Nem konvencionális szénhidrogéntelepek keletkezése és bányászati körülményei

Dr. Kovács Szilamér

Dallas Cowboys Stadion, Arlington, Texas

• Bevezető

• A nem hagyományos szénhidrogén-rendszerek típusai – Márgagáz/ márgaolaj

– Szénben megkötve előforduló metán

– Medence középi gáz

– Biogén (sekély) gáz

– Gázhidrátok

• Mi van a Makói-árokban?

• A pánikkeltés területei. Tényleges veszélyforrások

Tartalom

Az energiafogyasztás várható alakulása energiahordozónként 2020-ig

Durham, 2003

Kvadrillió Btu

gáz

• A hagyományos szénhidrogéntartalékok matúr provinciákban találhatók

Száraz gáz

Nedves gáz

Kondenzátum

Könnyű olaj

Nehéz olaj

Gázhidrát - szilárd Dermedéspont

Forráspont

Mit kutatunk az olajiparban?

Változó halmazállapotú, éghető szén- és hidrogéntartalmú szerves vegyületeket keresünk

Balogh, 1991

A parafinsor elemei

A hagyományos szénhidrogén-rendszer • Magoon & Dow (1994) - egy olyan természetes rendszer, amely a következőket

tartalmazza: – legalább egy aktív anyakőzetet és az összes hozzátartozó gáz és olajnemű

származékokat – az összes olyan földtani elemet amely a szénhidrogének felhalmozódásához

szükségesek

• Kulcsfontosságú elemek: – Anyakőzet – Tárolókőzet (rezervoár) – Fedőkőzet - Földtani csapda

• Kulcsfontosságú folyamatok: – Szénhidrogénképződés – Migráció – Csapdaképződés – Felhalmozódás

• 1846-ban az első kőolajkutat Európában Szemjonov mérnök mélyítette Bakuban • 1859-ben Amerikában (Pennsylvaniában) •Drake „ezredes”,

H/C

ato

mará

ny

O/C atomarány

Kerogén típusok

Van Krevelen diagram

I Algák (Eocén Green River)

II Fitoplankton (Júra, Szaudi-Arábia)

(Késő Júra, Párizsi-medence.)

III Szárazföldi növ

(Negyedkori Grönland)

IV Szárazföldi növ (Neogén, Alaszka)

Liptinit

Vitrinit

Jones (1987), Peters (1986) in Hunt (1996)

Alginit

Nem-hagyományos szénhidrogén rendszer fogalma

• Kora 70’-es évek – az Egyesült Államokban elsősorban a nem gazdaságos és a gazdaságosság határán levő telepeket illeték ezzel a névvel

• Ugyanazok a mezők államiszövetségi ösztönzésre, a technológiafejlesztő kutatások révén gazdaságossá váltak - Ipari és egyetemi szféra értelmes összefonódása

• Egyes cégek már ejtették is a „nem-hagyományos” jelzőt

• Konvencionális telepek

– A folyadékok mozgását a z Arhimédesz-féle felhajtó erő (bouyancy) törvénye vezérli, diszkrét (élesen behatárolt) szerkezeti vagy rétegtani csapdákhoz köthetők

• Nem konvencionális telepek

– A felhajtóerő törvénye nem működik

– Regionális, mindent átható, átitató, csapdafüggetlen szénhidrogéntelepek

Nem-hagyományos szénhidrogéntelepek

• Márgagáz – anyakőzetbe szorult gáz

• Tömött gáz – jól cementált, alacsony porozitású homokkövekben (Makói-árok)

• Szénben megkötve előforduló metán

• Olajpala

• Medence-középi gáz

• Gázhidrátok

Holoda

A nem hagyományos SZH telepek jellemzői

- Nagyon kis áteresztőképességű

tárolók - Nagy technológia igény, csak

specifikus technológia révén hozzáférhetőek

- Nehezen fejleszthető mezők, nagyberuházást igényel fejlesztésűk

- Hosszú életű projektek, lassú lecsengésű

- Folyamatos költséglefaragást lehet eszközölni

Country Field Name Class

ULTIMATE

RECOVERY

OIL, MMBO

ULTIMATE

RECOVERY

GAS, TCF

ULTIMATE

RECOVERY

CONDENSATE,

MMBO

ULTIMATE

RECOVERY

EQUIVALENT,

MMBOE D.Y. Primary Trap Lithology AGE

Depth.

Km Ma

Qatar North Field Megagiant 900,0 10 673 160 673 1971 Regional arch dolomite Triassic L 2,76 227

Iran Pars South Megagiant 1 300 350,0 17 800 77 433 1991 Regional arch dolomite Permian U 2,85 256

Russia Urengoy (Vostochno Urengoy)Megagiant 1 200 335,4 1 500 58 607 1966 Anticline sandstone Cenomanian 2,29 99

Saudi Arabia Ghawar Megagiant 66 058 186,2 97 099 1948 Anticline calcarenite Kimmeridgian 1,69 154

Russia Yamburg Supergiant 153,8 537 26 177 1969 Anticline sandstone Cenomanian 1,10 99

Russia Zapolyarnoye Supergiant 320 121,0 706 21 193 1965 Anticline sandstone Cenomanian U 1,12 94

Algeria Hassi R'Mel Supergiant 57 100,0 3 989 20 716 1957 Anticline sandstone Rhaetian 2,13 210

Russia Astrakhan' Supergiant 89,6 4 689 19 629 1976 Organic build-up foraminiferal limestone Bashkirian 3,85 323

Qatar Northwest Dome Supergiant 80,0 13 333 1976 Structural carbonate Permian 269

Russia Bovanenko Supergiant 76,4 12 725 1971 Anticline sandstone Aptian 1,17 121

Iran Marun Supergiant 12 631 75,3 25 177 1964 Anticline carbonate Miocene 2,19 24

Russia Arkticheskoye Supergiant 300 63,0 10 800 1968 Structural sandstone Aptian 1,77 121

Russia Orenburg (Krasnyy Kholm, Krasnoyarskoye)Supergiant 700 62,8 11 165 1966 Sub-salt structures carbonate Permian 1,62 269

Russia Shtokman Supergiant 60,0 100 10 100 1988 Depositional pinch-out sandstone Callovian 2,11 164

Iran Rag-E-Safid Supergiant 3 084 59,9 13 069 1964 Anticline carbonate Miocene L 1,34 24

Russia Leningrad (Kara) Supergiant 55,0 7 9 174 1990 Anticline sandstone Cenomanian 1,10 99

Russia Kyrtaiol'skoye Supergiant 55,0 9 167 1970 Anticline sandstone Devonian 2,50 417

Iran B. Structure Supergiant 50,0 8 333 1972 Anticline sandstone Cretacous 2,29 99

Iran Kangan Supergiant 50,0 8 333 1972 Structural dolomite Permian 269

Kazakhstan Karachaganak Supergiant 49,2 5 001 13 199 1979 Bioherm coral limestone Bashkirian 4,48 323

India Moran Supergiant 43 48,0 8 043 1956 Faulted anticline sandstone Oligocene 2,80 34

Iran Pars North (Pars) Supergiant 47,0 7 833 1966 Dome limestone Triassic L 2,64 227

Indonesia Natuna Supergiant 45,0 7 500 1973 Fault limestone Miocene U 2,65 10

Netherlands Groningen Supergiant 43,0 11 7 178 1959 Tilted fault block sandstone Permian U 2,60 256

Kuwait Greater Burgan Supergiant 31 795 42,8 38 924 1938 Structural sandstone Albian 1,20 112

Russia Severo Urengoy Supergiant 35,0 5 833 1971 Anticline sandstone Cenomanian 1,10 99

Russia Urengoy Vostochnyy Supergiant 32,4 5 400 1978 Structural sandstone Hauterivian 3,03 132

Iran Gachsaran Supergiant 11 800 31,1 16 984 1928 Anticline limestone Miocene L 0,13 24

UAE - Abu Dhabi Umm Shaif Supergiant 3 866 30,7 8 975 1958 Dome limestone Jurassic U 2,44 159

Russia Medvezh'ye Giant 29,6 4 940 1966 Anticline sandstone Cenomanian 1,03 99

UAE - Abu Dhabi Bab (Murban Bab) Supergiant 10 276 29,3 15 155 1954 Anticline shelly limestone Barremian 2,45 127

Iran Pazanan Supergiant 228 28,8 5 031 1936 Anticline dolomitic limestone Miocene 1,43 24

Turkmenistan Dauletabad (Dovletabad-Donmez)Giant 27,9 74 4 717 1976 Stratigraphic sandstone Hauterivian 2,99 99

Russia Rusanov (Kara) Giant 26,7 41 4 491 1982 Anticline sandstone Aptian 1,90 121

Russia Kharasavey Giant 25,7 13 4 293 1974 Anticline sandstone Albian 1,37 112

Azerbaijan Shah Deniz Giant 24,7 700 4 817 1999 Depositional pinch-out sand Pliocene M 6,21 3,5

Russia Tambey Severnyy Giant 24,0 120 4 120 1982 Structural sandstone Jurassic M 3,49 170

Russia Yamsovey Giant 24,0 4 000 1970 Anticline silty lithic sandstone Cenomanian 0,89 99

Russia Russkoye Yuzhnoye Giant 7 23,4 3 905 1969 Asymmetrical anticline sandstone Cenomanian 0,85 99

Iran Ahwaz Supergiant 13 350 23,3 17 234 1958 Asymmetrical anticline sandstone Miocene L 2,29 24

Norway Troll Supergiant 1 226 22,8 93 5 118 1979 Tilted fault block sandstone Portlandian 1,32 190

A világ legnagyobb GÁZmezői

Románia összes tartaléka is 25TCF

Románia összes gáztartaléka: 25,9 TCF Deleni (Sáros): 3 TCF Filitelnic (Fülöptelke): 1,3 TCF

1 TCF - 1,000,000,000,000 köbláb

Nagyságrendek

Biogén gáz (sekély gáz)

Biogén gázak keletkezése és elkülönítése

• Szervesanyag bontó mikrobák termelik • Termikusan éretlen anyakőzetekhez

kapcsolódnak • A korai biogén fázis idején a teljes

üledékgyűjtőt érinti • A kései biogén fázis csak a felszínre

bukkanó anyakőzetet érinti, többnyire gyűrű alakban

• Az üledékgyűjtők mélyén termogén gáz termelődik, a sekélyebb rétegekben, ahol mikrobák megfelelő életkörülményeket (hőmérséklet és vízminőség) találnak biogén gáz keletkezik

• Szén és deutérium izotóp mérések alapján a metán eredete megállapítható

Sekély biogén gáz előfordulások

• Az egész rétegsort átitató, folytonos gáztelepek

• a migrációnak nincs jelentősége, mivel az anyakőzet és rezervoár gyakran egymás közelében található

• Alacsonyabb hozamú kutak – alacsony fúrásköltségűek

Alpok-Kárpátok előtere + Erdélyi-

medence

Márgagáz/ márgaolaj

Rövid márgagáz kutatástörténet

Curtis, 2002

• 1821 az első márgagázkút a Devon Dunkirk márgába, természetesen repedezett rezervoár

• 1821-2002 közt 28000 márgagáz kutat mélyítettek, ma már ezt a számot megduplázták

• Curtis (2002) 5 márgagázteleptípusról (play-típus) számol be: Barnett, Lewis, Antrim, Ohio, New Albany

• Azóta számtalan újabb teleptípus

lépett termelésbe: Eagle Ford (kréta tengeri márga, Texas), Marcellus (devon márga, Ohio, Virginia, Maryland területén)

A Barnett –márga éves termelése

Barnett Mississippi- korú tömött gáz

Haynesville márga Cohen, 2011

• Felső-Júra Haynesville-márga, Észak-Louisiana és Kelet-Texas

• 23300 km2, • 50-100m vastag, • 3000-4200m mélységben, 1 • 76 Celsius fok, • ultra-magas nyomásgradiens 0,93

psi/ft • 10 millió $ kútköltség

• 2008 és 2011 közt az Encana 35%-al

tudta csökkenti a fúrásköltségeket • Hosszabb vízszintes fúrás • Célratervezett fúrótorony • Hatékony belső kútkiképzés

Monterey/Santos márga

• Erőssen repedezett, nagyon heterogén miocén fácies, San Joaquin-medence

• Santos sekélyebben fekvő repedezett homokkő, csak egy kis része igazi bioklasztos márga

• Szilikátos (kovaköves) márga, 6,5% TOC • Kőolaj az opál-mátrix porozitásában • Olaj-gazdag diatomitföld rétegek • 15,4 billió bbl - technikailag kitermelhető

készlet • Kalifornia régi mezőit is ez a márga táplálja • Átlag 3300m mély kútak, 560m vastag

márgaformáció • Természetes repedezettség miatt nem

fontos a repesztés • Erős környezetvédelmi lobby

2011-ben az Occidental 26-30 fúrótoronnyal dolgozott, 675 fúrás, 500 munkással

A márga szénhidrogéntelepek kutatásának elvi folyamatábrája

Verreussel et al., 2013

Medence modellezés Gázpotenciál Sweet spot elemezés

Repeszthetőség Célréteg beazonosítása

Fáciestérképek Geomechanikai tulajdonságok Vetők és repedés-rendzerek

Izotóp adatok Palinológia és szervesanyagfácies Görbék, fúrómagok Ásványtan Szeizmikus attribútumok

A Posidonia márga formáció

Barnaszínű bitumenes agyag

Természetes repedések

Pirit kristály

Szervesanyag töredék, macerál

Verreussel et al., 2013

Szervesanyag tartalom –

származtatott görbe

A Posidonia márga karotázsgörbéi

Agyagtartalom

A Posidonia márga érettségi térképe

A márgagáz mezők és szeizmikus attribútumaik

Wang & Dopkin, 2012

• Szeizmikus attribútumok lehetővé teszik a Poisson-tényező (nyújthatóság) és a Young-modulus (rugalmasság) becslését

• Alacsony Poisson-tényező és magas Young-modulus: törékeny márga (brittle)

• Magas Poisson tényező és alacsony Young-modulus: kenhető márga (ductile)

• A szeizmikus adatok fontos kőzetfizikai tulajdonságokat rejtenek amelyek a prospektek (kutatási javaslat) behatárolásához, rangsoroláshoz és mélyfúrások tervezéséhez fontosak

• Szerkezeti, kőzetfizikai és anizotrópiás attribútumok)

• Jelenlegi feszültség-intenzitás és irányítottság vizsgálata

• Márgaképlékenység térképezés (repeszthetőség)

Törékeny mészkő Törékeny mészkő

Nyújtható márga

CGGVeritas multiattribútum elemzése a Haynesville márgában:

• dinamikus Young-modulus (a piros magas értéket jelöl)

• a differenciális horizontális stresszfaktor valamint a maximális vízszintes stressz irányok megjelölésével (kis szürke-korongok)

• A gömbök a kezdeti gáztermelés mértékét jelölik.

Cohen, 2011

Stresszattribútumok • a szeizmikus amplitúdó és szeizmikus sebesség is

azimutfüggő viselkedést mutat - specifikus geofónok • teljes azimutú AVAZ (amplitude versus angle) inverzió

A szerkezeti elemek térképézése szeizmikus attribútumokkal

Verreussel et al., 2013 february

Csatorna szimilaritási attribútum

Reflektor hajlottsági attribútum

A frekvenciaspektrum szétválasztási attribútum

LUKOSAVICH, 2011

A világ márgagáz tartalékai - kitekintés

Technikai kihívások Kínában

• Kína márgagáz tartalékai mélyebben találhatók

• Nagyobb a nem éghető gáz arány

• Nehéz terepi viszonyok, nehéz megközelíthetőség,

• Vízhiány

• Hidrogénszulfid jelenléte a gázban

Kína USA Argentina Mexikó DélAfr Ausztrália Kanada Líbia Algéria Brazilía

Olajhomok telepek

Az olajpala/ olajhomok • I. Az első olajpala láz - James Young skót kémikus 1850-ben felfedezte a kőolajkrakkolás

módszerét

– Világító olaj, kenőolaj, viasz előállítása

– 1859-től megindul kereskedelmi célú olajkivonás

– Drake ezredes sikeres kőolajfúrása nyomán az amerikai olajpala ipara kimerül

• II. A második olajpala láz - I. világháború

– A szenes gőzhajókat olajégetőkre cserélik, a katonaság mint nagy megrendelő az USA-ban

– Az olajpala tartalékokat lefoglalják a katonaság számára

• III. 1973-as olajkrízis

– A magas kőolaj árak miatt fokozódik az olajpala iránti érdeklődés

– A kora 80-as években újra zuhanni kezd a kőolaj világpiaci ára

• IV. 2008-tól számoljuk a negyedik olajpala láz korszakot

– A márgagáz kutatásokkal egyidőben indult

– A Bakken és Eagle Ford „play”-ek termelése napi 50.000 hordóról 700.000 –re ugrott

– Észak-Dakota az USA második legnagyobb olajtermelője, Texas után

Olajhomok kitermelés izzasztással

• A gőzbefuvással akár 70%-al is növelhető az olajtermelés

Gőzpréselő fúrólyuk

Olajkitermelő kút

Berettyószéplak - nehézolajmező

Szénben megkötve előforduló metántelepek -

Coalbed methane (CBM)

Powder River medence, Fort Union Fm, Paleocén

Szénbányák gázmentesítése • Kincskereső kisködmön – Küsmödi bácsit sújtólég üti meg

Szénben megkötött gáztelepek • Hol rejtőzik a metán?

– A szénmátrix mikropórusaiban tárolva abszorbált állapotban, szerves anyaghoz tapadva

– a szén repedéseiben szabad gázként vagy vízben oldott gázként

• A szén rétegek egyidőben játszák az anyakőzetek és tárolók szerepét

• Tartalmazhatnak termogén gázakat , migrált termogén gázakat, biogén eredetű gázakat is

• Sekély telepekben nagyobb az esély nyitott

repedéshálózatokra pl. 1200m felett (tipikus kútmélység

Murray, 1996

A vékony, fényes, alacsony hamutartalmú széncsíkokban a legmagasabb a száradási eredetű ortogonális repedezettség (cleat)

A repedezéshálózatok ma már szeizmikus módszerekkel is tanulmányozhatók: → Poisson- hányadós vizsgálata Ramos & Davis, 1997

A gáztartalékok legfontosabb tényezői

– Termális érettség

– A macerálok összetétele

– Gáztartalom

– Hamutartalom

– Szénvastagság

– Repedéssűrűség

– A lokális stresszmérték

– Permeabilitás

– Betemetődéstörténet

– Hidrológiai viszonyok

Metánkeletkezés bitumenes szénülési fázis

A nitrogén, széndioxid tartalom is befolyásolja a gazdaságosságot

Példa: San Juan-medence

Ayers, 2002

San Juan: • Az USA „széngáz” termelésének 80%-a • 1950-es évektől szabad fúrólyukakban termelték • 1970-es évek, az Amoco átvizsgálta a szénfejtések gáztalanító kútjait • 1979-ben 1 Cahn, a Felső-Kréta Fruitland Fm első CBM kutatófúrása • Fruitland szénformáció több mint 7 Tcf többnyire termogén gázt termelt • Partisíkság tőzeglerakódásaiban, a széntelep gátmögötti üledékekkel összefogazódva • A legnagyobb termelékenységű kutak szinklinálisokban vannak, az abszorbeált gázt a

víznyomás tartja fogva

Oligocén vulkanizmus → hőérlelés

Világ CBM készlete 3000-12000 TCF, Murray 1996

Metán termelése szénpadokból vízszivattyúzással

• a gáz deszorpcióját vízlefejtéssel, nyomáscsökkentéssel lehet elindítani • a metán a szabad szénrepedésekbe diffundál • egyszerre termelünk vizet és metánt • A két fázis mozgását a kútig Darcy-folyás jellemzi

• Rossz áteresztőképességű rétegek • Magas lokális stressz zárva tarja a repedéseket • Hosszútávú stabil gáztermelés • Ugyanazt a gázmennyiséget

hosszabb idő alatt, de kisebb vízkezelési költségek mellett lehet kitermelni

CBM kutak viselkedése

• Jó áteresztőképességű rétegek esetében • Negatív gázhanyatlás görbe • Jelentős víztömeget kell kezelni • A gázkészlet gyors kitermelése

A mátrixpermeabilitás általában nem elegendő a gazdaságos metántermeléshez

Metántermelés növelése nitrogén besajtolással

• A metán abszorbcióját saját parciális nyomása erősebb mértékben befolyásolja mint a tárolónyomás

• A nitrogén csökkenti a metán parciális nyomását és a kötött metán 85%-t képes felszabadítani

Széngáz kutak kiképezése

Szabadon hagyott fúrólyuk

Üreges szabad lyuk Béléscsövezett, perforált és repesztett

Szénréteg

Medence-középi gáz

• Széles regionális kiterjedésű, alacsony porozitású és alacsony permeabilitású homokkő rezervoárok

• Szokatlan folyadéknyomásúak, leginkább túlnyomásosak • a konvencionális telepek esetére jellemző gáz/víz kontaktus nem létezik • Kapilláris nyomásgátak tartják a rezervoárban a gázt

Medence-középi gázrendszerek

Law, 1984 Green River medence Wyoming

Hőmérséklet gradiens

Elvi nyomás gradiens

Mért nyomás

A kapilláris nyomásgát

Encana

Történeti áttetkintés

• 1950-ben Silver a San Juan medence teljes Kréta üledéksorát átitató gáz felhalmozódásról számol be

• Masters 1979 „Mély-medence gáz” – nem mindegyik BCGA kötődik mély medencéhez

• Law és Spencer 1993, Greater Green River – medence tömött gáz tárolói (tight gas reservoir)

• Direkt típus: gáz-adó anyakőzettel rendelkeznek, a medencék többségére jellemző

• Indirekt-típus: olaj-adó anyakőzettel (példa: Alsó szilúr, folyami-árapályövi üledékek, Appalachian-medence, normális nyomású vízzel elárasztott homokkövek alatt)

Az USA medence-középi gázrendszerei Washakie –medence

(direkt-típus)

Washakie-medence, medence középi gázrendszer

Law, 1989

A medence-középi gázrendszerek fejlődésciklusai

I fázis Korai betemetődés, normális nyomásviszonyok uralkodnak, pórusrendszer 100% vízzel telített

• Szemcsetömörülés

• Túlnyomásos viszonyok kialakulása esetén, a víz fázis okozza a túlnyomást, Békés-medence

• Akkor ér véget amikor elkezdődik az olaj gázzá való krakkolása (indirekt rendszerekben)

II fázis a növekvő hőmérséklet hatására a direkt típusú rendszerek gázt fejlesztenek és a vizet a szomszédos alacsony permeabilitású homokkövekbe préselik

• A gáz olyan nagy ütemben keletkezik, a homokkövek alacsony vízelvezetési képességéhez képest, hogy a gáz a vízfázist teljesen kiszorítja – gázzal telített túlnyomásos rendszerek alakulnak ki…

III fázis akkor kezdődik amikor a túlnyomásos rendszerek alulnyomásos állapotba kerülnek, kiemelkedés, eróziós kitemetődés vagy hőfluxus perturbációk miatt

• Hőmérséklet csökkenés miatt megszökhet a gáz, megszűnnek a kapilláris nyomásgátak

IV elvi fázisban – visszaáll a normális nyomásegyensúly, víz árasztja el a rendszert

Gázhidrátok

Gázhidrátok kristályrács típusai

Klatrát - jégketrec

Gázhidrátok

• Hol fordulnak elő?

• Milyen körülmények között találhatók?

• Miért pont ott jelennek meg a gázhidrátok?

• A bennfoglalt gáz mennyiségének becslése problémás

Ismert gázhidrát előfordulások

Kvenvolden, 1993

Nemzeti projektek Japán India USA Fekete-tenger

Blake Ridge szénhidráttelep

Aljzatszínlelő reflektor

• 1980-as DSDP fúrás • 190 és 450m között mindhárom fúrásban • pár tíz méter vastag gázhidráttartalmú üledéksorok

A permafroszt és óceáni gázhidrátok stabilitás diagramja

Max and Johnson, 2012

Hőmérséklet

Víz

mél

ysé

g

Nyo

más

Permafroszt és óceáni környezetek becsült gázhidrátkészletei

USGS, 2004

Worthington, 2010

Óceáni gázhidráttelepek – több, nehezen megközelíthető, 100 és 1100m közötti BSR a kontinentális szegélyeken Kontinentális gázhidráttelepek- arktikus permafroszt régióban, 130-2000m között

Worthington, 2010

Tiszta víz és tiszta metán fázisdiagramja Masszív (pár cm, max 4m), gumós, erezett, laminált

A gázhidrátok szövete

Gázhidrátképződés - mikrolépték

Masszív Póruskitöltő Mártixképző Kontaktcement Szemcseburkoló

Kleinberg & Dai, 2005

Gázhidrátképződés osztályzása - kitermelhetőség

Gázhidrát + víz Gázhidrát + víz

Vízben oldott gáz (nagyon kis nyomáscsökkentés

elégséges)

Vízzel telített

Hidrátstabilitási zóna alja

Hatalmas nyomáscsökkentés

szükséges

Nincs vizes zóna

Áteresztő kőzet

Gázhidrátképződés kontrolltényezői

• A kőzetformáció hőmérséklete

• Pórusnyomás

• A pórusfolyadék szalinitása (a NaCl csökkenti a fagyáspontot)

• Gáz és víz elérhetősége (ideális gáz/víz arány 8/46)

• Gáz és víz migrációsútvonalak jelenléte

• Tárolókőzet

• Fedőkőzet

A gáz, víz, gázhidrát ás jég kőzetfizikai tulajdonságai

Masszív gázhidrátréteg

Mathews, 1986

szénhidrátréteg

Collett, 1998

Alaszkai permafroszt fúrás

Magas rezisztivitású kőzet (világos)

Nem hagyományos „fúrólyúkfényképezés”

Gázhidrátfejtási technikák

Rezervoárfűtéssel Nyomáscsökkentéssel Stabilitáscsökkentő szerrel Metanol, glikol

Mi van a Makói-árokban?

Mi van a Makó-árokban?

• Medenceközépi tömött gáz, magas hőmérséklet és nyomás viszonyok közt

TXM honlapjáról

Hagyományos gázmező

Hagyományos kőolajmező

Makó-árok

Mélyvízi homoklebeny

Disztális homoklebeny

Proximális homoklebeny

Sztanó et al., 2011

TXM honlapjáról

A Makó-árok szeizmikus szelvénye

Badics et al., 2011

olajablakban

gázablakban

Badics et al., 2011

A pánikkeltés területei

• „a technológia elfogyasztja előlünk a vizet, ki fogunk száradni, földjeink el fognak sivatagosodni”

• „Eu nu vrau sa fac gauri in scoarta terestra, ca risc sa mi se scufunde casa in cratere!! „

• „În urma exploatărilor rămâne un adevărat dezastru, apa nu mai este potabilă, vegetaţia nu mai creşte, iar aerul din zonă devine aproape irespirabil. Deloc de neglijat este şi riscul crescut pentru cutremure într-o zonă cu astfel de exploataţii.„

• Nem felszíni vizekből dolgoznak, a vizet tisztítják és újrafelhasználják

• A szénhidrogén tartalékok pórusokban találhatók és nem összefüggő nagy üregekben

• 1-2 a Richter skálán max 3-as lokális rezgések (sekélyfészkű) és nem regionális földrengések keletkeznek (mélyfészkű), nem spontán keletkeznek, hanem a repesztés idején

• A munkatelepen eltávolítják a termőföldet és a munka elvégeztével rekultiváció történik Angolban az „Earthquake” helyett a „tremor” szó

használatos

A telephely mint tájseb

Woodford márga parcellák

Woodford márga termelésiparcellák

• A munkatelepen eltávolítják a termőföldet de a munka befejeztével rekultivációt végeznek

A repesztés

Holoda

• A maximális repesztési táv 200-300m • Magyarországon, Romániában a

célrétegek pár km mélységben vannak

Holoda

A repesztőfolyadék összetétele

Holoda

• 99,5% víz és homok • 0,49% savak, konyhasó, poliakrilamid, etilénglikol, borátsók, glutaraldehid,

guargumi, citromsav, izopropanol

Márgagáztelepek vízmenedzsmentje

Hester, 2012

Hordozható víztisztító állomás, 212 Resources.

A víztisztító szerelvény belseje, 212 Resources.

A víztisztító szerelvény diagramja

Mechanikus ülepítő

Koncentrált sóoldat

Desztiláló

Olajszűrő

Elektrokoaguláló egység

Összegzés

Amit felfogunk… egyszerűsített kép

A valóság bonyolult

Oklahoma Independent Petroleum Association, 2001

• A földtani és politikai valóság egészen más mint amit érzékelünk… • Jó geológus a szkeptikus (kételkedő) geológus, jó szavazó a szkeptikus szavazó…