1

Rétegrepesztéses földgáztermelés

környezeti hatásainak vizsgálata

Kovács Gyuláné dr.

Zöld Vonal 2000 Környezetvédelmi Tanácsadó Kft.

2

A HIDRAULIKUS RÉTEGREPESZTÉSI TECHNOLÓGIA KÖRNYEZETVÉDELMI HATÁSVIZSGÁLATÁNAK INDOKOLÁSA

ELŐZMÉNYEK:–Energiaszükséglet–Energiamix – CH szerepe–Nem hagyományos CH előfordulás /in situ állapot, kitermelés/. Lényeges eltérés a hagyományostól

Kőzettérfogatra jutó CHAnyakőzet területeKicsi áteresztőképesség

KITERMELÉS: Hidraulikus rétegrepesztés (HR) USA 100 éve; 5 év:Termelés 17% nőtt, foglalkoztatottság 600 e nőtt, ár ¼-ére csökkent.

Mo 57 ével . EU, Mo, Tagállamok:Indulatok, tiltás, támogatásTXM: civil párbeszéd

3

A RÉTEGREPESZTÉSI TECHNOLÓGIA LÉNYEGE

A HR célja: a XLVIII. Bt. 49 § 38. pont:„ Nem hagyományos eredetű és különleges eljárással kitermelhető

CH: az olyan CH, amelyet a CH- képződés feltételeit biztosító üledékes anyakőzet pórusaiban létrejött CH felhalmozódásból, rendkívül gyenge áteresztőképességű tároló rétegből, valamely egyedi eljárással, többnyire rétegserkentési vagy a szilárd ásványbányászatban alkalmazott bányászati technológia alkalmazásával lehet csak kitermelni.”

3D szeizmikus fúrási információk: céltartomány, tervezés.A HR műveleti fázisai: Irányított mikrorepedések

- kitámasztó anyag- Diffúzió konc. Különbség alapján

Alkalmazási területei:Más bányászati ágazatban isUSAMo: 57 év alatt kb.: 2000 HR

4

A TECHNOLÓGIAI ANYAGÁRAMOK.

TXM: Slick water újrahasznosítás

Geológiai formáció és munkaszakasz szerint optimális hatás.Folyamatos fejlesztés: UV sugár, újrahasznosítás, mezőg.-i

vegyszerek, REACH, ECHA kötelezettség/tájékoztatás

- Repesztő folyadékSlick water, olaj, gáz, szintetikus anyag, geotermális

repesztés(EGS v. HDR)

– Megfelelés feltételei.- Kitámasztó anyagok/proppant

– Megfelelés feltételei, méret, koncentráció, stb.

- Vegyi adalékok

5

TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSEK

Felszíni:– Nagy kapacitású repesztőszivattyúk (700-1400 bar, 1000-3000 LE)– Homokkeverő – magasnyomású szivattyúhoz centrifugálszivattyú– Tartályok, nagy nyomású vezetékrendszer– Termelő eszközök (homokfogó, szeparátor, fáklya, gőzvisszanyerő

rendszer)

Felszín alatti:– Termelőcső– Béléscsőrendszer– Cementpalást– Tömítő

Művelet tervezése (porozitás, permeabilitás, szilárdság, szaturáció)

Monitoring

Ellenőrzés: matematikai szimuláció (besajtolási p, ütem, folyadék menny, konc.)

6

JOGSZABÁLYI FELTÉTELEK

USA Szabályozás:2005.-ben felülvizsgálatBiztonságos Ivóvíz Felszín alatti Programból kizárva a HRKomplex vizsgálat: fluidumok injektálására vonatkoztat (besajtoló kútként

kezeli)Diesel olaj betiltás: 10-5 baleset

EU : energiaügyi biztos: (moratórium ellen)Specifikus szabályozás: nyersanyagtermelő iparág/bányászat

környezet védelméről IPPC,KHV, stratégiák, stb.

Mo: EU jogharmonizáció megelőzés, ösztönzésa.) 2004. évi CXL trv., Ket, 2008. évi CXI módosítás egyértelmű, egységes,

kiszámítható, ügyfélbarát környezet – gazdaság – társadalom egysége.b.) Környezetvédelmi államigazgatási eljárás (ügydöntő), interaktív 314/2005 (XII. 25) Kr. 219/2004. (VII. 21.) Korm. R. a felszín alatti vizek védelméről Más államigazgatási eljárás 1993. évi XLVIII. Trv. a bányászatról: kutatás, feltárás, kitermelés,

7

314/2005 (XII. 25) Kr.

Nem hagyományos a KHV a rétegrepesztésre:– A technológia hatását csak konkrét területre vizsgálhatjuk– A jogszabály nem írja elő a KHV-ot– Nem egy telephelyre, hanem 994 km2 bányatelekre

vizsgáltuk– A jogszabályban előírtaknál bővebb hatást vizsgáltunk

A hatásvizsgálatot kiváltotta:Környezetvédelmi hatóság építési engedély és MÜT elutasítás

• A TXM bányatelkére végzett KHV csak ide érvényes, nem általános érvényűek a következtetések• A munka a rétegrepesztés környezeti hatásainak vizsgálatához, a szakigazgatáshoz, a szabályozáshoz MÓDSZERTANI alapul szolgálhat

8

A VIZSGÁLT TERÜLET ÁLLAPOTA .

A 314/2005 (XII.25) Kr. 3. sz. melléklete csak kivételes esetekben kér EVD-t

Már a fúráspont kitűzésekor kezdődik a művelet tervezése – repesztési modell –

A TXM Makó-árok I. védnevű bányatelek (földrajzi helyzete 994 km2 ; 90-101 m Bf; 2300 m-7000 m

Térségben: RAG (Balotaszállás) MOL Nyrt.(Hod-1) MHE ( Gyula) TXM ( Pusztaszer-1, Székkutas-1, Magyarcsanád-1, Makó-4,-6,-7, Földeák-1)

9

KÖRNYEZETI ELEMEK I.

Környezeti elemek:Levegő, domborzat, földtani viszonyok, talajFelszíni vizekGeológiai szerkezet

Szinrift konglomerátumBazális konglomerátum

Alsó Endrőd (márga és konglomerátum)

Felső Endrőd (márga és turbidit)

Szolnok Fm.

Algyő Fm.

Észak Dél

A Szolnoki Formációban 900 m, majd a 4388 m-től az Endrőd Formációban gázcella jelenlétét igazolták

10

KÖRNYEZETI ELEMEK II.

Felszín alatti vizek:– 100-1000 m, 51 db kút (27.000 m3/d) Felső Pannon rétegben– Alsó Pannon üledékes kőzet: Algyői és Szolnoki Formáció 2000m,

10-8 - 10-7 m/s vezető képesség.

11

12

13

14

KÖRNYEZETI ELEMEK III.

Épített környezetTelepülések: Hódmezővásárhely 60 e

Makó 60 e Szentes 33 e.

InfrasrtruktúraÚtviszonyok: 43, 45, 441, 442, 451.ZajHulladék: ASA

Természetvédelem:Körös- Maros NPKiskunsági NP12 természetvédelmi terület 210 km2

10 védett területNatura 2000: SPA (Különleges Madárv.), SCI (Különleges Term véd.),Ramshari megőrzési t.

A rétegrepesztés káros hatásának kizárását a TXM már a kút helyének kiválasztásánál figyelembe veszi:

• Felszíni, felszín alatti védett értékek

15

A TEVÉKENYSÉGHEZ SZÜKSÉGES ESZKÖZÖK TELEPÍTÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSAI.

Meglévő kútalapra telepítés:

Levegő Talaj, talajvíz: Humuszmentés Felszíni vizek Rétegvizek Zaj Hulladék Élővilág Közegészségügyi hatás Kulturális örökségvédelem

16

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA I.

Levegőtisztaság védelem:

Diffúz források: – fáklya– Nyitott gödör

Pontforrások: Caterpillar dieselmotorok :Egy rétegrepesztés 10 db. aggregátorral 2 óráig tart

Dieselmotorok által kibocsátott emissziók:

Szennyezőanyag Kibocsátás

Kg/h mg/m3

CO 31,5 1124

NOX 31,5 1124

TNMHC 3,6 128

PM10 1,8 64

CO2 6314,4 225311

17

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA II.

Levegőtisztaság védelem:

Gauss terjedési modell 1000 m-es körzetben terhelés eloszlás:

1 órás CO max. 8 órás CO max. 24 órás CO max.

1 órás NOX max. 24 órás NOX max. 1 órás PM10 max.

24 órás PM10 max. 24 órás CO2 max.

18

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA III.

Talaj, talajvíz védelem:

Üzemzavar: Nyomástartó edények (háromszoros biztonság!)

Szállítás: Lehorgonyzott, burkolt vezeték

Raktározás: Flow back kezelés, tárolás

„Nem biztosított a felszíni és felszín alatti vizek védelme, hasznosítási lehetőségeinek megőrzése, valamint a földtani közeg védelme”

Hatósági vélemény:

19

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA IV.

Hasznosított, vagy hasznosítható mélységi vizek védelme:

Mennyiségi védelem:Vízfelhasználás:

1 kútalapon 16 db kút (16X24 = 400 repesztés)1 repesztés 500 m3

(visszatermelés: 100 %)

Földtani közeget nem károsítjaÚjrahasznosításra alkalmas „flow back” minőség

Teljes mezőfejlesztés:120 kútX24 repesztés= 60.000 m3 /év.

USA vízfelhasználása: 25000 m3/fúrásTXM vízfelhasználása: 60.000 m3 /év. Saját ipari vízmű kútból!

20

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA V.

A rétegvizek minőségének védelme I:Szakhatósági állásfoglalás:„ A rétegrepesztés során a

repedések a megcélzott rétegen kívüli túlhaladásával a hasító folyadék elszivárgásával, illetve amennyiben a béléscső vagy a fúrólyuk körüli cementezés nem állja a hidraulikus rétegrepesztés során kifejtett nyomást, a kémiai anyagokkal kevert folyadék elérheti az ivóvíz felszín alatti forrását”

Közvetett hatás: Makó-I bányatelek fedlapja 2300

m.– Újfalúi Formáció geotermális

vízkészlet alja. Védőtávolság 600 m.

– Hasznosított vízkészlet kb.: 75-1000 m között. Több, mint 2000 m agyagos vízzáró képződmény k = 10-8 – 10-9

Repedés néhány 10 m.

21

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA VI.

A rétegvizek minőségének védelme II:– Természetes gázáramlás a legkisebb ellenállás irányába(pl.: Algyőre)

A hasznosított akviferek természetes metántartalma:

A védett akviferek szennyeződésének valószínűsége: 7,06X10-8

Diffúz típusu szennyeződésnek a valószínűsége: 7,05X10-8

Darcy típusu szennyeződésnek a valószínűsége: 1,19X10-8

TXM ellenőrző interferencia mérései (p, t, dinamikai változás) bizonyították: interferencia hatás nincs

22

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA VII.

Rétegvizek minőségének védelme III.:

Közvetlen hatás:A környezetvédelmi felügyelőség az építési engedélyt elutasító

szakhatósági álláspontja:„ .. A béléscső vagy a fúrólyuk körüli cementezés nem állja a

hidraulikus rétegrepesztés során kifejtett nyomást.”

Ezt kiküszöböli:– Kút lemélyítésének technológiája– Béléscső rendszer– Cementezés– Monitoring

A TXM kockázatelemzéssel bizonyította, hogy a feltételezett esemény létrejöttének valószínűsége 7,06x10-8

23

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA VIII.

Felszín alatti vizek és földtani közeg:A védelméről a 219/2004 (VII. 21.) Kr. Rendelkezik

Hatósági hivatkozás:11§.1. bek: Tilos szennyezőanyag mélyinjektálással történő

elhelyezése(kivétel)

Rétegrepesztés értelmezése:– Szennyezőanyag: „Slick Water”– Nem elhelyezés:

„Az elhelyezés olyan tevékenység, amelynek célja anyag lerakása, tárolása a földtani közeg felszínén v. földtani közegben”

Cél: a rétegrepesztő folyadék teljes visszanyerése (Slick Water)

24

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA IX.

A repesztési tevékenységből származó hulladékká vált vizek elhelyezése:

Lehetőségek:1. MOL Nyrt. Algyői vízlikvidáló rendszere2. ATI-KÖFE 3 vízlikvidáló kút megvalósításának engedélye

Tótkomlós és Kaszaper térségében.219/2004 (VII.21) Kr. 11.§:Mélyinjektálással történő elhelyezés (2) bekezdés:„ A felszín alatti vízbe, földtani közegbe… olyan természeti

okokból más célra tartósan alkalmatlan földtani képződménybe, amely a szennyező anyagok továbbterjedése szempontjából zártnak tekinthető CH tároló és amelyből a CH-t kitermelik illetve kitermelték”

„…olyan K1 szennyező anyagot nem tartalmazó vizek visszasajtolása, amelyek a bányászati kutatáshoz, feltáráshoz, kitermeléshez tartozó tevékenységből származnak”

3. Fluid katalitikus vízfeldolgozó (3 $/hordó víz).

2525

Enviromental Leadership

...create a compelling sustainability option

Recycle Remove

Replace Responsible

Source: Halliburton

26

MULTIDESZTILLÁCIÓS ELJÁRÁS MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK ALTERNATIV KOMBINÁCIÓJÁVAL

MINIMÁL KÖRNYEZETI TERHELÉSEN

• Kis környezeti lábnyommal, a nap- és szélenergia hasznosításával lehet a desztillációt megvalósítani.

• Amikor a nap- és/vagy szélenergia nem áll kellő mennyiségben rendelkezésre, hulladék energiák kiegészítő kombinációjával működik a berendezés.

MODULÁRIS ÖSSZEÁLLÍTÁS, ALTERNATÍV KOMBINÁCIÓJA:

GŐZGENERÁTOR

Nap és szélenergia gyűjtők

Maradék „fáklyagáz” hő

felszabadító katalitikus izzótér.

Dízel és/vagy gáz aggregát hűtő levegő és kipufogógáz maradék hő hasznosítók.

kondenzátor

Nyomás csökkentő

fűtés

27

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA X.

Zaj és rezgésvédelem:

Áramellátás: 1,2 vagy 10 db Caterpillar 3512 típusú generátorralZajterhelés számítás:távolságtörvénnyel

Zajterhelési határértéknek megfelelés :csillapítás nélkül ill. csillapítással (lásd: 27/2008(XII.3.) KvVM-EüM együttes rendelet 1. sz. melléklete)

Megnevezés 1 db Cat. Üzemel táv. (m) 2 db Cat. Üzemel táv. (m) 10 db Cat. Üzemel táv. (m)

Csill.nélkül

Csillapí- tással

Csill.nélkül

Csillapí- tással

Csill.nélkül

Csillapí- tással

Hatásterületi határérték lakóterületen nappal (50 dB)

134 121 188 163 423 300

Hatásterületi határérték lakóterületen éjjel (40 dB)

424 300 600 381 1300 751

Hatásterületi határérték gazdasági területen nappal (60 dB)

42 42 60 60 134 121

Hatásterületi határérték gazdasági területen éjjel (50 dB)

134 121 189 163 423 300

28

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA XI.Zaj és rezgésvédelem:

– Zajterhelési hatásterület feltételrendszerének megfelelése (284/2007 (X.29.) Kr.

Megnevezés 1 db Cat. Üzemel táv. (m) 2 db Cat. Üzemel táv. (m) 10 db Cat. Üzemel táv. (m)

Csill.nélkül

Csillapí- tással

Csill.nélkül

Csillapí- tással

Csill.nélkül

Csillapí- tással

Hatásterületi határérték lakóterületen nappal (40 dB)

424 300 600 381 1300 751

Hatásterületi határérték lakóterületen éjjel (30 dB)

1299 752 1891 1054 4223 2122

Hatásterületi határérték gazdasági területen nappal (55 dB)

42 42 106 100 238 195

Hatásterületi határérték gazdasági területen éjjel (45 dB)

238 196 336 250 753 452

Lakott területet nem érintZajvédő fal

29

TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA XII.

Hulladék:

Hulladékká vált rétegrepesztési fluidum

Veszélyes hulladékok: szeparátor, tartály, szennyezett diesel olaj, abszorbensek, göngyölegek, stb. (Kivitelezői szerződés)

Nem veszélyes hulladékok: göngyölegek

Kommunális hulladékok: szilárd, folyékony

30

FELSZÍNALATTI KÖZEG VÁLTOZÁSA

Információk: Jelentős CH készlet.Anyakőzet (tárolókőzet az Endrődi Formáció 170-250 °C izotermái által határolt

terület)Aktív medenceközpontú cellaAlacsony permeabilitás:

TXM:KútkiképzésMakói árok: masszív rétegrepesztés helyett kisebb léptékűHatás szabályozhatóVízigény alacsony

TXM úttörő szerepe a repedések mikroszeizmikus nyomonkövetésére

Előnye: Hátránya

A CH rövid távon migrálA CH megőrzési potenciál nagyA réteg CH konc. magas

Kutak kis hozamaFelnyitva kitermelhető (néhány 10 m)

31

32

33

Makói árok tektonikus feszültség iránya É/ÉK-D/DNy Kéregmozgás 1+- 0,3 mm/év (üledékek tömörödése) Tisza folyásirány átvág az Algyő szerkezeti magaslaton Süllyedés nem jár együtt szeizmikus tevékenységgel:

– Földrengés nélküli csendes zóna– 1995-2004 között 2-es erősségű 11 km fókuszú

esemény Jelentős eseményre nem számíthatnak a HR során Folyamatos monitoring kell

FÖLDRENGÉS ELLENI BIZTOSÍTÁS

A TXM bányatelkén földrengés jelző rendszer működik

34

Ökológiai hatás: Néhány órás üzemelés inkább a madarakra hat

Közegészségügyi hatás:Nincs termelt CHA rétegrepesztő folyadék esetleges vegyszereinek kockázata

elkerülhető

Radióaktív hatások:A kitermelt minták radioaktívitás (NORM) mérési eredményei a

mentességi szintnél 10-500-szor kisebbHa elérnék a mentességi szintet a hazai 3000 μSv/év mellé 10 μSv/év

járulnaAz EU „ A palagáz és palaolaj kitermelésének hatásai a környezetre és

az emberi egészségre „ c. tanulmánya csak érinti a NORM kérdéskörét.

EGYÉB HATÁSOK VIZSGÁLATA

A TXM tervbe vette a NORM folyamatos mérését , értékelését

3535

36

Köszönöm a figyelmet