wide variation in time of data acquisition and factors affecting its representativeness. The article presents the concept of using modeling adapted for old, conventional gas reservoirs, assuming the selection and processing of reinterpreted gamma ray logs to create pseudo-facies classification. Visualization of its elements, along with geological and reservoir interpretation, can be used for further analysis, including decision making in the aspect of picking out predisposed zones for new wells associated with increasing UGS total storage capacity. Modeling was conducted with the use of the Baker Hughes JewelSuite™ Subsurface Modeling software.Słowa kluczowe: modelowanie 3D, Karpaty, zapadlisko przedkarpackie, podziemne magazynowanie gazu.
Exploited conventional reservoirs located in the south-eastern part of Poland, characterized by favorable petrophysical parameters, are used for underground gas storage under appropriate technological and economic conditions, which can be exemplified by UGS Husow, UGS Strachocina, UGS Swarzow or UGS Brzeznica. The use of subsurface modeling software for visualizing spatial reservoir parameters’ distribution within old gas fields is burdened with significant uncertainty related to wide range of time diversity of data acquisition and factors affecting its representativeness. The article presents the concept of using modeling adapted for old, conventional gas reservoirs, assuming the selection and processing of reinterpreted gamma ray logs to create pseudo-facies classification. Visualization of its elements, along with geological and reservoir interpretation, can be used for further analysis, including decision making in the aspect of typing perspective zones for new wells associated with increasing UGS total storage capacity. Modeling was conducted with an use of Baker Hughes JewelSuite™ Subsurface Modeling software.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2018, 74, 6; 465-470
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wstępne badania nad opracowaniem zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych
Preliminary research on the development of cement slurries for underground hydrogen storage in salt caverns
Autorzy:
Kędzierski, Miłosz
Rzepka, Marcin
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2143354.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
kawerny solne
zaczyn cementowy
podziemny magazyn
wodór
energia odnawialna
salt caverns
cement slurry
underground hydrogen storage
renewable energy
Opis:
Artykuł przedstawia wyniki wstępnych badań nad opracowaniem zaczynów cementowych nadających się do uszczelniania rur okładzinowych w odwiertach udostępniających kawerny solne przeznaczone do podziemnego magazynowania wodoru. Receptury cementowe opracowane zostały w INiG – PIB, w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatur w zakresie 25–60°C i ciśnień 10–30 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu, o gęstości 1,2 g/cm3 , ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający, przyspieszający wiązanie i obniżający filtrację. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. Dla każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów reologicznych, określano gęstość i rozlewność. Mierzono odstój wody i czas gęstnienia zaczynu. Wykonywano również badania wytrzymałości na ściskanie po 2, 7, 14 i 28 dniach oraz pomiar porowatości kamieni cementowych po 28 dniach. Po przeanalizowaniu wyników badań porowatości kamieni cementowych oraz pozostałych parametrów zaczynów i kamieni cementowych, do badania przepuszczalności kamienia cementowego dla wodoru wytypowano 1 próbkę mającą najkorzystniejsze parametry. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1,91 g/cm3 do 1,93 g/cm3 . Wszystkie badane próbki kamieni cementowych wraz z upływem czasu odznaczały się wzrostem parametrów mechanicznych. Rozkład porów kamieni cementowych charakteryzował się niewielką ilością porów o średnicy powyżej 100 nm, co świadczy o ich zwartej strukturze. Przedstawione badania pozwolą zdobyć wiedzę na temat zaczynów cementowych przeznaczonych do uszczelniania rur w warunkach podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych. Wykonane testy stanowią wstęp do dalszych badań nad opracowaniem optymalnych rodzajów zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych.
The article presents the results of preliminary research on the development of cement slurries intended for the underground storage of hydrogen in salt caverns. Laboratory tests of cement slurries were carried out at the Oil and Gas Institute – National Research Institute. The tests were carried out in the temperature range of 25–60°C and the pressure range of 10–30 MPa. Cement slurries were prepared on the basis of class G drilling cement. Cement slurries were prepared using fully saturated brine with a density of 1.2 g/cm3 due to the direct presence of salt in the wellbore. The following agents were added to the brine: defoamers, liquefying agents, accelerating setting and fluid loss control. The remaining ingredients: microcement, model gypsum and cement were mixed together and then added to the mixing water. The cement slurries were tested for density, free water, fluidity, rheological parameters, filtration and thickening time. Compressive strength tests were carried out after 2, 7, 14 and 28 days, while porosity after 28 days. The developed cement slurries were characterized by good rheological parameters and no free water. The densities of tested slurries ranged from 1,91 g/cm3 to 1,93 g/cm3 . All the tested samples of cement stones showed an increase in mechanical parameters with time. The pore distribution of cement stones was characterized by a small number of pores with diameters greater than 100 nm, which proves their compact structure. This research will provide knowledge on cement slurries intended for underground hydrogen storage in salt caverns and constitute initial research in this direction.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2022, 78, 2; 120-127
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ocena szczelności stwardniałych zaczynów cementowych dla wodoru
Hydrogen tightness evaluation of the hardened cement slurries
Autorzy:
Wojnicki, Mirosław
Kuśnierczyk, Jerzy
Szuflita, Sławomir
Warnecki, Marcin
Rzepka, Marcin
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31343903.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
wodór
cement wiertniczy
szczelność
podziemny magazyn wodoru
PMW
OZE
hydrogen
drilling cement
tightness
underground hydrogen storage
UHS
RES
Opis:
Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i zwiększenie udziału energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE) w miksie energetycznym stanowią ogromne wyzwanie dla większości światowych gospodarek, w tym Polski. Ze względu na specyfikę produkcji energii z OZE – jej rozwój na dużą skalę nie jest możliwy bez rozwiniętych systemów wielkoskalowego magazynowania i bilansowania energii. Wodór może być wykorzystywany w nieuniknionej transformacji energetycznej jako źródło, nośnik lub magazyn (bufor) energii, stąd też dynamika rozwoju technologii wodorowych stale przybiera na sile. Istotną kwestią dla zapewnienia bezpieczeństwa podziemnego magazynu i ograniczenia ryzyka związanego z ucieczką/stratą magazynowanego wodoru jest uszczelnienie otworów wiertniczych z wykorzystaniem szczelnego zaczynu cementowego, tworzącego dobrej jakości kamień cementowy. W niniejszej pracy podjęto próbę oceny szczelności stwardniałych zaczynów cementowych opracowanych do celów uszczelniania odwiertów w podziemnych magazynach wodoru (PMW) zlokalizowanych w sczerpanych złożach gazu ziemnego. W badaniach rejestrowano natężenie przepływu wodoru, co pozwala na ocenę porównawczą poszczególnych próbek w kierunku najniższych wartości przepływu, odpowiadających najwyższej szczelności. Pomiary wykonywano w różnych warunkach ciśnienia (wysokie ciśnienie porowe, niskie ciśnienie porowe, wysokie ciśnienie różnicowe, niskie ciśnienie różnicowe) i temperatury (60°C, temperatura pokojowa). Ustalenie przepuszczalności stwardniałych zaczynów cementowych jest problematyczne ze względu na specyficzny charakter ośrodka porowatego, który to cechuje się niestabilnością parametrów w czasie i w trakcie suszenia ulega trwałym uszkodzeniom.
Reducing greenhouse gas emissions and increasing the share of electricity from renewable energy sources (RES) in the energy mix is a huge challenge for most global economies, including Poland. Due to the specific nature of RES energy production, its large-scale development is not possible without developed large-scale energy storage and balancing systems. Hydrogen can be used in the inevitable energy transition both as a source, carrier or storage (buffer) of energy, hence the dynamics of hydrogen technology development is steadily gaining momentum. An important issue to ensure the safety of underground storage and to reduce the risk of escape/loss of stored hydrogen is the sealing of boreholes using a hydrogen tight cement. The present study attempts to assess the tightness of hardened cement slurries developed for sealing boreholes in underground hydrogen storage facilities located in depleted natural gas fields. Hydrogen flow rates were measured, allowing a comparative assessment of individual samples towards the lowest flow rates corresponding to the highest tightness. Determining the permeability of hardened cement slurries is problematic due to the specific nature of the porous medium, which is characterised by instability of parameters over time and is permanently damaged during drying.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2023, 79, 6; 385-397
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies