Podsadzki na bazie koksu do hydraulicznego szczelinowania węgli

Dowiedz się więcej

Informacje o projekcie

Projekt „Podsadzki na bazie koksu do hydraulicznego szczelinowania węgli”, realizowany na Wydziale Górnictwa, Inżynierii Bezpieczeństwa i Automatyki Przemysłowej znalazł się wśród projektów przeznaczonych do finansowania, w konkursie ogłoszonym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) na dofinansowanie projektów badawczych w ramach programu operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020, Konkurs 1/4.1.1/2018_Wspólne Przedsięwzięcie INGA Priorytet IV: Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, Poddziałanie 4.1.1. - Strategiczne programy badawcze dla gospodarki Wspólne Przedsięwzięcie INGA, realizowane przez NCBR wspólnie z Polskim Górnictwem Naftowym i Gazownictwem S.A. oraz Operatorem Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM S.A. w obszarze gazownictwa.

W wyniku realizacji projektu zostanie opracowany nowy produkt - propant (podsadzka), pozwalający na zwiększenie skuteczności wykonywania zabiegów hydraulicznego szczelinowania w pokładach węgla, a w konsekwencji na wzrost efektywności pozyskiwania z nich metanu. Zakłada się, że nowy produkt będzie mógł także znaleźć zastosowanie w zabiegach stymulacyjnych w innych skałach miękkich lub nawet umożliwić eksploatację z formacji dotychczas nieproduktywnych. Opracowany propant przyczyni się również do wzrostu udziału gazu ziemnego wydobywanego na terytorium Polski, jak również do zmniejszenia importu tego surowca oraz wzrostu bezpieczeństwa energetycznego kraju. Do pozostałych, potencjalnych korzyści wynikających z realizacji projektu należy zaliczyć:

Wykorzystanie wyników planowanych możliwe jest w horyzoncie kilku lat. Powiązane jest to jednak z priorytetami polityki energetycznej państwa oraz ekonomicznymi uwarunkowaniami produkcji metanu z pokładów węgla.

Realizacja projektu pozwoli na innowacyjne pozyskiwanie odmetanowanych węgli jako surowca energetycznego lub chemicznego, lub zastosowanie technologii podziemnego zgazowania. Szczelinowany pokład węgla nie będzie „zanieczyszczony” tak jak w przypadku szczelinowania przy zastosowaniu propantów piaskowych lub ceramicznych.

Realizacja projektu będzie odbywać się zgodnie z zasadą równości szans oraz z zasadami zrównoważonego rozwoju.

Etapy projektu

Projekt zakłada, ze rozwiązanie problemu opracowania nowego produktu, jakim będą podsadzki na bazie koksu do hydraulicznego szczelinowania węgli, nastąpi dzięki przeprowadzeniu sekwencji interdyscyplinarnych badań przemysłowych i prac rozwojowych. Wykorzystane zostaną nowoczesne narzędzia i metody badawcze, a część prac ma charakter pionierski.

Okres realizacji poszczególnych etapów projektu:

— Etap 1 —

Separacja gęstościowa i rozdrabnianie materiału koksowego w celu uzyskania produktu o optymalnym kształcie i własnościach wytrzymałościowych

Odpowiedzialny: Tomasz Suponik

— Etap 2 —

Badania struktury i mikrotekstury koksu przy pomocy sprzężonych metod mikrotomografii rentgenowskiej oraz mikroskopii optycznej – w celu powiązania cech wewnętrznych ziaren z ich przydatnością do produkcji podsadzek.

Odpowiedzialny: Rafał Morga

— Etap 3 —

Eksperymentalne badania interakcji pomiędzy materiałem propantu koksowego, a płynami szczelinującymi i wodą złożową - dla tego typu materiału badania takie nie były prowadzone. Zbadanie tych interakcji pozwoli na zoptymalizowanie składu cieczy zabiegowej oraz ograniczenie uszkodzenia szczelinowanej formacji. Określenie, na podstawie badań TGA-DSC+FTIR, przemian propantu hybrydowego (złożonego z koksu i innych materiałów propantowych) i cieczy szczelinującej w warunkach wzrastającej temperatury. Spodziewane jest oddziaływanie na ciecz nie tylko składników koksu ale też składników powłoki ziaren żywicowanych. Pozwoli to na poznanie ewentualnych przyczyn braku ich wzajemnej kompatybilności,. Prace takie nie zostały dotychczas opisane w literaturze.

Odpowiedzialny: Krzysztof Labus

— Etap 4 —

Badania nad opracowaniem propantów koksowych oraz mieszanin propantowych na bazie koksu (propantów hybrydowych) będą prowadzone zgodnie z normami, jednakże badania przepuszczalności i przewodności warstwy propantu zostaną wykonane na unikatowym stanowisku do badań materiału podsadzkowego Proppant Conductivity, składającego się z prasy hydraulicznej, komory API oraz systemu zbierania i analizy danych.

Odpowiedzialny: Klaudia Wilk, Mateusz Masłowski

— Etap 5 —

Badania nad zjawiskiem wgniatania ziaren propantów koksowych oraz propantów hybrydowychna bazie koksu, w powierzchnię ściany wytworzonej szczeliny nie były dotychczas opisywane, Ich celem jest wskazanie przydatności opracowanych nowych propantów do skutecznego podsadzania szczelin, wytworzonych w warunkach występowania pokładów węgla.

Odpowiedzialny: Mateusz Masłowski

— Etap 6 —

Zgodnie z wiedza wnioskodawcy, zdobytą na podstawie studium aktulanego stanu techniki, opracowanie założeń dla technologii produkcji materiału na bazie koksu, nie było dotychczas przeprowadzane.

Odpowiedzialny: Tomasz Suponik
Wspierający: Rafał Morga, Jarosław Brodny

— Etap 7 —

rekomendacje technologiczne zastosowania propantów koksowych i hybrydowych do konkretnych warunków geologiczno-złożowych oraz komputerowe symulacje procesu.

Odpowiedzialny: Marek Czupski

Partnerzy

Projekt realizują: Politechnika Śląska - w roli Lidera oraz Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy - w roli Partnera. Ze względu na konieczność wykorzystania szerokiego spektrum wyposażenia badawczego prace wykonywane będą w laboratoriach Politechniki Śląskiej w Gliwicach oraz Instytutu Nafty i Gazu - Państwowego Instytutu Badawczego w Krakowie a także, w znaczącym stopniu w Oddziale Instytutu w Krośnie.


Zespół

Zespół badawczy posiada bogaty dorobek naukowy oraz duże doświadczenie w realizacji projektów zdobyte we współpracy z międzynarodowymi ośrodkami badawczymi oraz z przemysłem.



Kadra naukowo-badawcza realizująca projekt:


Kadra zarządzająca projektem

Aktualności

Dnia 01.07.2019, w siedzibie PGNIG w Warszawie, odbyło się pierwsze spotkanie dotyczące realizacji projektu „COKEPROP – Podsadzki na bazie koksu do hydraulicznego szczelinowania węgli”. W spotkaniu wzięli udział przedstawiciele Politechniki Śląskiej, Instytutu Nafty i Gazu – PIB oraz PGNIG. Szczegółowo omówiono zasady współpracy oraz zarządzanie realizacją projektu