Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Palagáz és homokgáz bányászata

Palagáz és homokgáz bányászata

http://www.palagaz.eu/

Palagáz előfordulás a Földön, az USA-ban, Európában.

A palagáz egy a természetben nagy mennyiségben előforduló, természetes gáz, amely kinyerésére a pala képződményekből ma már létezik hatékony technológia. A pala aprószemcsés, üledékes kőzet, ami petróleumban és természetes gázokban gazdag. A márgagáz elnevezés is használatos a gázt tartalmazó agyagmárga rétegek miatt. Az utóbbi évtizedben a bányászati technikák fejlődése, a vízszintes fúrások és a hidraulikus töréstechnika elterjedése lehetővé tette, hogy nagy mennyiségű palagázhoz férhessenek hozzá, amit a korábbi módszerekkel nem volt gazdaságos kitermelni.

3.15. ábra - Palagáz lelőhelyek a Földön

Palagáz lelőhelyek a Földön

http://www.palagaz.eu/

3.16. ábra - Palagáz bázisok az Egyesült Államok kontinentális részén

Palagáz bázisok az Egyesült Államok kontinentális részén

http://daryanenergyblog.wordpress.com/peak-oil-primer/part-2-solutions/

3.17. ábra - Gáz pala lelőhelyek Európában

Gáz pala lelőhelyek Európában

http://econews.com.au/news-to-sustain-our-world/eu-says-shale-gas-needs-regulation-not-ban/

Palagáz és homokgáz bányászatával kapcsolatos kérdések

A nem konvencionális földgáz eddigi kitermelése és annak jövője a következő évtizedekben jelentősen megváltoztathatja az energetikában eddig kialakult egyensúlyt, ahogy azt az Egyesült Államokban már meg is tette. A kitermelések mellett és ellene szóló érvek a következők:

- A shale-lelőhelyek még feltérképezetlenek, míg a hagyományos földgázmezők már elég jól ismertek, mivel utóbbiakból már alig-alig fedeznek fel újakat.

- Míg a hagyományos lelőhelyek esetében kevés fúrt kútból is ki lehet termelni a földgázt, addig a shale esetében kulcsfontosságú a rendkívül magas kútszám (például az USA-ban több mint tízezer).

- Ameddig a shale-lelőhelyek decentralizáltak és könnyedén rákapcsolható a belőlük folyó termelés a helyi gázhálózatokra, addig a hagyományos gázmezők általában messze fekszenek a felvevőpiacoktól, ezt – többek közt – sok ezer kilométernyi csővezetékkel hidalják át.

- A két „gáztípus” azonban alig különbözik összetételében, azaz a shale gas nagyjából ugyanazokkal a tulajdonságokkal rendelkezik, mint hagyományos társa.

- Jelenleg, a már ismert shale-forrásokból kinyerhető földgáz mennyisége majdnem akkora, mint amennyit eddig összesen kitermelt és elégetett az emberiség hagyományos gázból.

A nem konvencionális gázkészletek globális jelentősége

A nem konvencionális földgázt tároló geológiai formációk kőzettani szempontból, a mélység, nyomás és hőmérséklet alapján igen különbözőek lehetnek, közös vonásuk, hogy a tároló kőzet áteresztőképessége rendkívül kicsi. A tárolók rendkívül kis áteresztőképességének következménye a szokványos földgáztárolók művelési jellemzőitől való eltérés, amelynek legfontosabb jellemzői a következők:

- a kutak produktivitása kicsi, általában 600-15 x 106 m3/nap;

- a megnyitást követően a kút hozama rohamosan lecsökken, egy alacsony termelési volumenen stabilizálódik, de ezen az értéken évtizedekig állandó marad;

- a termelőkutak évi hozamcsökkenése általában 5 % alatti;

- a tárolóréteg meglepően nagy, vastagsága az esetek többségében több száz méter;

- a tároló porozitása meghatározó módon repedéseknek köszönhető.

Új forszírozott módszerek a mélyben levő, kis áteresztő képességű szerkezetek fellazítását, áttörését célozza:

– a rétegek hidraulikus repesztése,

– a szerkezet fellazítása kémia robbantással

A palagáz kinyerésének módszere, technológiája

3.18. ábra - Konvencionális földgáz és palagáz lelő helyek sémája

Konvencionális földgáz és palagáz lelő helyek sémája

http://geology.com/energy/shale-gas/

3.19. ábra - A palagáz kitermelés 4 lépése:

A palagáz kitermelés 4 lépése:

1. Függőleges fúrás a palarétegig. 2. A réteget elérve a fúró vízszintesen halad tovább a palarétegben. 3. A furatot a fúrás során keletkező víz (91 %), homok (9,5 %) és egyéb vegyi anyagok (savak, kloridok, sók 0,5 %) keverékének nagy nyomáson történő befecskendezésével tartják nyitva, így biztosítva a gáz áramlását. 4. A gáz kinyerését követően csökkentik a nyomást, a víz pedig visszajut a felszínre.

3.20. ábra - A gázban gazdag palarétegből történő kitermelés sémája

A gázban gazdag palarétegből történő kitermelés sémája

http://claudearpi.blogspot.hu/2011/04/while-debate-is-raging-in-europe-and.html

3.21. ábra - A palából történő kitermelés csövek kiépítésével

A palából történő kitermelés csövek kiépítésével

http://daryanenergyblog.files.wordpress.com/2012/07/beeb_shale_extraction_dig.gif