Tehnicko Tehnolosko Rjesenje Blato

POSLOVNI PLAN Tehničko-tehnološko rješenje za optimalnu

proizvodnju

"GEOTERMALNO POLJE ZAGREB" LOKALITET ŠRC BLATO

RGN Fakultet, Poslovni plan za geotermalno polje Zagreb, lokalitet ŠRC Blato

Zagreb, rujan 2006.

2


NARUČITELJ izrade Studije: INA INDUSTRIJA NAFTE d.d. KOORDINATOR projektnoga zadatka (za Naručitelja): Mladen Škrlec, dipl. ing. naft. rud. _______________________ IZVRŠITELJ izrade Studije: RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET

Dekan RGNF Prof. dr. sc. Goran Durn _______________________ U izradi Poslovnog plana učestvovali su: VODITELJ: Prof. dr. sc. Miroslav Golub, dipl. ing. naft.rud.

_______________________ Prof. dr. sc. Damir Rajković, dipl. ing. naft. rud. _______________________ Prof. dr. sc. Ranko Žugaj, dipl. ing. građ. _______________________ Tomislav Kurevija, dipl.ing. naft. rud. _______________________

3


SADRŽAJ: TEHNIČKO-TEHNOLOŠKO RJEŠENJE 6 1. UVOD 7 2. RAZRADA LEŽIŠTA 9

2.1 Zemljopisni položaj proizvodnog polja 11 2.2. Kratki pregled istražnih radova 11 2.3. Povijest proizvodnje bušotina 13 2.4. Prikaz geološke građe 12 2.5. Stratigrafski odnosi 14

3. GEOTERMIJSKA OBILJEŽJA LEŽIŠTA I ŠIREG ISTRAŽNOG PROSTORA 15 3.1. Geološko-Tehnološka svojstva ležišta i ležišnih fluida 16 3.1.1. Fizikalna svojstva kolektorskih stijena 16 3.1.1.1. Srednja šupljikavost kolektorskih stijena 16 3.1.1.2. Klasifikacija ležišta 16 3.1.1.3. Površina ležišta 16 3.1.1.4. Obujam ležišta 16 3.1.1.5. Statički tlak i statička temperatura u početnim uvjetima 17 3.1.2. Fizikalno-kemijska i termodinamička svojstva geotermalne vode i u njoj

otopljenih plinova 17 3.1.2.1. Kemijski sastav vode proizvodnih bušotina 17 3.1.2.2. Kemijski sastav plina 19 3.1.2.3. Količina plina otopljenog u vodi 19 3.1.2.4. Obujamski koeficijent vode 19 3.1.2.5. Obujamska masa vode 20 3.1.2.6. Obujamska specifična toplina vode 20 3.1.2.7. Viskoznost vode 20 3.1.2.8. Stlačivost vode i ležišnih stijena 21 3.1.3. Fiziklna svojstva stijena 21 3.1.3.1. Obujamska masa i obujamska specifična toplina stijena 21 3.1.3.2. Toplinska vodljivost stijena 21 3.1.4. Obujamska specifična toplina ležišta 21 3.1.5. Propusnost i druga hidrodinamička svojstva ležišta 22

4. TEHNIČKO-TEHNOLOŠKA MOGUĆNOST ISKORIŠTAVANJA LEŽIŠTA (PROIZVODNA OBILJEŽJA) I ZAŠTITA OKOLIŠA 23 4.1. Proizvodna svojstva bušotina (indeks proizvodnosti) 23 4.2. Povijest proizvodnje bušotina na lokalitetu blato 23 4.3. Maksimalne količine proizvodnje i utiskivanja 24 4.4. Utisno - drenažna površina ležišta 24 4.5. Količine geotermalne vode koje se mogu proizvesti uz

konstantnu temperaturu 24 4.6. Dinamika promjene temperature u proizvodnim bušotinama 25 4.7. Izračunate rezerve, njihova kategorizacija i klasifikacija 27 4.8. Toplinska snaga i dinamika proizvodnje 28

5. PROJEKTIRANJE PROIZVODNO-UTISNOG SUSTAVA 29 5.1. Fizika protoka fluida u ležištu, koloni uzlaznih cijevi i priključnom 29

4


5.1.1. Proračun gubitka tlaka u proizvodnoj koloni 29 5.1.2. Proračun gubitka tlaka u površinskom cjevovodu 30 5.1.3. Gubitak topline fluida u uzlaznim cijevima 30 5.1.4. Hidraulički i termodinamički proračun proizvodnog sustava 31 5.2. Proračun za proizvodnu bušotinu KBNZ-1A 32 5.2.1. Analiza rezultata za proizvodnu bušotinu KBNZ-1A 34 5.3. Hidraulički i termodinački proračun za proizvodnu bušotinu KBNZ-1B 35 5.3.1. Analiza rezultata za proizvodnu bušotinu KBNZ-1B 38 5.4. Opremanje proizvodnih bušotina 38 5.5. Podržavanje ležišnoga tlaka 40 5.5.1. Hidraulički i termodinamički proračun utisnoga sustava 40 5.5.2. Proračun gubitka tlaka u utisnom cjevovodu na površini 41 5.5.3. Proračun gubitka tlaka u utisnom nizu i ležištu 41 5.6. Hidraulički proračun za bušotinu KBNZ-2A 41 5.6.1. Analiza rezultata proračuna za bušotinu KBNZ-2A 42 5.7. Hidraulički proračun za bušotinu KBNZ-3α 42 5.7.1. Analiza rezultata proračuna za bušotinu KBNZ-3α 43 5.8. Opremanje utisnih bušotina 43 5.9. Mjerne bušotine 45

6. SPRIJEČAVANJE STVARANJA KAMENCA 46 6.1. Zaštita od korozije 44

7. TEHNOLOGIJA ZACIJEVLJENJA I OPREMANJA BUŠOTINA 47 7.1. Konstrukcija i ispitivanje bušotina glede zaštite okoliša 47 7.2. Hermetičnost kolone zaštitnih cijevi i bušotinske glave 48

8. TEHNIČKO-TEHNOLOŠKA SHEMA ŠRC BLATO 50 9. REKAPITULACIJA PARAMETARA NUŽNIH ZA IZRADU STUDIJE

UTJECAJA NA OKOLIŠ ZA ŠRC BLATO 52 EKONOMSKO-FINANCIJSKA ANALIZA PROJEKTA 56 1. UVOD 57 2. EKONOMSKO-FINANCIJSKA ANALIZA PROJEKTA 57 3. UKUPNA ULAGANJA 58 3.1. Ulaganja u osnovna sredstva 58 3.2. Ulaganja u obrtna sredstva 59 3.3. Ukupna ulaganja 59 3.4. Izvori financiranja 59 4. UKUPNI PRIHOD I STRUKRURA UKUPNOG PRIHODA 60

4.1 Ukupni prihod 60 5. TROŠKOVI POSLOVANJA 60

5.1. Energija 60 5.2. Mjerenja i održavanje 60 5.3. Indirektni troškovi 60 5.4. Investicijsko održavanje 60 5.5. Premije osiguranja 60 5.6. Plaće 61 5.7. Amortizacija 61 5.8. Doprinosi 61 5.9. Troškovi istraživanja 61 5.10. Struktura ukupnog prihoda 62

5


5.11. Ostatak vrijednosti 63 6. POKAZATELJI RENTABILNOSTI ULAGANJA 63

6.1. Neto sadašnja vrijednost 63 6.2. Interna stopa rentabilnosti 63

6.3. Vrijeme povrata ulaganja 64 6.4. Relativna sadašnja vrijednost projekta 64 LITERATURA 64

6


TEHNIČKO-TEHNOLOŠKO RJEŠENJE

7


1. UVOD

Poglavarstvo Grada Zagreba prihvatilo je prijedlog Gradskoga ureda za gospodarstvo idejno-programskoga i urbanističkoga rješenja Športsko rekreacijske zone zapadno od nedovršene Sveučilišne bolnice Zagreb u Novom Zagrebu na lokaciji Blato na k.č. broj 500. Temeljem zaključka objavljenoga u Službenom glasniku Grada Zagreba (5/2003), lokalitet Blato površine 278 457 m2, koji je u pretežitom vlasništvu Grada Zagreba sadržavao bi ljetno i zimsko kupalište, športsko-rekreativnu zonu, hotel s kongresnim centrom i parkom, apartmansko naselje i utvrđene zelene površine. Navedeni prostor nalazi se unutar granica eksploatacijskog geotermalnog polja Zagreb (GPZ) za koje Ina-Naftaplin ima odobronje Ministarstva gospodarstva RH za eksploataciju (Rješenje: klasa UP/1-310-01/94-03/42; ur. Br. 526-04-94-03; Zagreb, 23.11.1994.)

INA d.d. je vertikalno integrirana naftna korporacija , utjecajan sudionik na tržištu nafte, derivata i plina u RH i susjednim zemljama, koja je stalnim unaprijeđenjem poslovanja i kvalitete proizvoda i usluga, usmjerena na stvaranje veće vrijednosti. Vizija kompanije jest biti uvažavan i poželjan partner, poznat po izvrsnosti proizvoda i usluga, poštenim i njegovanim odnosima i zaštiti interesa vlasnika, kupaca, radnika i drugih partnera. Kako bi se ostvarile temeljne vizije kompanije nužno je djelatnost podrediti očekivanjima i ciljevima svih zainteresiranih za djelovanje INA d.d., a to su prvenstveno vlasnici, kupci i zajednice u kojima kompanija obavlja djelatnost i to na način da se ne narušava sklad prirode. Temeljne vrijednosti kompanije su stoga: Korist vlasnika: ostvarivati primjereni rast vrijednosti imovine vlasnika i zainteresiranih investitora; Partnerstvo s kupcima: zadovoljavati potrebe i očekivanja kupaca i pridobiti njihovo povjerenje i trajnu privrženost; Respektiranje zajednice – prepoznatljiv image: sveobuhvatna prisna suradnja i poštivanje kulturnih, vjerskih i drugih osebujnosti zajednica u kojima kompanija djeluje; Dobrobit radnika – kreativnost i jedinstvenost: uvažavati potrebe, interese i sposobnosti radnika, poticajnim sustavom nagrađivanja i napredovanja budući da su nazamjenjiv kreativni potencijal, svekolika podrška i uporište za realizaciju ciljeva; Zaštita okoliša, zdravlja i sigurnost: trajna odgovornost i naglašeni prioritet u razvojnim nastojanjima kompanije. Sredstva javnog priopćavanja INA d.d. su: -javna glasila -Nafta – znantveno stručni časopis (tradicija 50 godina) -INA časopis -INA glasnik -SING – sindikat -redovite press konferencije -elektronski mediji (web i ostalo)

Geotermalno polje Zagreb sastoji se od tri korisnička lokaliteta koji su definirani u Glavnom rudarskom projektu i Elaboratu o rezervama. Na GP-Zagreb izrađeno je ukupno 14 bušotina, a probna proizvodnja započela je 1981. bušotinom Mla-1. Glavnim rudarskim projektom i Elaboratom o rezervama na GPZ predviđeno je crpljenje, iskorištavanje i utiskivanje geotermalne vode u zatvorenom cirkulacijskom sustavu kod kojega nema štetnih utjecaja na okoliš. To potvrđuje i višegodišnja proizvodnja za potrebe ŠRC Mladost čije bušotine su namjenski izrađene za potrebe Univerzijade 1987. godine. Lokalitet Blato (Klinička bolnica Novi Zagreb /KBNZ/) sastoji se od ukupno 7 bušotina i to:

-dvije proizvodne bušotine KBNZ-1A i KBNZ-1B -dvije utisne bušotine KBNZ-2A i KBNZ-3α -dvije mjerne bušotine KBNZ-2 i KBNZ-3B

8


-jedne likvidirane bušotine KBNZ-3 Za buduće korištenje u Rekreacijskom centru Blato koristile bi se prema tome ukupno četiri bušotine, od kojih bi dvije bile proizvodne, a dvije utisne. Preostale dvije bušotine unutar ležišta koristile bi se kao mjerne. U rekreacijskom centru manji dio geotermalne vode koristio bi se u balneološke svrhe pa u tom dijelu proizvodno utisni sustav ne bi bio zatvoren. Na to treba posebice obratiti pažnju pri utvrđivanju mjera zaštite okoliša glede zbrinjavanja krutoga otpada iz kompleksa bazena, a nakon tehnološke obrade prije utiskivanja geotermalne vode u ležište. Lokalitet ŠRC Mladost i ŠRC Blato (KBNZ) su jedna hidrodinamička cjelina s mogućnošću maksimalne proizvodnje od 77 l/s. Pri realizaciji tehničko-tehnološkog rješenja treba uzeti u obzir potrebe Rekreacijskoga centra Blato (65 l/s) i buduće tehnološke mogućnosti ŠRC Mladost (maksimalni protok od 12 l/s, a trenutni 9,0 l/s)) Prema ugovoru SN-3243/05 i opsegu posla iz Članka 2., izrada tehničko-tehnološkog rješenja za iskorištavanje geotermalne vode, obzirom na proizvodne karakteristike ležišta GPZ, odnosit će se isključivo za potrebe rekreacijskoga centra Blato (KBNZ), a za kojega će se izraditi Procjena utjecaja na okoliš sukladno odredbama Pravilnika o procjeni utjecaja na okoliš (NN 136/2004). Prema geološko-geofizičkim analizama i istražnim bušenjima šupljikave i propusne stijene, nosioci geotermalne vode zaliježu na cijelokupnom području grada Zagreba od Resnika na istoku do Svete Nedelje na zapadu. Geotermalnim ležištem smatra se samo onaj dio vodonosnika za koji je hidrodinamičkim ispitivanjima utvrđeno da predstavlja jednu hidrodinamičku cjelinu, uz dodatni uvjet da ona mora imati povoljna protočna svojstva. Tim uvjetima udovoljavaju dijelovi vodonosnika površine 54 km2 na području od Cvjetnoga naselja, preko športskoga parka Mladost i Blato, do Stupnika i Lučkog. Prema Elaboratu o rezervama, rezerve geotermalne vode u tako definiranom ležištu svrstane su u “B” kategoriju, a iznose ukupno 77 l/s, uz nužan uvjet umjetnoga napajanja ležišta koji bi se ostvario utiskivanjem pothlađene geotermalne vode nakon iskorištenja toplinske energije. Jedinična energija izražena u toplinskim jedinicama po 1 m3 geotermalne vode iznosi ukupno 280 × 106 J/m3 pri temperaturnom padu od 80 °C do središnje godišnje temperature tla u Panonu od 11,6 °C (Jelić). Gornja granica temperature (80 °C) uzeta je kao temperatura diferencijalnoga mješanja obzirom na masene udjele proizvodnih bušotina i njihovih temperatura na ušću. Pri ovim rezervama konstantna temperatura bila bi tijekom narednih 37 godina pri optimalnom iskorištenju rezervi od 32 l/s. Ova studija razrađuje tehničko-tehnološki sustav Geotermalnoga polja Zagreb (GPZ), lokalitet Blato na području Kliničke bolnice Novi Zagreb (KBNZ), a koji je u hidrodinamičkoj cjelini s lokalitetom Mladost, razdvojenih rijekom Savom. Pod pojmom tehničkoga sustava ŠRC Blato (KBNZ) podrazumijevaju se:

− proizvodne i utisne bušotine − površinski cjevovodi − izmjenjivači topline − utisne pumpe.

Tehnološki sustav ŠRC Blato (2 proizvodne i 2 utisne bušotine) razrađen je primjenom godišnjeg stupnja iskorištenja kapaciteta od 50% s proizvodnjom geotermalne vode od 1 009 000 m3/god (32 l/s)-VARIJANTA (I) Maksimalna teoretska mogućnost proizvodnje (VARIJANTA (II)) uz godišnji stupanj od 100% iznosi 2 050 000 m3/god (65 l/s). Ova varijanta predstavlja graničnu vrijednost proizvodnje ŠRC Blato koja bi se mogla iskoristiti za potrebe sustava dok iskorištenje raspoloživih rezervi od oko 1 009 000 m3/god. predstavlja optimalnu varijantu. Maksimalna

9


količina proizvodnje od 65 l/s iskoristit će se samo u zimskim mjesecima, dok će ekspoloatacija, u ostalim razdobljima godine, biti znatno manja, pa se može pretpostaviti, srednja ili prosječna količina proizvodnje od oko 32 l/s. 2. RAZRADA LEŽIŠTA 2.1 ZEMLJOPISNI POLOŽAJ PROIZVODNOGA POLJA

Geotermalno polje Zagreb nalazi se u području razmjerno najveće istraženosti vodonosnika, tj. području s najvećim brojem bušotina i ograničeno je koordinatama (Tablica 1): Tablica 2-1: Koordinate geotermalnoga polja Zagreb (GPZ), ŠRC Blato (KBNZ)

Y X A 5 567 500 5 073 000 B 5 576 500 5 073 000 C 5 567 500 5 067 000 D 5 576 500 5 067 000

Topografija je ravničarska, nadmorska visina od oko 115 m, kojom dominira rijeka Sava. Zemljište je urbanizirano i manjim dijelom obradivo. Napravljeni su značajni građevinski zahvati na nasipu rijeke i jezeru Jarun. Klima je kontinentalna s prosječnom minimalnom temperaturom u siječnju od 0,6 °C i maksimalnom u srpnju od 22,2 °C, odnosno prosječnom godišnjom 11,8 °C. Glavne komunikacije su željeznički i cestovni pravci na ulazu/izlazu iz Zagreba prema Karlovcu i Sisku. Geotermalno polje Zagreb nalazi se unutar granica grada Zagreba, a prikazano je na situaciji područja na slici 2-1.

10


Slika 2-1: Situacija geotermalnoga polja Zagreb

11


2.2. KRATKI PREGLED ISTRAŽIVAČKIH RADOVA Geotermalno polje Zagreb otkriveno je negativnom naftnom bušotinom Stupnik-1 1964. godine, a to je utvrđeno kasnijim hidrodinamičkim ispitivanjem 1977. godine. Interpretacijom testa za utvrđivanje granice ležišta (reservoir limit test) izračunat je obujam ležišta od 1,157 ⋅ 109 m3 geotermalne vode prosječne temperature od 57°C na dubini od 733 – 815 m. Polje obuhvaća površinu od oko 54 km2 a za njegovu interpretaciju bilo je nužno interpretirati šire područje površinskom geologijom i geofizičkim mjerenjima. Provedeni su slijedeći istraživački radovi: − geološkim kartiranjem zahvaćen je cijeli prostor; − obavljeno je 589 gravimetrijskih mjerenja s prosječnom gustoćom od 11 točaka/km2 i 389

magnetometrijskih mjerenja prosječne gustoće promjera od 7 točaka/km2; − snimljeno je 20 geoelektričkih sondi te 70 km sezmičkih profila od čega je za ovu

interpretaciju iskorišteno 58 km, odnosno 1,1 km profila/km2. 2.3. POVIJEST PROIZVODNJE GEOTERMALNIH VODA IZ BUŠOTINA Bušotina KBNZ-1A, dovršena je 1984. god. i krajem iste godine pomoću izmjenjivača topline počela se koristiti za grijanje montažnih zgrada na gradilištu Sveučilišne bolnice. Tablica 2-2: Pregled opremljenih bušotina na lokaciji ŠRC Blato

Bušotina Godina opremanja Dubina Sadašnje stanje Buduće stanje

KBNZ-1A 1984. 1133,8 m proizvodna utisna KBNZ-2 1984. 1508,7 m mjerna mjerna KBNZ-3 1985. 1076,5 m likvidirana likvidirana

KBNZ-3α 1985. 981,0 m utisna mjerna KBNZ-3B 1985. 1378,7 m mjerna mjerna KBNZ-1B 1986. 1374,0 m proizvodna proizvodna KBNZ-2A 1988. 1267,0 m utisna mjerna

Bušotina KBNZ-1A koristila se do kraja 2002. godine isključivo u zimskim mjesecima. Kako se geotermalna voda nakon izmjenjivača topline ispuštala u rijeku Savu, zbog ekoloških razloga, a i radi podržavanja ležišnoga tlaka, od početka 2003. godine proizvodna bušotina postala je KBNZ-1B, a geotermalna voda se poslije izmjenjivača topline utiskivala u, do tada proizvodnu bušotinu, KBNZ-1A. Treba napomenuti da je ovo trenutno stanje, do uključenja cijeloga lokaliteta s četiri bušotine u punu proizvodnju. Buduća namjena pojedinih bušotina prikazana je u Tablici 2-3.

12


Slika 2-2: Pregled izbušenih bušotina na GPZ Zagreb (prema Slici 2-1)

13


Tablica 2-3: Tabelarni prikaz tehničke opremljenosti bušotina

BUŠOTINA ZACJEVLJENJE

=0,508 m =0,340 m =0,245 m

LINER

=0,178 m

OTVORENI

KANAL

BUŠOTINE

ZAVRŠNI

ELEMENTI

SKRETANJA

KBNZ-1A 0-50 m 0-248 m 0-862 m 831-1129 m 862-1133,8 m

KBNZ-2 0-46,9 m 0-252 m 0-812 m 709,2-1406 m 1406-1508 m

KBNZ-3alfa Skrenuta iz kolone

=0,245 m na 269 m

269-900 m A=39°29’

L=375,57 m

Hv=825,15 m

KBNZ-3B 0-50 m 0-255,5 m 0-1196 m 1171,5-1375 m Cementni čep

do 1378,7 m

A=175°14’

L=845,1 m

Hv=1000,2 m

KBNZ-2A 0-61,5 m 0-257 m 0-1043 m 1015-1236 m A=67°53’

L=217,45 m

Hv=1190,2 m

Temeljem izrađenih bušotina te «in situ» uzimanjem uzoraka izrađen je prikaz geološke građe i definirani stratigrafski odnosi unutar samoga ležišta čime su dobivena bitna geotermijska obilježja istražnoga područja. 2.4. PRIKAZ GEOLOŠKE GRAĐE Za definiranje geotermalnoga vodonosnika na GP Zagreb izvršena je interpretacija geoloških, geofizičkih i hidrogeoloških podataka. Najznačajniji vodonosnik je kompleks sedimentnih stijena pretežito karbonatnoga sastava uz neposrednu podlogu tercijara s pretežito litotamnijskim vapnencima tercijara u ispitanim bušotinama Mla-1, Mla-2, Mla-3, KBNZ-1A, KBNZ-1B, KBNZ-3α, Sava-1, Stu-1 i Luč-1. U širem smislu pod pojmom Zagrebački geotermalni vodonosnik podrazumijevaju se propusne naslage, koje tvore litotamnijski vapnenci, dolomiti i brečokonglomerati koje se prostiru od Samobora na zapadu do Resnika na istoku i Dubranca na jugoistoku. Stupanj istraženosti tog područja vrlo je nizak. Geološka građa, a posebno raspored dobropropusnih zona vrlo je složen. U Elaboratu o rezervama prikazane su strukturne karte po krovini i podini pojedinih litoloških članova vodonosnika, ali samo za eksploatacijsko polje gdje je dokazano da ti litološki članovi, tj. litotamnijski vapnenci i dolomiti tvore jedinstvenu hidrodinamičku cjelinu tj. geotermalno ležište. Problemi pri opisu geološke građe eksploatacijskog polja u znatnijoj mjeri proizlaze iz činjenice što su najizdašnije bušotine morale biti završene već nakon što je raskriven mali dio najpropusnijeg dijela ležišta (gubici cirkulacije i drugi tehnički problemi). U takvim uvjetima nije bilo moguće snimiti potreban niz karotažnih mjerenja, a jezgrovanje je bilo još manje moguće. Zbog svega toga, maksimalna pažnja posvećena je termodinamičkim i hidrodinamičkim ispitivanjima.

14


2.5. STRATIGRAFSKI ODNOSI Na promatranom području GPZ stratigrafska pripadnost pojedinih naslaga bazirana je na određivanju kronostratigrafskih jedinica koreliranih u izrađenim bušotinama, a prema njihovim litološkim karakteristikama i superpoziciji. Ovaj postupak je nužan obzirom na nedovoljan broj paleontoloških podataka, a što se vidi iz samih stratigrafskih izvještaja. Kod interpretacije geološke građe ležišta u litotamnijskom facijesu primjenjen je regresivni model indiciran bušenjem i seizmičkim mjerenjima. Pritom su utvrđene slijedeće stijene: temeljno gorje, podloga tercijara i tercijarno-kvartarni slijed. “TEMELJNO GORJE” (Tg) To su najstarije nabušene stijene na promatranom području, a otkrivene su bušotinama KBNZ-2, KBNZ-3 i KBNZ-3B. Na području Medvednice prisutne su na površini. Temeljno gorje čine gnajsi, škriljavci i šejlovi niskoga stupnja metamorfizma. To su nepropusne stijene nepovoljnih vodonosnih karakteristika. “PODLOGA TERCIJARA” ( PT) Pretežno su zastupljeni dolomitima, iako u području Samoborskog gorja ima i klastita. Dolomiti su dobrih kolektorskih karakteristika, sekundarnog poroziteta što na širem području predstavlja značajne vodonosnike. U području geotermalnog polja Zagreb dolomiti isklinjavaju, te prema istoku i jugoistoku nisu prisutni. Registrirani su bušotinama KBNZ-1A i KBNZ-2 neposredno na škriljavcima. Oni su značajno zastupljeni na površini Samoborskog gorja i Zapadne Medvednice što vjerojatno rezultira značajnim područjem infiltracije oborinskih voda u podzemlje. Prema hidrogeološkoj klasifikaciji mogu se svrstati u dobre vodonosnike. “TERCIJAR” (T) Sedimenti imaju znatnu debljinu, koja u istočnom dijelu širega istražnog područja iznosi i više od 2000 m. Prema zapadu i sjeveru debljina im se smanjuje te se u području Medvednice i Samoborskoga gorja manifestiraju gotovo i na samoj površini. Prema tipu kolektora i litologije jasno se izdvajaju donji i srednji miocen od mlađih miocenskih i pliocenskih sedimenata. “MIOCEN”, Srednji i donji miocen (M5-M1) Srednji i donji miocen registriran je u svim bušotinama, a litostratigrafsku jedinicu izgrađuju biogeni grebenski vapnenci, pješčenjaci, breče, konglomerati, brečokonglomerati i lapori. Najmanje debljine su u području stupničkoga uzdignuća, gdje se u podini nalaze škriljci. Biogeni vapnenci su glavni geotermalni vodonosnik, a rasprostranjeni su na čitavom području iako značajno variraju njihova kolektorska svojstva. Zapadno od spomenutoga, uzdignuća čine jednu hidrodinamičku cjelinu s mezozojskim dolomitima, dok su prema istoku i jugoistoku smješteni uz nepropusne lapore. U podini biogenih vapnenaca na osnovi podataka iz bušotina registrirane su debele naslage brečokonglomerata, koji su također najvjerojatnije vodonosnici iako slabijih kolektorskih karakteristika u odnosu na vapnence. Na stupničkom uzdignuću brečokonglomerati su smanjenje debljine, ili uopće nisu prisutni. Na bušotini KBNZ-2 debljina im iznosi oko 80 m, a na KBNZ-3 oko 20 m. Prema istoku biogeni vapnenci i konglomerati su razdvojeni nepropusnim naslagama, pretežito laporima, i to u dva vodonosnika. Kolektorska svojstva unutar brečokonglomerata pretežno su sekundarno formirana, iako se može očekivati i primarni porozitet što niti u jednoj bušotini nije zasebno ispitano. “GORNJI MIOCEN”( M2

7 - M16)

Neposrednu krovinu glavnoga geotermalnog vodonosnika (litotamnijski vapnenac) čine vapnoviti lapori (Prkos formacija). Iznad njih slijedi debela serija lapora s nešto pjeskovite

15


komponente (Ivanić Grad formacija). Na ovom području i unutar ove serije nema vodonosnika. Oni se javljaju istočnije u dubljim dijelovima savske depresije izvan istražnoga prostora. “PLIOCEN” (Pl) Izgrađen je od glinovito-laporovito-pjeskovitih sedimenata bez jasno diferenciranih pješčanih slojeva. Navedene komponente su različitih međusobnih odnosa, dok u mlađim sedimentima prevladavaju glinovito pjeskovite komponente. U smislu hidrogeologije određeni su kao kolektor slabe izdašnosti, a dobar su izolator pri vertikalnoj komunikaciji vode. Registriran je u svim bušotinama uz moguće prisustvo pješčanih leća zasićenih vodom koje kao vodonosnik nemaju značaja. “KVARTAR” (Q) Najmlađe naslage su kvartarni nanosi različitog tipa u kojima dominira šljunkoviti aluvion rijeke Save. Šljunci su dobar vodeni kolektor koji se koristi za opskrbu grada Zagreba pitkom vodom, a u neposrednoj vezi je s vodom rijeke Save. Na šljuncima se nalaze pijesci, pjeskovite gline, gline, ilovače i humus. Čitav taj pokrov je male debljine i nije kontinuiran, obzirom na aktivnosti vezane na eksploataciju šljunka uz jezera Jarun, Bundek, Čiće i druge. Geotermalne bušotine nisu karotažno snimane i geološki praćene od same površine, te im kvartar kao vodonosnik nedostaje ali bi ga svakako trebalo geološki utvrditi. 3. GEOTERMIJSKA OBILJEŽJA LEŽIŠTA I ŠIREGA ISTRAŽNOG

PROSTORA Zagrebačko geotermijsko ležište nalazi se u širem istražnom prostoru Savske potoline. Panonski bazen ima povoljne geotermijske gradijente, što je posljedica povišenoga zemljinog toplinskog toka unutrašnjosti glede različitih fizikalnih procesa. Osnovni pokazatelj geotermijskih obilježja nekog područja očituje se njegovim geotermijskim gradijentom Gt:

k

sktH

ttG

−=

gdje su: tk - apsolutna statička temperatura na krovini ležišta, °C ts - srednja godišnja tempertura tla na nekom području, °C Hk - dubina krovine ležišta, m

Prosječna vrijednost geotermijskog gradijenta za Savsku potolinu je 0,048 °C/m. Dio zagrebačkog vodonosnika ima znatno viši geotermijski gradijent od prosječnoga geotermijskog gradijenta Savske potoline. Na rubnim bušotinama iznosi 0,050 - 0,0535 °C/m, dok je u središnjem dijelu 0,0575 do 0,0781 °C/m. Unutar sedimentacijskog kompleksa postoji nekoliko pozitivnih anomalija izmjerenih bušenjem. Ove anomalije javljaju se uslijed spontane konvekcije u ležištima koja se očituju svojom debljinom i kod kojih je ustanovljena visoka vertikalna propusnost. Ležišta s visokom vertikalnom propusnošću imaju znatno izraženiji prijenos topline spontanom konvekcijom no što je to slučaj u nezasićenim stijenama ili ležištima slabe vertikalne propusnosti, gdje se prijenos topline ostvaruje kondukcijom. Visoka vertikalna propusnost uzrokuje malu temperaturnu razliku podinskoga i krovinskoga dijela ležišta. Na temelju izmjerenih podataka i omjera statičke temperature u bušotinama s promjenom dubine, bilo je moguće odrediti izotermni profil u odnosu na prognoznu dubinu podine za bušotine najveće proizvodnosti, a koje iz tehno-ekonomskih razloga (troškovi zbog gubitka cirkulacije i rizici od zaglave) nisu raskrile cijelu debljinu ležišta.

16


3.1. GEOLOŠKO-TEHNOLOŠKA SVOJSTVA LEžIŠTA I LEžIŠNIH FLUIDA 3.1.1. Fizikalna svojstva kolektorskih stijena Podaci o kolektorskim stijenama su oskudni, prvenstveno zbog njihove male raskrivenosti bušenjem na lokalitetu ŠRC Blato. Osim toga, nedovoljno je uzorkovanje i kvaliteta mehaničkih jezgri, kao i mali broj elektrokarotažnih mjerenja iz kojih bi se interpretacijom dobili nužni pokazatelji o fizikalnim osobinama kolektora (procjene sekundarne šupljikavosti i propusnosti stijena).

3.1.1.1. Srednja šupljikavost kolektorskih stijena Kolektori su izgrađeni od tri tipa litologije s primarnom, sekundarnom i kombiniranom šupljikavošću, a podaci o prozitetu utvrđeni su elektrokarotažnim mjerenjima. Prosječne vrijednosti za litotamijske vapnence tipa (I) je 0,0613 za litotamijske vapnence tipa (II) je 0,145 dok je za dolomite porozitet 0,0819. Iako su te vrijednosti dobivene iz maloga broja elektrokarotažnih mjerenja potvrđene su u komparaciji s proizvodnošću samih bušotina.

3.1.1.2. Klasifikacija ležišta Ležište je masivnoga tipa, a formirano je u dolomitima podloge tercijara te u litotamijskim vapnencima miocena. Za razliku od slojnih ležišta u masivnim ležištima, osim horizontalne, postoji još i vertikalna propusnost koja je najznačajniji element povišenih toplinskih tokova geotermalnoga ležišta glede bržega prijenosa topline. In contrario, u ležištima slabe vertikalne propusnosti prijenos topline je slab, a što potvrđuju i obavljena mjerenja.

3.1.1.3. Površina ležišta Ležište je omeđeno granicom kod koje dolazi do promjene kolektorskih svojstava, a što je vidljivo iz strukturnih karata. Unutar ležišta nalaze se bušotine dobre propusnosti, a izvan konturnoga dijela ležišta bušotine su slabije propusnosti. Površina vodonosnika dobivena je planimetriranjem segmenata na kartama efektivnih debljina. Između graničnih vrijednosti izopaha izračunate su površine pojedinih djelova ležišta zasićenih vodom, a njihovim zbrajanjem utvrđena je ukupna površina ležišta.

3.1.1.4. Obujam ležišta Obujam ležišta utvrđen se planimetriranjem karata efektivnih debljina čije površine su množene sa srednjom debljinom graničnih vrijednosti izopaha. Rezultati proračuna prikazani su u tablici 3-1.

Tablica 3-1: Obujam ležišta i geotermalne vode

Kolektor Obujam (km3)

Šupljikavosti (dio jedinice)

Obujam vode (km3)

Litotamnijski vap. Tip (I) 0,29050 0,0613 0,01780765 Litotamnijski vap. Tip (II) 0,65086 0,1450 0,09437470 Dolomiti 1,95800 0.0819 0,16036020

Ukupno: 0,27254255

17


3.1.1.5. Statički tlak i statička temperatura u početnim uvjetima Na referntnoj dubini od 979m izmjeren je statički tlak od 104 bar uz temperaturu od 75°C. Inicijalna mjerenja statičkoga tlaka registrirala su na bušotinama to manje gradijente ležišnoga tlaka što je veći vremenski fond izrade bušotina. To je istovremeno osnovni pokazatelj dobre hidrodinamičke povezanosti bušotina, ali i slabe veze s napajalištem. Kod klasičnih naftnih ležišta postoje proračunske tehnike za detaljno proračunavanje istiskivanja po zonama. Međutim, kod geotermalnih ležišta ne postoji odgovarajuća metoda pa se preporuča da se profil pritoka odredi na osnovi procijenjene debljine ležišta po kojoj se odvija glavnina protoka, a što odgovara protočnoj debljini. Ona se može procijeniti na nekoliko načina, primjerice, usporedbom dinamičke i statičke temperature duž debljine ležišta. Kod utisnih bušotina jednostavnije je odrediti protočnu debljinu jer je kod njih izrazitija promjena temperature. Debljinu ležišta i veličinu protoka moguće je također dobro procijeniti probnim crpljenjem tijekom izrade kanala bušotine tzv. DST (Drill Stem Test) metodom. 3.1.2. Fizikalno-kemijska i termodinamička svojstva geotermalne vode i u njoj

otopljenih plinova 3.1.2.1 Kemijski sastav vode proizvodnih bušotina Sastav vode određen je laboratorijskom analizom (tablica 3-2). Obzirom na kemijski sastav bitno je naglasiti sljedeće: • voda je pogodna za liječenje (balneoterapiju) degenerativnih bolesti kralježnice i zglobova,

reumatskih bolesti i nekih oblika kroničnih ginekoloških bolesti. Analizu vode i klasifikaciju preporuka za liječenje izradio je Zavod za fizikalnu medicinu i rehabilitaciju Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu 1981. god.;

• ne postoji taloženje kamenca u cjevovodima u radnim uvjetima obzirom na zadane p,T uvjete a niti u izmjenjivačima topline. Jedino u slučaju dužega zastoja u proizvodnji primjećena je pojava kamenca i mikroorganizama;

• korozivnost površinske opreme ovisi o kvaliteti materijala (kod ugljičnog čelika korozija je umjerena, a brzina korozije ovisi o oksidaciji)

Tablica 3-2: Fizikalno-kemijska svojstva geotermalne vode za proizvodne i utisnu bušotinu

FIZIKALNA SVOJSTVA KBNZ-1A KBNZ-1B KBNZ-3alfa Boja uzorka bistar bez boje malo zamućeno Miris uzorka po sumporovodiku po vodik-sulfidu Nema PH vrijednost 7,13 7,23 7,44 Gustoća, kg/dm3 1,0018 1,0013 1,0008 El.vodljivost, Scm-1 0,00192 - 7,8 Suspendirana tvar 29,77 20 33,04 Ispareni ostatak kod 105 °C, mg/dm3

1537 1,700 810,7

Salinitet, gNaCl/dm3 1,492 1,984 0,146 Temperatura, °C 70 80 - KEMIJSKA SVOJSTVA (mg/dm3) (mg/dm3) (mg/dm3) Amonij (NH4

+) 3,5 5,9 1,4 Litij (Li+) 0,28 0,21 0,2 Natrij (Na+) 516 525 220 Kalij (K+) 28 25 12

18


Magnezij (Mg+2) 28 16,4 19 Kalcij (Ca+2) 43 46 50 Stroncij (Sr+2) 1,3 1,6 0,85 Barij (Ba+2) 0 0 0 Mangan (Mn+2) 0 0,02 0,17 Željezo (Fe+2) 2,04 0,46 6,1 Željezo (ukupno) 3,16 0,46 7,0 Klorid (Cl-) 248 294 89 Hidrokarbonat (HCO3

-) 973 814 554 Karbonat (CO3

-2) 0 0 0 Sulfat (SO4

-2) 239 284 115 Ukupno 2083,24 2012,99 1068,62

OTOPLJENI PLINOVI KBNZ-1A (mg/dm3)

KBNZ-1B (mg/dm3)

KBNZ-3alfa (mg/dm3)

CO2, slobodan 8,21 160 - Kisik, otopljen 0 0 - Meta-silicijeva kiselina, H2SiO3

63,7 48 -

Kemijska potrošnja KMnO4 7,1 3,32 - Sumporovodik 0,288 0,426 - TVRDOĆA Ukupna tvrdoća, °d 12,56 10,27 - Kalcijeva tvrdoća, °d 6,02 6,44 - Magnezijeva tvrdoća, °d 6,54 3,83 - Karbonatna tvrdoća, °d 12,56 10,27 - Nekarbonatna tvrdoća, °d 0 0 - Indeks zasićenja LANGELIER 20°C

- 1,36 - 0,08 -

Indeks zasićenja SIIFF 20°C 0,094 0,16 - Indeks zasićenja SIIFF 40°C 0,544 0,61 - KLASIFIKACIJA PO PALMERU

Primarni salinitet S1 42,92 51,58 53,72 Sekundarni salinitet S2 0 0 0 Primarni alkalinitet A1 41,14 35,16 15,24 Sekundarni alkalinitet, a2 15,94 13,26 31,04 MIKROBIOLOŠKA ANALIZA

Ukupan broj mezofilnih heterotrofa /1ml

0 - -

Broj koliformnih bakterija /100ml

0 - -

Broj Escherichia coli /100ml 0 - - željezne bakterije 0 - - Sulfato-reducirajuće bakterije

0 - -

19


3.1.2.2. Kemijski sastav plina Količina otopljenoga plina u geotermalnoj vodi u ležišnim uvjetima nije određena već je plin izmjeren pri dinamičkom tlaku na ušću. Izdvojeni volumen plina koji se oslobodi iz vode pri standardnim uvjetima je nizak, sastavom približno ujednačen te se tehnološki može potpuno zbrinuti utiskivanjem u ležište. Sastav otopljenog plina u geotermalnoj vodi prikazan je u tablici 3-3.

Tablica 3-3: Rezultati analize plina otopljenoga u vodi na primjeru proizvodne bušotine

KBNZ-1B

Lokalitet Bušotina

“ŠRCBlato” KBNZ-1B

Volumni sadržaj vol % Ugljični dioksid (CO2) 98,31 Metan (CH4) 1,21 Dušik (N2) 0,40

3.1.2.3. Količina plina otopljenog u vodi U geotermalnoj vodi nalazi se iznimno mala količina otopljenoga plina od svega 0,1 m3/m3 koji gotovo ne mijenja fizikalna svojstva vode. 3.1.2.4. Obujamski koeficijent vode Obujamski koeficijent vode u kojoj nema otopljenog plina računa se prema obrascu [10]:

( )wTwpw V1V1B ΔΔ +−= ⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

gdje je: ΔVwp - promjena obujma za vrijeme dok ležišni tlak ne bude jednak atmosferskom tlaku ΔVwT - promjena obujma pri padu ležišne temperature od početnih do standardnih uvjeta izračunato za uvjete pri atmosferskom tlaku Pri ležišnim uvjetima (104 bara, 80°C) obujamski koeficijent je:

Bwi = (1 - 0,0015) ⋅ (1 + 0,022) Bwi = 1,020

Na ušću proizvodne bušotine u standardnim uvjetima (1 bar, 80°C):

Bwu = (1 - 0) ⋅ (1 + 0,022) Bwu = 1,022

Pri srednjim uvjetima tlaka i temperature u utisnoj bušotini (50 bara, 50°C) obujamski koeficijent iznosi:

Bwut = (1 - 0,0002) ⋅ (1 + 0,013) Bwut = 1,013

20


3.1.2.5. Obujamska masa vode Obujamska masa vode računa se po obrascu [10:

ρρ

wwsc

wB=

gdje je:ρowsc, obujamska masa vode pri standardnim uvjetima (1001,5 kg/m3)

Pri ležišnim uvjetima obujamska masa bit će:

3wL

wL

kg/m981,861,0201001,5

=ρ

=ρ

a pri standradnim uvjetima na ušću proizvodne bušotine ona je:

3wL

wL

kg/m979,91,0221001,5

=

=

ρ

ρ

3.1.2.6. Obujamska specifična toplina vode Specifična toplina vode kod ležišnih uvjeta iznosi [9]:

cwL = 4,166 kJ/kg °C a kod uvjeta ušća:

cwu = 4,195 kJ/kg °C

Obujamska specifična toplina vode za ležišne uvjete iznosi:

(cρo)wL = 4,09044 ⋅ 106 J/m3 °C

a za uvjete ušća:

(cρo)wu = 4,1107 ⋅ 106 J/m3 °C 3.1.2.7 Viskoznost vode Viskoznost vode u ležišnim i prozvodnim uvjetima je [10 ]:

μiw = 0,4 ⋅ 10-3 Pas

Pri srednjim uvjetima tlaka i temperature u utisnoj bušotini iznosi: μiw = 0,55 ⋅ 10-3 Pas

21


3.1.2.8. Stlačivost vode i ležišnih stijena Ukupna stlačivost vode i ležišne stijene bit će:

CT = 12 ⋅ 10-5 bar-1 3.1.3. Fizikalna svojstva stijena 3.1.3.1. Obujamska masa i obujamska specifična toplina stijena Ovaj podatak je određen prema literaturi [10 ]:

(ρo)s = 2,44 g/cm3 Specifična toplina stijena također je procijenjena prema literaturi [10 ]:

(cρ)s = 800 kJ/kg °C Na temelju toga dobivena je specifična obujamska toplina stijena:

(cρo)s = 1,952 ⋅ 106 J/m3 °C 3.1.3.2 Toplinska vodljivost stijena Toplinska vodljivost stijena izračunava se pomoću jednadžbe [10 ]:

λ = 0,142 ⋅ (ρo)s2,86 Wm-1 °C-1 (2.4)

gdje je: (ρo)s - gustoća stijena, g/cm3 Za lokalitet Blato toplinska vodljivost stijena bit će:

λ = 1,821 Wm-1 °C-1

Ovaj podatak odnosi se na stijene neposredno iznad i ispod ležišta. Iz toplinske vodljivosti moguće je odrediti i promjenu temperature ležišta. Za proračun pada temperature duž kanala bušotine u praksi se primjenjuje srednja vrijednost toplinske vodljivosti stijena od krovine ležišta do ušća bušotine. Budući da na lokalitetu Blato postoji dovoljan broj mjerenja temperatura na ušću svih izrađenih bušotina, proračun temperaturnog profila uzduž kanala svih bušotina nije nužan. 3.1.4. Obujamska specifična toplina ležišta Specifična obujamska toplina ležišta (cρo)L je nužan parametar za procjenu rezervi geotermalne energije. Ova fizikalna veličina računa se prema obrascu [13 ]::

( ) ( ) ( ) ( )sowoLo cρφ1cρφcρ ⋅−+⋅= (2.5)

( ) ( ) ( )( ) CKJ/m102,153cρ

101,9520,904104,090440,096cρ36

Lo

66Lo

°⋅=

⋅⋅+⋅⋅=

Ovdje je računato s prosječnom vrijednošću efektivne poroznosti φ=0,096, koja se određuje karotažnim mjerenjima ili analiziranjem jezgri u laboratorijskim uvjetima. Sukladno sastavu

22


stijena i mjerenjima u bušotini KBNZ-1A dokazano je da kroz dolomite (φ = 0,0819), protječe 78 % geotermalne vode a kroz vapnence 22 % (φ = 0,145). 3.1.5. Propusnost i druga hidrodinamička svojstva ležišta Propusnost na jezgrama nije mjerena zbog njihovoga nedovoljnog broja i nereprezentativnosti uzoraka. Zbog složenosti geološkog profila ležišta i nedostatka jezgrovanja obavljen je umjesto toga velik broj hidrodinamičkih mjerenja u svrhu određivanja transmisivnosti, kapaciteta ležišta, propusnosti i hidrodinamičke povezanosti bušotina. U hidrodinamičkim mjerenjima korištene su metodologije: − porasta tlaka; − pada tlaka (RLT - Reservoir Limit Test) i − testa interferencije. Rezultati hidrodinamičkih mjerenja prikazani su u tablici 3-4.

Tablica 3-4: Svojstva ležišta

PODRUČJE

Debljina ležišta

h (m)

Propusnost ležišta

k (μm2)

Protočna debljina ležišta

hp (m)

kh/μ (μm2m/mPas)

kh (μm2m)

KBNZ-1B 47 8,51 36-4 1000 400 KBNZ-1A, KBNZ-1B 18 0,28 16-36 12,5 5

KBNZ-3α, KBNZ-1B

36 2,33 36 75 70

KBNZ-2A 30 0,017 56-4 1,25 0,5 Debljina ležišta (h) dobivena je testom interferencije (uz pretpostavku ujednačene poroznosti i ujednačene ukupne stlačivosti sustava), a ovako određene debljine manje su od ukupne debljine ležišta. Razlog odstupanja može se objasniti da slabopropusni dijelovi ležišta pri hidrodinamičkim mjerenjima presporo reagiraju na promjene tlaka. U tablici 3-4 također su prikazane veličine protočnih debljina ležišta (hp) u kojoj se kreće glavnina protoka utiskivane vode. Ova protočna debljina dobiva se mjerenjem profila pritoka na proizvodnim bušotinama KBNZ-1A i KBNZ-1B. Utvrđena srednja vrijednost protočne debljine za lokalitet Blato je 36 m. Ova vrijednost mogla bi se i povećati raskrivanjem ukupne debljine proizvodnoga dijela ležišta. Temeljem analize porasta tlaka i interferencije, hidrodinamička svojstva ležišta imaju sljedeće značajke: − velika protočna sposobnost, naročito u središnjem dijelu (KBNZ-1B); − izrazita heterogenost u vertikalnom i arealnom smislu što uključuje i pukotinske zone; − indiciranje barijera; − vrlo dobra hidrodinamička povezanost bušotina, osim na KBNZ-2A Mjerenje pada tlaka kod određivanja obujma pora, odnosno granice ležišta (“reservoir limit test”), izvedeno je na primjeru proizvodne bušotine KBNZ-1B. Tijekom testa postignuto je

23


polu-ustaljeno stanje protjecanja, odnosno zahvaćene su granice ležišta. Iz toga slijedi da se ležište ponaša kao ograničeno. Obujam pora prema analizi ovoga testa iznosi:

Vp = 1,3 ⋅ 109 m3 To je znatno više od obujma u dijelu ležišta obuhvaćenog ovim projektom. Iz toga je moguće zaključiti da na zagrebačkom lokalitetu vjerovatno ima još povoljnih geotermijskih akumulacija. Međutim, zbog izrazite heterogenosti sustava i nedostataka odgovarajućih istraživačkih radova teško je predvidjeti njihov položaj. 4. TEHNIČKO-TEHNOLOŠKA MOGUĆNOST ISKORIŠTAVANJA LEŽIŠTA

(PROIZVODNA OBILJEŽJA) I ZAŠTITA OKOLIŠA 4.1. PROIZVODNA SVOJSTVA BUŠOTINA (INDEKS PROIZVODNOSTI) Na lokalitetu Blato (KBNZ), INA S.D. Naftaplin izradila je ukupno sedam geotermalnih bušotina od kojih je jedna negativna s obzirom na količine geotermalne vode. U tablici 4-1 prikazani su indeksi proizvodnosti pri maksimalnom protoku za bušotine koje će se koristiti kao proizvodne i utisne.

Tablica 4-1: Indeks proizvodnosti bušotina (J)

BUŠOTINA INDEKS PROIZVODNOSTI

(m3/dan/bar)

KOLEKTOR

KBNZ-1A (pro.) 100 Litotam. vapn. II, Dolomiti KBNZ-1B (pro.) 1300 Dolomiti KBNZ-2A (utis.) 550 Litotam. vapnenci II KBNZ-3α (utis.) 900 Litotam. vapnenci II

U bušotini KBNZ-2A, pri pokusima utiskivanja određen je indeks injektivnosti s vrijednostima sličnima indeksu proizvodnosti. U hidrauličkom proračunu on je funkcionalno vezan na temperaturu geotermalne vode pri utiskivanju. Testom interferencije određen je međudjelovanje dviju proizvodnih bušotina na pad njihove proizvodnosti. Glede toga, u tehničko-tehnološkom rješenju ne predviđaju se maksimalne količine protoka, s obzirom na ugrađenu opremu i izdašnost ležišta, već će se maksimalna količina umanjiti (varijanta I i II) s obzirom na pokazatelje proizvodnosti koji proizlaze iz testa interferencije. 4.2. POVIJEST PROIZVODNJE BUŠOTINA NA LOKALITETU BLATO Bušotina KBNZ-1A, dovršena je 1984. god. i krajem iste godine počela se koristiti za grijanje montažnih zgrada pomoću izmjenjivača topline na gradilištu Sveučilišne bolnice i bila je u proizvodnji do kraja 2002. godine. Kako se geotermalna voda nakon izmjenjivača topline ispuštala u rijeku Savu, zbog ekoloških razloga, a i radi podržavanja ležišnoga tlaka promijenjena je tehnologija proizvodnje, tako da je od početka 2003. godine proizvodna bušotina postala KBNZ-1B, a geotermalna voda se poslije izmjenjivača topline utiskuje u, do

24


tada proizvodnu bušotinu, KBNZ-1A. Treba napomenuti da je ovo stanje privremeno, do uključenja cijelog lokaliteta s četiri bušotine u punu proizvodnju. 4.3. MAKSIMALNE KOLIČINE PROIZVODNJE I UTISKIVANJA Iako ležište GP Zagreb čini jedinstvenu hidrodinamičku cjelinu postoje dva odvojena tehnološka sustava za iskorištavanje geotermalne energije. Sustav na Mladosti ima tri aktivne bušotine od kojih su: Proizvodna Mla-3 s proizvodnjom qwmax = 50 l/s Utisne bušotine Mla-1 i Mla-2. Sustav na ŠRC Blato ima četiri aktivne bušotine od kojih su

- proizvodna KBNZ-1A s količinom od qw max = 5 l/s (400 m3/dan) - proizvodna KBNZ-1B s qwmax = 50-65 l/s (5200 m3/dan) - utisna KBNZ-3α za koju se procjenjuje da može primiti qwmax = 50 l/s - utisna KBNZ-2A za koju se procjenjuje da može primiti qwmax = 35 l/s

Međutim radi što ravnomjernijega kretanja fronta utiskivane vode predviđeno je da zbroj proizvodnje na oba lokaliteta ne prelazi 77 l/s. 4.4. UTISNO - DRENAŽNA POVRŠINA LEŽIŠTA Pothlađeni geotermalni fluid u trenutku svoga prodora u proizvodnu bušotinu neće zahvatiti cijelu površinu ležišta, pa će s tim u svezi, proizvodna bušotina imati dvostruko napajanje. Geotermalna voda koja se iscrpi proizvodnom bušotinom nadomješta se utiskivanom vodom niže temperature. Ova utiskivana voda kreće se u ležištu u obliku klina pa je u trenutku njenzina prodora u proizvodnu bušotinu zahvaćena površina protjecanja manja od ukupne površine ležišta. Omjer zahvaćene i ukupne površine pri iskorištavanju geotermalne energije naziva se arealnim koeficijentom obuhvata. Glavnina utiskivane vode u tom trenutku poprima početnu temperaturu ležišta na račun prijenosa topline od matriksa ležišnih stijena. Pri tome, pad temperature geotermalne vode u proizvodnoj bušotini započet će kada u nju prodre pothlađena zona. Arealni koeficijent obuhvata ovisi prvenstveno o rasporedu proizvodnih i utisnih bušotina i omjeru viskoznosti utiskivane i proizvedene geotermalne vode. Zbog heterogenosti ležišta, karakter kretanja pothlađene fronte može se izraziti površinom koja će biti manja u usporedbi s površinom koja je dobivena planimetriranjem na karti izopaha geotermalnoga ležišta. Na primjeru ŠRC Blato utisno drenažna površina je A = 1 800 000 m2 (planimetriranjem 3 090 000 m2) iz koje se određuje količina geotermalne vode za proizvodnju pri izotermnoj temperaturi od 800C. 4.5. KOLIČINE GEOTERMALNE VODE KOJE SE MOGU PROIZVESTI UZ

KONSTANTNU TEMPERATURU Vrijeme proizvodnje pri konstantnoj temperaturi uspostavlja odnos proizvodnih rezervi u ležištu i izdašnosti bušotine [13 ]::

( )

( ) ( )( )( )wocpΔ

Locp

woocpΔ

woocρp

ρWρhA

TTρW

TThAcT

w

Lτ⋅

⋅⋅=

−⋅

−⋅⋅=

⋅

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⋅

(god)

Budući da je: cTppcT τΔWW ⋅= ¸

25


ukupna količina proizvedene geotermalne vode pri konstantnoj temperaturi, ona se izračunava kao [13 ]:

( )( )wc

LcppcT

hAW

ρ

ρ⋅⋅= (m3)

gdje je: A -protočna površina ležišta, m2 hp -protočna debljina (srednja vrijednost za sve zone), m (cρ)W -obujamska specifična toplina vode, J/m3 °C (c·ρ)L -obujamska specifična toplina ležišta, J/m3 °C ΔWp -godišnja količina proizvedene geotermalne vode, m3/god Za ŠRC Blato je:

( )( ) 6

6

wc

LcppcT 1009044,4

10153,2361800000hAW

××⋅⋅

=ρ

ρ⋅⋅=

WpcT = 34 077 672 m3

4.6. DINAMIKA PROMJENE TEMPERATURE U PROIZVODNIM BUŠOTINAMA Za potrebe ŠRC Blato, prema projektnom zadatku, razmotrit će se dvije varijante iskorištavanja primarnih rezervi (optimalna i maksimalna) iz čega proizlazi promjena temperature obzirom na količine proizvedene kapljevine (WpcT) [13]:

( ) ( )[ ]( ) ( )

( )2/1

2/1

wcw

Locpctwocw

socigiL

qhA

q

Aerftttt

−

−

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ρ⋅

ρ⋅⋅−τ⋅ρ⋅

ρ⋅λ⋅⋅−+=

gdje je: tL -temperatura geotermalne vode na ušću u nekom vremenu τ, °C ti -temperatura injektirane geotermalne vode, °C tg -početna temperatura geotermalne vode na ušću, °C qw -projektirana, optimalna količina protoke, m3/god A -protočna površina ležišta, m2 hp -protočna debljina (srednja vrijednost za sve zone), m (cρ)W -obujamska specifična toplina vode, J/m3 °C (c·ρ)L -obujamska specifična toplina ležišta, J/m3 °C (cρ)S -obujamska specifična toplina stijena, J/m3 °C τct -vrijeme proizvodnje pri konstantnoj temperaturi, god λ -koeficijent toplinske vodljivosti stijena, J/s⋅m°C Pri proračunu koristit će se temperaturni pad od 80 °C do 30 °C za dvije varijante prosječne proizvodnje za ŠRC Blato.

26


Varijanta I (optimalna): Godišnja proizvodnja od 1 009 000 m3/g (prosječno 32 l/s) s obzirom na mogućnosti davanja i ugrađenoj proizvodnoj, vrijeme konstantne temperature postiže se tijekom 37 godina proizvodnje (prikazano u tablici – varijanta I). Varijanta II (maksimalna): Godišnja proizvodnja od 2 050 000 m3/g (prosječno 65 l/s) obzirom na mogućnosti davanja i ugrađenoj proizvodnoj opremi, vrijeme konstantne temperature postiže se tijekom 18 godina proizvodnje. (prikazano u tablici – varijanta II) Prema predviđenom tehničko-tehnološkom rješenju za ŠRC Blato (65 l/s) i razvojnim mogućnostima ŠRC Mladost (sadašnja proizvodnja 9,0 l/s a maksimalna do 12 l/s), varijanta II predstavlja optimalno iskorištavanje geotermalne energije. Tablica 4-2: Promjena temperature u proizvodnoj bušotini tL (°C)

τ ( god) Varijanta I (optimalno)

tL 0C (pri 1 009 000 m3/god)

Varijanta II (maksimalno)

tL 0C (pri 2 050 000 m3/god.)

1 80,00 80,00

2 80,00 80,00

3 80,00 80,00

4 80,00 80,00

5 80,00 80,00

6 80,00 80,00

7 80,00 80,00

8 80,00 80,00

9 80,00 80,00

10 80,00 80,00

11 80,00 80,00

12 80,00 80,00

13 80,00 80,00

14 80,00 80,00

15 80,00 80,00

16 80,00 80,00

17 80,00 80,00

18 80,00 79,71

19 80,00 78,18

20 80,00 76,02

21 80,00 73,81

27


22 80,00 71,75

23 80,00 69,87

24 80,00 68,19

25 80,00 66,68

26 80,00 65,33

27 80,00 64,10

28 80,00 62,99

29 80,00 61,97

30 80,00 61,04

31 80,00 60,18

32 80,00 59,39

33 80,00 58,66

34 80,00 57,98

35 80,00 57,34

36 80,00 56,74

37 79,99 56,19

38 79,93 55,66

39 79,79 55,17

40 79,57 54,70

41 79,25 54,25

42 78,87 53,83

43 78,44 53,43

44 77,96 53,05

45 77,45 52,69

46 76,93 52,35

47 76,39 52,02

48 75,85 51,70

49 75,31 51,40

50 74,77 51,11 4.7. IZRAČUNATE REZERVE, NJIHOVA KATEGORIZACIJA I KLASIFIKACIJA

Ukupne rezerve mogu se svrstati u “B” kategoriju. Prema Pravilniku o prikupljanju podataka, načinu njihova evidentiranja, utvrđivanju rezervi i bilanciranju, kod ležišta s

28


umjetnim napajanjem, odnosno obnovljivom ležištu, izračunate rezerve iskazuju se u (l/s). Glavnim rudarskim projektom razmotreni su tehnički i ekonomski aspekti za dvije dinamike iskorištavanja, a elaboratom o rezervama definirane su rezerve sukladno varijanti koja daje povoljnije ekonomske učinke, a pritom osigurava i optimalno vrijeme iskorištavanja uz konstantnu temperaturu. Prema toj procjeni, ukupne rezerve lokaliteta Mladost i Blato iznose ukupno 77 l/s. Količina topline akumulirana u vodi iznosi 280 × 106 J/m3 proizvedene geotermalne vode pri temperaturnom padu od 80 °C na ušću bušotine do srednje godišnje temperature tla u Panonu od 11,6 °C. Tako na primjer, na lokalitetu Blato, temperatura geotermalne vode se neće promijenjati narednih 37 godina (varijanta I) uz nepromjenjivi kemizam vode tijekom optimalne proizvodnje. Budući da će se u poglavlju 4.8. dokazati rentabilnost proizvodnje, ukupne rezerve se mogu ujedno klasificirati kao bilančne i vanbilančne. Bilančna kakvoća je dio količine topline akumulirane u vodi za projektirani temperaturni pad. U primarnom krugu tijekom sniženja temperature od 80 °C do 30 °C u izmjenjivaču topline, bilančna kakvoća (jedinična toplina) iznosi: 205,5 MJ/m3 (približno 73,1 % od bilančne kakvoće). Vanbilančna kakvoća je dio ukupne količine topline akumulirane u vodi, koja se za sada ne može rentabilno iskoristiti pa se vraća natrag u ležište utisnim bušotinama. Uz sniženje temperature od 30 °C do 11,6 °C vanbilančna kakvoća 75,6 MJ/m3 (26,9 % od ukupne kakvoće). 4.8. TOPLINSKA SNAGA I DINAMIKA PROIZVODNJE Proizvodna bušotina KBNZ-1B ima dnevnu proizvodnju od 5200 m3/d temperature 82 °C dok KBNZ-1A uz protok od 400 m3/d daje temperaturu od 70 °C. Primjenom diferencijalnog miješanja, pri izobarnoj promjeni stanja na ušću proizvodnih bušotina, dobiva se srednja temperatura protoke od približno 80 °C sukladno masenim udjelima proizvodnje. Ukupna toplinska snaga za dvije termodinamičke varijante proizvodnje sukladno tablicama 4-3 i 4-4 izračunava se jednadžbom [1 ]:

( ) ( )wuwuwpt ttcpqP −⋅⋅= gdje je: tu -temperatura vode na ušću proizvodne bušotine (80 °C) tw -temperatura na izlazu iz izmjenjivača topline u prvom cirkulacijskom krugu

(kaskadni niz – 30°C).

Pri proračunu snage korištena je statička temperatura ležišta, jer su mjerenja pokazala zanemarivo mali pad temperature kroz kanal bušotine tijekom velikih obroka crpljenja. Prema varijanti I i II za optimalnu i maksimalno moguću proizvodnju u kaskadnom nizu, toplinska snaga prikazana je tablicima 4-3 i 4-4. Ovo su ujedno i toplinske snage na temelju kojih će se dimenzionirati izmjenjivači topline. Tako na primjer, pri maksimalnoj proizvodnji (varijanta II), u cirkulacijskom krugu snaga izmjenjivača biti će oko 13,5 MWt, a pri optimalnoj proizvodnji približno 6,5 MWt.

29


Tablica 4-3: Bilančna toplinska snaga sustava za dvije varijante proizvodnje s temperaturnim padom od 80 °C do 30 °C

Lokacija VARIJANTA SNAGA (Pt)

I 1 009 000 m3/g (32 l/s) 6,70 MWt ŠRC Blato II 2 050 000 m3/g (65 l/s) 13,61 MWt 5. PROJEKTIRANJE PROIZVODNO-UTISNOGA SUSTAVA Projektiranje proizvodno-utisnoga sustava bušotina podliježe zakonitostima jednofaznoga, dvofaznog ili višefaznog protjecanja u kanalu bušotine i površinskoj opremi. U razmatranom sustavu ŠRC Blato protjecanje je jednofazno što čini jedinstveni niz “ležište-bušotina-korisnik-utisno mjesto-ležište” te se može smatrati zatvorenom hidrodinamičkom i termodinamičkom cjelinom, u kojoj su svi fizikalni parametri funkcionalno vezani. Promjena bilo kojega parametra odražava se na njegovo funkcioniranje u cjelini glede optimalnih hidrodinamičkih i termodinamičkih uvjeta proizvodnje. To se prvenstveno odnosi na projektiranje podzemne i nadzemne proizvodne opreme. Proizvodno-utisni sustav čini: - proizvodni niz s protokom fluida od ležišta do korisnika i - utisni niz u kojemu se razmatra protjecanje fluida od korisnika do utisnih bušotina i

njegova povrata u ležište. Osnovni parametri za projektiranje proizvodno-utisnoga sustava nalaze se u “Elaboratu o rezervama geotermalne vode zagrebačkog geotermalnog ležišta” (lokalitet: ŠRC Blato), dok su preostali parametri pri uvjetima ušća funkcionalno vezani na tlakove, temperature i proizvodnju, a dobiveni su mjerenjima ili proračunom. 5.1. FIZIKA PROTOKA FLUIDA U LEŽIŠTU, KOLONI UZLAZNIH CIJEVI I

PRIKLJUČNOM CJEVOVODU 5.1.1. Proračun gubitka tlaka u proizvodnoj koloni Proračun gubitka tlaka u proizvodnoj koloni temelji se na zakonitostima jednofaznoga protjecanja geotermalne vode u okomitim cijevima. Količina otopljnog plina u vodi od 0.1 m3/m3 nema značajnijega utjecaja na protok pa dvofazno protjecanje nije razmatrano. Prema tome, pad tlaka u proizvodnoj koloni bit će [12 ]:

5

tu

tw2

wtwP 10D2

LvfLgD −⋅⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅⋅ρ⋅

⋅+⋅⋅ρ=

30


gdje je: Δp - pad tlaka u cjevovodu, bar

ρw - gustoća vode, kg/m3

g - gravitacija, m/s2 f - koeficijent trenja vw - brzina protoka vode, m/s Lt - efektivna duljina tubinga, m Dtu - unutarnji promjer tubinga, m Gustoća vode izračunata je i korigirana za promjenu volumena vode zbog otopljenog plina [11]:

www t)p,(s, ρ+ρ=ρ Δ Proračun pada tlaka izveden je za različita davanja bušotina za ugrađenu proizvodnu opremu. Za proračun su uzete optimalne i maksimalne količine davanja obzirom na godišnja doba i potrebe korisnika. 5.1.2. Proračun gubitka tlaka u površinskom cjevovodu Proračun gubitka tlaka u površinskom cjevovodu izračunava se pomoću [12]:

Δppc w= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −fLD

v2

10c

cu

w2

5ρ

gdje je: Dcu - unutarnji promjer cjevovoda, m Lc - ekvivalnetna duljina cjevovoda, m Gubitak tlaka po ovom obrascu prikazan je tablicama 5-3, 5-8 i 5-10, 5-12 za dvije proizvodne i dvije utisne bušotine. 5.1.3. Gubitak topline fluida u uzlaznim cijevima Za jednofazno protjecanje geotermalne vode proračun pada temperature u bušotini temelji sa na sljedećem obrascu [13]:

( )zcLazcwfwh e1

aLtt ⋅−−⋅

Γ+⋅Γ−=

gdje su: twh - temperatura vode na ušću bušotine, °C twf - temperatura na dnu bušotine, °C Γ - geotermijski gradijent, K/m a - pokazatelj prolaza topline e - baza prirodnog logaritma Lzc - duljina proizvodnog niza, m

31


Budući da se protjecanje odvija u turbulentnom području, pokazatelj prolaza topline “a” bit će:

f(τ(cmπλ2a

wpw

tzm

⋅⋅⋅⋅

=

gdje je vremenska funkcija f(τ) jednaka:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅⋅⋅

⋅+⋅=τzv

2pzm

otzm

rcτπλ64,711ln)f(

gdje su: τ - vrijeme rada bušotine, h cpzm - specifična toplina stijena kanala bušotine, J/kg °C λtzm - koeficijent toplinske vodljivosti stijena kanala bušotine, W/m °C

c°pzm - obujamska specifična toplina stijena kanala bušotine, J/m3 °C cpw - specifična toplina vode, J/kg °C rzv - polumjer proizvodnoga niza, m Proračun gubitka topline fluida u priključnom cjevovodu na površini izračunava se pomoću [13]:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅⋅⋅⋅

−⋅−+=pww

ccvzmpzmk cm

LπDkexp)t(ttt

gdje su: tk - temperatura vode na kraju cjevovoda, °C tzm - temperatura tla, °C tp - temperatura vode na početku cjevovoda, °C k - koeficijent prolaza topline, W/m2 °C mw - maseni protok vode, kg/s Dcv - vanjski polumjer cjevovoda, m Lc - duljina cjevovoda, m 5.1.4. Hidraulički i termodinamički proračun proizvodnog sustava Na temelju hidrauličkoga i termodinamičkog proračuna projektirati će se tehničko-tehnološko rješenje mogućnosti primjene obzirom na zahtjeve korisnika. Proračun će se obaviti za dvije proizvodne i dvije utisne bušotine i to: Proizvodnja iz bušotina: -KBNZ-1A s proizvodnjom od oko 400 m3/d temperature 70 °C -KBNZ-1B s proizvodnjom od oko 5200 m3/d temperature 82 °C Utiskivanje u bušotine s temperaturom utiskivanja od 30 °C: -KBNZ-2A (2400 m3/d) -KBNZ-3α (3200 m3/d) Količina utiskivane vode i njezina temperatura ovise o tehničko-tehnološkom rješenju odnosno kaskadnom korištenju topline.

32


5.2. PRORAČUN ZA PROIZVODNU BUŠOTINU KBNZ-1A Ulazni podaci za proračun proizvodnoga sustava bušotine KBNZ-1A (*-promjenjivi parametri, **-parametri dobiveni u međukoraku proračuna):

IP - indeks proizvodnosti, m3/d/bar 100 qw - proizvedena količina vode, m3/d * kw⋅h - kapacitet ležišta, 10-3μm2⋅m 5867 pr - prosječni ležišni tlak (dobiven linearnom ekstrapolacijom dinamičkog tlaka na dnu bušotine), bar 112,259 (TSP) pwf - dinamički tlak na dnu bušotine, bar * pwh - dinamički tlak na ušću bušotine, bar * μw - viskoznost vode, mPas ** Bw - volumetrijski koeficijent vode u ležištu 1,0159 Rs - količina plina otopljenog u vodi, m3/m3 0,1 re - drenažni radijus, m 600 rw - polumjer bušotine, m 0,2159 S - stupanj oštećenja pribušotinske zone 0 Δp - pad tlaka u cjevovodu, bar * ρw - gustoća vode, kg/m3 ** g - ubrzanje sile teže, m/s2 9,81 f - koeficijent trenja ** vw - brzina protoka vode, m/s ** TSP - težišna sredina perforacija, m 1100 Lzc1 - efektivna duljina proizvodne kolone, m 831,06 Lzc2 - efektivna duljina “LINERA”, m 268,94 Dzc1u - unutarnji promjer proizvodne kolone, m 0,2266 Dzc2u - unutarnji promjer “LINERA”, m 0,14416 s - salinitet, g NaCl/dm3 1,492 twf - temperatura na dnu bušotine, °C 70 twh - temperatura na ušću bušotine, °C *

Rezultati proračuna dinamičkih tlakova na dnu bušotine KBNZ-1A: Tablica 5-1: Dinamički tlakovi na dnu bušotine u funkciji proizvodnje

qw (m3/d) 300 400 pwf (bar) 109,36 108,36

33


Rezultati za pad tlaka u okomitom proizvodnom nizu bušotine KBNZ-1A Postojeća proizvodna oprema (od 0 do TSP m): Prva zaštitna kolona: Dzc1v = 0,508 m L1 = 50 m Druga zaštitna kolona: Dzc2v = 0,340 m

L2 = 248 m Treća zaštitna kolona: Dzc3v = 0,2445 m

L3 = 862 m Liner: Dln = 0,1683 m

Lln = 269 m

Dzc1v- vanjski promjer I. zaštitne kolone, m Dzc2v- vanjski promjer II. zaštitne kolone, m Dzc3v- vanjski promjer III. zaštitne kolone, m Dln-vanjski promjer linera, m Tablica 5-2: Pad tlaka u okomitom proizvodnom nizu u funkciji proizvodnje

qw (m3/d)

pwf (bar)

pwh (bar)

Δp (bar)

300 109,36 3,36 106,00

400 108,36 2,38 106,00 Osnovni podaci za projektiranje proizvodnoga sustava na površini:

Dcu - unutarnji promjer priključnoga cjevovoda, 0,075 (m) Lc - duljina priključnoga cjevovoda, 30,5 (m)

Tablica 5-3: Rezultati proračuna gubitka tlaka u priključnom cjevovodu bušotine KBNZ-1A

qw (m3/d) 300 400 ΔpPC (bar) 0,083 0,161

Parametri za termodinamički proračun proizvodnog sustava:

Dzc1v - vanjski promjer I zaštitne kolone, m 0,2445 Dzc2v - vanjski promjer II zaštitne kolone , m 0,1683 twf - dinamička temperatura na dnu bušotine, °C 70,0 τ - vrijeme rada bušotine, sati 78894 cpzm - specifična toplina stijena kanala bušotine, J/kg °C 800 ρzm - srednja obujamska masa stijena kanala bušotine, kg/m3 2440 λtzm - koeficijent toplinske vodljivosti stijena kanala bušotine, W/m°C 1,82 c°pzm - obujamska specifična toplina stijena kanala bušotine, J/m3 °C×106 1,952 cpw - specifična toplina vode, J/kg °C 4166

34


λtw - koeficijent toplinske vodljivosti vode, W/m°C 0,598 λtč - koeficijent toplinske vodljivosti čelika (sivi lijev), W/m °C 58 Γ - geotermijski gradijent, °C/m 0,0645 Dcv - vanjski promjer priključnoga cjevovoda, m 0,08 Dvi - vanjski promjer izolacije, m 0,16 p1 - apsolutni tlak na početku cjevovodu, 105 Pa * p2 - apsolutni tlak na kraju cjevovoda, 105 Pa * tp - temperatura vode na početku priključnog cjevovoda, °C * tk - temperatura vode na kraju priključnog cjevovoda, °C * tsr - srednja temperatura vode, °C * tzm - srednja godišnja temperatura tla, °C 11,6 tzr - srednja godišnja temperatura zraka, °C 10,0 λti - koeficijent toplinske vodljivosti izolacije, W/m °C 0,04 k - koeficijent prolaza topline, W/m2 °C * a - pokazatelj prolaza topline * e - baza prirodnoga logaritma 2,7183 f(τ) - vremenska funkcija rada bušotine * mw - maseni protok vode, kg/s * α - koeficijent prijelaza topline, W/m2 °C * λzr - koeficijent toplinske vodljivosti zraka (kod 10 °C), W/m °C 0,024 β - volumni koeficijent temperaturnog rastezanja vode

(kod 10 °C), °C-1 0,0002 ν - kinematička viskoznost, m2/s * Qb - dnevna količina topline za projektirani temperaturni pad od 50 °C, kJ/d * Qu - ukupna dnevna količina topline za temperaturni pad do stanja okoline, kJ/d

Tablica 5-4: Rezultati proračuna gubitka topline u okomitom proizvodnom nizu i priključnom cjevovodu bušotine KBNZ-1A pri različitim protocima

qw

(m3/dan)twf

(°C) twh

(°C) tk

(°C) Qb

GJ/dan Qu

GJ/dan 300 70 67,53 67,46 61,7 84,3 400 70 67,94 67,88 82,2 112,4

5.2.1. Analiza rezultata za proizvodnu bušotinu KBNZ-1A: Prema rezultatima proračuna može se zaključiti: 1. S obzirom na ugrađenu bušotinsku opremu, maksimalna eruptivna proizvodnja iznosi do

500 m3/d s temperaturom vode na ušću od 70 °C. 2. Razmjerno mali indeks proizvodnosti (100 m3/dan/bar) ograničava njene mogućnosti, a

optimalna proizvodnja postigla bi se kod 400 m3/d. Povećanje proizvodnje je moguće ugradnjom dubinske pumpe.

3. Utiskivanjem proizvedene vode u bušotine KBNZ-2A i KBNZ-3α postiže se podržavanje ležišnoga tlaka što omogućuje eruptivni rad proizvodnih bušotina u cijelom proizvodnom nizu.

35


4. Protjecanje vruće geotermalne vode kroz manji promjer kolone u svakodnevnoj praksi rezultira na površini manjim gubitkom temperature, ali istovremeno i većim otporima protjecanju, odnosno većim gubitkom ležišnoga tlaka i obrnuto.

5.3. HIDRAULIČKI I TERMODINAMIČKI PRORAČUN ZA PROIZVODNU

BUŠOTINU KBNZ-1B Ulazni podaci za proračun proizvodnoga sustava bušotine KBNZ-1B (*-promjenjivi parametri, **-parametri dobiveni u međukoraku proračuna):

IP - indeks proizvodnosti, m3/dan/bar 1300 qw - proizvedena količina vode, m3/d * kw⋅h - kapacitet ležišta, 10-3μm2m 75470 pr - prosječni ležišni tlak (dobiven linearnom ekstrapolacijom točaka dinamičkog tlaka na dnu bušotine), bar 105,82 (TSP) pwf - dinamički tlak na dnu bušotine, bar * pwh - dinamički tlak na ušću bušotine, bar * μw - viskoznost vode , mPas ** Bw - volumetrijski koeficijent vode za ležišne uvjete 1,022 Rs - količina plina otopljenog u vodi, m3/m3 0,1 re - drenažni polumjer, m 600 rw - polumjer bušotine, m 0,2159 S - stupanj oštećenje pribušotinske zone 0 Δp - pad tlaka u cjevovodu, bar * ρw - gustoća vode, kg/m3 ** g - gravitacija, m/s2 9,81 f - koeficijent trenja ** vw - brzina protoka vode, m/s ** TSP - težišna sredina perforacija, m 1036 Lzc1 - efektivna dužina proizvodne kolone, m 1114 Lzc2 - efektivna dužina “LINERA”, m 225 Dzc1u - unutarnji promjer proizvodne kolone, m 0,2266 Dzc2u - unutarnji promjer “LINERA”, m 0,15478 s - salinitet, g NaCl/dm3 1,9846 twf - temperatura na dnu bušotine, °C 82 twh - temperatura na ušću bušotine, °C *

Rezultati proračuna dinamičkih tlakova na dnu bušotine KBNZ-1B:

Tablica 5-6: Rezultati proračuna dinamičkih tlakova na dnu bušotine KBNZ-1B za različita davanja

qw (m3/d) 1500 3000 4500 5200 5600 pwf (bar) 104,66 103,51 102,35 101,81 100,97

36


Rezultati proračuna za pad tlaka u okomitom proizvodnom nizu bušotine KBNZ-1B Postojeća proizvodna oprema (od 0 do TSP m): Prva zaštitna kolona: Dzc1v = 0,508 m L1 = 53 m Druga zaštitna kolona: Dzc2v = 0,340 m

L2 = 199,18 m Treća zaštitna kolona: Dzc3v = 0,2445 m

L3 = 1132 m Liner: Dln = 0,178 m

Lln = 225 m Dzc1v -vanjski promjer I. zaštitne kolone, m Dzc2v -vanjski promjer II. zaštitne kolone, m Dzc3v -vanjski promjer III. zaštitne kolone, m Dln -vanjski promjer linera, m Tablica 5-7: Rezultati proračuna pada tlaka u okomitom proizvodnom nizu

qw

(m3/d) pwf

(bar) pwh

(bar) Δp

(bar)

1500 104,66 5,44 99,22

3000 103,51 4,12 99,39

4500 102,35 2,71 99,64

5200 101,81 2,01 99,80

5600 101,50 1,62 99,88

Podaci za projektiranje proizvodnoga sustava i priključnoga cjevovoda: Dcu- unutarnji promjer priključnoga cjevovoda 0,238m Lc - duljina cjevovoda 815,5 m

Tablica 5-8: Rezultati proračuna gubitka tlaka u priključnom cjevovodu bušotine KBNZ-1B

qw (m3/d) 1 1500 3000 4500 5200 5600 ΔpPC (bar) 0,0001 0,051 0,18 0,38 0,51 0,58

Ulazni podaci za termodinamički proračun proizvodnog sustava:

Dzc1v - vanjski promjer proizvodne kolone, m 0,2445 Dzc2v - vanjski promjer “LINERA”, m 0,178 Twf - dinamička temperatura na dnu bušotine, K 353,16 τ - vrijeme rada bušotine, h 78894 cpzm - specifična toplina stijena kanala bušotine, J/kgK 800

37


ρzm - srednja obujamska masa stijena kanala bušotine, kg/m3 2440 λtzm - koeficijent toplinske vodljivosti stijena kanala bušotine, W/m °C 1,82 c°pzm - obujamska specifična toplina stijena kanala bušotine, J/m3 °C⋅106 1,952 cpw - specifična toplina vode, J/kg °C 4166 λtw - koeficijent toplinske vodljivosti vode, W/m °C 0,598 λtč - koeficijent toplinske vodljivosti čelika, W/m °C 58 Γ - geotermijski gradijent, °C/m 0,0781 Dcv - vanjski promjer priključnoga vodovoda, m 0,250 Dvi - vanjski promjer izolacije, m 0,33 p1 - apsolutni tlak na početku cjevovodu, 105Pa * p2 - apsolutni tlak na kraju cjevovoda, 105Pa * tp - temperatura fluida na početku priključnoga vodovoda, °C * tk - temperatura fluida na kraju priključnoga vodovoda, °C * tsr - srednja protočna temperatura fluida, °C * tzm - temperatura tla (zemlje), °C 283,16 tzr - temperatura zraka, °C 284,76 λti - koeficijent toplinske vodljivosti izolacije, W/m °C 0,04 k - koeficijent prolaza topline, W/m2 °C * a - pokazatelj prolaza topline * e - baza prirodnog logaritma 2,7183 f(τ) - vremenska funkcija rada bušotine * mw - protočna masa vode, kg/s * α - koeficijent prijelaza topline, W/m2 °C * λzr - koeficijent toplinske vodljivosti zraka kod 10 °C, W/m °C 0,024 β - volumenski koeficijent temperaturnog rastezanja vode

(kod 10°C), °C-1 0,0002 ν - kinematička viskoznost, m2/s * Qb - dnevna količina topline za projektirani temperaturni pad od 50 °C, kJ/d * Qu - ukupna dnevna količina topline za temperaturni pad do stanja okoline, kJ/d *

Tablica 5-9: Rezultati proračuna gubitka topline u okomitom proizvodnom nizu i priključnom cjevovodu bušotine KBNZ-1B pri različitim protocima

qw

(m3/dan)twf

(°C) twh

(°C) tk

(°C) Qb

GJ/dan Qu

GJ/dan 1500 82 79,45 79,10 308,3 421,7 3000 82 79,72 79,55 616,5 843,4 4500 82 79,81 79,70 924,8 1265,1 5200 82 79,83 79,73 1068,6 1461,8 5600 82 79,84 79,75 1150,8 1574,3

38


5.3.1. Analiza rezultata za proizvodnu bušotinu KBNZ-1B: Prema rezultatima proračuna za proizvodnu bušotinu KBNZ-1B ustanovljen je pad tlaka i temperature u kanalu bušotine te u površinskom proizvodnom i utisnom cjevovodu. Iz toga se može zaključiti da maksimalna projektirana proizvodnja iznosi 5600 m3/dan (65 l/s) s temperaturom geotermalne vode od 80 °C. Ovo je granična vrijednost ukupne proizvodnje za ŠRC Blato s obzirom na proizvodne mogućnosti KBNZ-1A. Ova količina proizvodnje može se umanjiti u skladu s tehničko-tehnološkim rješenjem. To u praksi znači da se proizvodnja iz KBNZ-1A (400 m3/dan) može oduzeti od ukupne proizvodnje iz KBNZ-1B što daje 5200 m3/dan. Ova raspodjela proizvodnih mogućnosti u omjeru 5200/400 ovisit će o potrebama izvedbenoga projekta ŠRC Blato. 5.4. OPREMANJE PROIZVODNIH BUŠOTINA Dubinska proizvodna oprema Podzemni proizvodni niz prikazan je istovjetan na obje bušotine KBNZ-1A, 1B, te je prikazan na slikama 5-1 i 5-2 Nadzemna proizvodna oprema Osnovni dijelovi nadzemne bušotinske opreme su tipska bušotinska glava i erupcijski uređaj za geotermalna ležišta i na svim proizvodnim i utisnim bušotinama su jednake. (slika 7-1). Oprema je dimenzionirana s obzirom na temperaturu u ležištu i ležišnom tlaku s određenim koeficijentom sigurnosti. Na geotermalnim bušotinama GP Zagreb ugrađeni su erupcijski uređaji za radni tlak od 210 bara (3000 psi).

39


Slika 5-1: Proizvodni niz bušotine KBNZ-1A

40


Slika 5-2 Proizvodni niz bušotine KBNZ-1B 5.5. PODRŽAVANJE LEŽIŠNOGA TLAKA Hidrodinamički i termodinamički proračuni protoka fluida pokazali su izravnu ovisnost stabilnosti eruptivnoga rada proizvodnih bušotina o podržavanju ležišnoga tlaka. Utiskivanje vode u ležište ima dvostruku ulogu i to kao metoda za podržavanje tlaka u ležištu uz istovremeno zbrinjavanje pothlađene geotermalne vode glede strogih ekoloških zahtjeva. 5.5.1. Hidraulički i termodinamički proračun utisnoga sustava Hidrodinamički proračuni nužan je za optimiranje sustava za utiskivanje i utvrđivanje uvjeta protjecanja kod kojih će gubitak tlaka biti minimalan glede manjega internog utroška energije postrojenja za utiskivanje. Na osnovi rezultata proračuna, projektira se dovodni površinski

41


cjevovodni sustav, utisni niz i druga dubinska oprema, te stupanj raskrivanja. Budući da je u praksi to vrlo teško ostvariti, nužno je imati odgovarajuće rezerve u propusnoj moći ležišta i raspoloživom tlaku za utiskivanje u cjelokupnom utisnom nizu. 5.5.2. Proračun gubitka tlaka u utisnom cjevovodu na površini Proračun gubitka tlaka u utisnom cjevovodu istovjetan je proračunu gubitka tlaka u površinskom cjevovodu za proizvodni sustav. Proračun se odnosi na sadašnje stanje utisnih vodova. U razmatranje su uzeti hidraulički gubici koji nastaju vodoravnim protjecanjem vode temperature 30 °C, a što odgovara izlaznoj temperaturi geotermalne vode iz kaskadnoga niza na izmjenjivaču topline u drugom cirkulacijskom krugu. 5.5.3. Proračun gubitka tlaka u utisnom nizu i ležištu Dinamički tlak na dnu bušotine izračunava se po sljedećem obrascu [12]:

5

tu

tw2

wtwwf 10

D2Lρv

fLgρp −− ⋅⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

Proračun gubitka tlaka pri protjecanju vode iz bušotine u ležište temelji se na [12]:

( )( )S3/4)/rln(rBμ

pphk1053,57q

weww

rwfw3

w +−⋅⋅−⋅⋅⋅⋅

=−

5.6. HIDRAULIČKI PRORAČUN ZA BUŠOTINU KBNZ-2A Rezultati proračuna gubitka tlaka u površinskom utisnom cjevovodu Ulazni podaci za proračun:

LU - duljina utisnoga cjevovoda, m 1627,5 DU - unutarnji promjer cjevovoda, m 0,238 tinj - temperatura utiskivanja, °C 30 μwi - viskoznost vode kod tinj, mPas 0,921 ρwi - gustoća vode u uvjetima protjecanja za 30°C , kg/m3 997,3 pinj - tlak utiskivanja, bar 15,0

Tablica 5-10: Rezultati proračuna gubitka tlaka u utisnom cjevovodu na površini

qwi (m3/d) 2400 ΔpU (bar) 30°C 0,210

42


Rezultati proračuna gubitka tlaka u utisnoj bušotini KBNZ-2A Podaci za proračun gubitka tlaka u utisnoj bušotini:

qw - utiskivana količina vode, m3/d * pwh - dinamički tlak na ušću bušotine, bar 15,0 Lpk - dužina utisnog niza, m okomito 1114 koso 1150 Dpk - unutarnji promjer utisnog niza, m 0,2266 pr - ležišni tlak, bar 113,79 I - indeks injektivnosti kod 30 °C, (m3/dan)/bar 295

Tablica 5-11: Gubitak tlaka u utisnom nizu bušotine KBNZ-2A pri 30 °C

qw (m3/d)

Δp (bar)

pr + Δp (bar)

pwf (bar)

2400 8,639 122,43 123,68 5.6.1. Analiza rezultata proračuna za bušotinu KBNZ-2A Pri projektiranju utisne bušotine razmatrano je postojeće stanje ugrađene opreme s temperaturom geotermalne vode od 30 °C. Toplinska stanica i utisna bušotina povezala bi se cjevovodom duljine 1627,5 m i vanjskog promjera 0,250 m za projektiranu količinu od 2400 m3/d s padom tlaka od 0,210 bara.

5.7. HIDRAULIČKI PRORAČUN ZA BUŠOTINU KBNZ-3α Rezultati proračuna gubitka tlaka u površinskom utisnom cjevovodu Ulazni podaci za proračun:

LU - duljina utisnoga cjevovoda, m 1023,5 DU - unutarnji promjer utisnog cjevovoda, m 0,238 tinj - temperatura utiskivanja, °C 30 μwi - viskoznost vode kod tsr, mPa⋅s 0,921 ρwi - gustoća vode u uvjetima protjecanja, kg/m3 997,3 pinj - tlak utiskivanja, bar 15,0

Tablica 5-12: Rezultati proračuna gubitka tlaka u utisnom cjevovodu na površini

qw (m3/d) 3200 ΔpU (bar) 30 °C 0,217

43


Rezultati proračuna gubitka tlaka u utisnoj bušotini KBNZ-3α Podaci za proračun gubitka tlaka u utisnoj bušotini:

qw - utiskivana količina vode, m3/d * pwh - dinamički tlak na ušću bušotine, bar 15,0 Lpk - dužina utisnog niza, m okomito 818 koso 975 Dpk - unutarnji promjer utisnog niza, m 186,7 m 0,2266 788,3 m 0,1548 pr - ležišni tlak, bar 83,55 I - index injektivnosti, m3/dan bar 558

Tablica 5-13: Gubitak tlaka u utisnom nizu bušotine KBNZ-3α pri 30 °C

qw (m3/d)

Δp (bar)

pr + Δp (bar)

pwf (bar)

3200 6,108 89,65 93,59 5.7.1. Analiza rezultata proračuna za bušotinu KBNZ-3α Pri projektiranju utisne bušotine razmatrano je postojeće stanje ugrađene opreme s temperaturom geotermalne vode od 30 °C. Toplinska stanica i utisna bušotina povezala bi se cjevovodom duljine 1023,5 m i vanjskog promjera 0,250 m za projektiranu količinu od 3200 m3/d s padom tlaka od 0,217 bara. 5.8. OPREMANJE UTISNIH BUŠOTINA Oprema utisnih bušotina Podzemni utisni niz prikazan je na primjeru:

KBNZ-2A (sl. 5-1) KBNZ-3α (sl. 5-2)

Nadzemna oprema za utiskivanje Osnovni dijelovi nadzemne bušotinske opreme su tipska bušotinska glava i erupcijski uređaj koji su na svim proizvodnim i utisnim bušotinama istovjetni (Slika 7-1). Oprema je dimenzionirana s obzirom na temperaturu u ležištu i ležišnom tlaku ali određenim koeficijentom sigurnosti. Na geotermalnim bušotinama GP Zagreb ugrađeni su erupcijski uređaji za radni tlak od 210 bara (3000 psi).

44


Slika 5-3: Utisni niz bušotine KBNZ-2A

45


Slika 5-4: Utisni niz bušotine KBNZ-2A 5.9. MJERNE BUŠOTINE Na lokalitetu ŠRC Blato, osim proizvodnih i utisnih bušotina nalaze se još dvije mjerne bušotine. One služe za povremenu kontrolu ležišnih parametara tlaka i temperature. Označene su kao:

1. KBNZ-2, 2. KBNZ-3B

46


6. SPRIJEČAVANJE STVARANJA KAMENCA I ZAŠTITA OD KOROZIJE Slane vode sadrže otopljene soli, koje se s promjenom tlaka i temperature talože u sloju, proizvodnim i utisnim bušotinama i u površinskoj opremi. Jednom započeti proces stvaranja kamenca ima tendenciju napredovanja što u krajnjem slučaju može dovesti do potpunoga začepljenja proizvodne opreme. Glavni uzročnici za stvaranje kamenca su :

kalcij-karbonat (CaCO3) kalcij-sulfat (CaSO4) barij-sulfat (BaSO4) kamenci željeza.

Kalcij-karbonat je najčešći kamenac iz slanih voda. Voda sadrži kalcij i hidrokarbonatne ione koji se ne talože dok nema promjene tlaka i temperature. Ako se smanji tlak, oslobađa se ugljik-dioksid iz vode i dolazi do taloženja kalcij-karbonata. Kako se voda iz ležišta kreće prema pribušotinskoj zoni i dalje kanalom bušotine prema površini, počinje pad tlaka što oslobađa CO2 koji je bio vezan na kalcij karbonat u otopini. Kalcij-sulfat nastaje kao posljedica prezasićenja. Voda može sadržavati kalcij i sulfat-ione u otopini sve dok nema poremećaja ravnoteže. Slana voda, koja sadrži kalcij-sulfat, je stabilna sve do trenutka promjene tlaka tijekom proizvodnje. Barij sulfat kao kamenac taloži se isključivo zbog nekompatibilnosti voda. Kada se miješa voda koja sadrži barij-ione s vodom koja sadrži sulfat-ione, taloži se barij sulfat. Topivost barij-sulfata je tako niska da do taloženja dolazi gotovo trenutno. Kamenci željeza kao FeO (Fe2O3) i željezni sulfidi su najčešći produkti korozije. Na osnovu kemijske analize primjećuje se pojava hidrokarbonatnih iona (HCO3), sulfatnih (SO4) i kalcijevih (Ca++) iona koja ukazuje da je moguće stvaranje kamenca u uvjetima protoka. Stvaranje kamenca Najbolji način spriječavanja stvaranja kamenca je prevencija. U praksi se primjenjuju opće metode kao što su: a) sprječavanje miješanja inkompatibilnih voda b) promjena sastava voda

- razrijeđenjem vode - kontrolom PH-vrijednosti - uklanjanjem uzročnika za formiranje kamenca - uklanjanjem otopljenoga plina - omekšavanjem vode

c) kontrola fizikalnih parametara (tlaka, temperature i brzine protoka) d) doziranje inhibitora kamenca U slučaju geotermalnih voda odabire se obično metoda kontrole fizikalnih parametara protoka: -Temperatura bitno utječe na stvaranje kamenca zbog utjecaja na stvaranje iona. Kalcij-karbonat je slabije topiv kod viših temperatura pa dolazi do taloženja, dok je barij-sulfat više topiv kod viših temperatura. -Promjena tlaka slabo djeluje na taloženje barij-sulfata i kalcij-sulfata, međutim znatno utječe na stvaranje kalcij-karbonata. Smanjivanjem tlaka dolazi do oslobađanja ugljik-dioksida iz vode i taloženja kamenca kalcij-karbonata.

47


-Brzina protoka utječe na formiranje kamenca samo indirektno, ali promjene protoka mogu osloboditi ugljik-dioksid, čime se povećava pH-vrijednost vode te dolazi do stvaranja kamenca kalcij-karbonata. Na osnovu PVT analiza i razmatranja indeksa taloženja i topivosti CaSO4 za geotermalne vode Zagreb uočeno je da do odlaganja kamenca ne dolazi ako je radni tlak unutar proizvodno-utisnih opreme veći od 3 bara.

Prema sastavu vode u kojoj ima otopljenih plinova CO2 (110-154 mg/l) i H2S (0,2-0,6 mg/l), te obzirom na relativno umjerenu mineralizaciju (1500-2000 mg/l), treba računati s pojavom korozije proizvodne opreme. Na osnovi podataka o količini Ca++ (mg CaCO3/l) i alkalitetu (mg CaCO3/l) pri promjenama temperature u tijeku proizvodnje izračunava se Langelierov indeks korozivnosti (LI) i Ryznarov indeks stabilnosti vode (SI) koji za ŠRC Blato iznose LI = -0,50, a SI = 8,0. Ove vrijednosti sa sigurnošću potvrđuju moguću pojavu korozije. Za spriječavanje korozije može poslužiti inhibiranje, plastificiranje i ugradnja antikorozivnih metala. Međutim, uzimajući u obzir uvjete u kojima nastaje korozija, na lokalitetu ŠRC Blato primjenit će se proizvodnja u zatvorenom ciklusu (osim balneologije) gdje nema značajnija utjecaja korozije na djelotvornost procesa proizvodnje, obzirom na unaprijed određene p,T parametre. 7. TEHNOLOGIJA ZACIJEVLJENJA I OPREMANJA BUŠOTINA Proizvodne, utisne i mjerne bušotine ŠRC Blato tehničko-tehnološki su opremljene da u potpunosti garantiraju hermetičnost proizvodnje u zatvorenom cirkulacijskom krugu. S time u svezi potpuno je onemogućen utjecaj geotermalne vode na podzemne tokove pitke vode. Proizvodna kolona od dna do površine obložena je zaštitnim cijevima i zacementirana po čitavoj dubini. Istražnim bušotinama INA d.d. SD Naftaplin ustanovljena je dubina zalijeganja vodonosnika geotermalne vode koja se očekuje u litotamnijskim vapnencima i dolomitima na dubini od 800 do 1200 m. Prognozni litološki stup čine:

Kvartar 7 - 50 m gline, šljunci Pliocen 50 - 700 m glinoviti lapori i pješčenjaci Miocen 700 - 1000 m pješčenjaci, litotamnijski vapnenci Podloga tercijara 1000 - 1300 m vapnenci, dolomiti, škriljavci.

7.1. KONSTRUKCIJA I ISPITIVANJE BUŠOTINA GLEDE ZAŠTITE OKOLIŠA Proizvodne i utisne bušotine su zacijevljene na način koji je prikazano na slikama 5-1 do 5-4 i u tablici 7-1.

48


Tablica 7-1: Karakteristike zacijevljenja bušotina

Promjer Težina

Naziv zaštitne kolonemm in

Kvaliteta cijevi

kg/m lb/ft

Dubina ugradnje, m

Uvodna kolona 506 20 H40 139 94 60 Prva tehnička kolona 339,7 13 3/8 H40 70 48 230 Druga tehnička kolona 244,5 9 5/8 H40 48 32 1.270

Slotirani liner 177,8 7 H40 29 20 1.310 - 1.120

Uvodne kolone promjera 506 mm (20”) i kolona 339,7 mm (13 3/8”) imaju zadatak izoliranja površinskih šljunaka, površinske i pitke vode od zagađenja. Proizvodna kolona promjera 244,5 mm (9 5/8”) ugrađuje se do dubine krovine proizvodnoga intervala geotermalnoga ležišta zasićenoga geotermalnom vodom. Proizvodna kolona promjera 177,8 mm (7”) ugrađuje se kao slotirani “liner” nasuprot proizvodnih intervala, gdje je zacementiran međuprostor između “linera” (7”) i proizvodne kolone 9 5/8”. 7.2. HERMETIČNOST KOLONE ZAŠTITNIH CIJEVI I BUŠOTINSKE GLAVE Hermetičnost bušotine ispituje se s tlakom od 80% nazivnog unutarnjeg tlaka i to u trajanju od 30 minuta uz dozvoljeni pad od svega 10%. Tipsko rješenje erupcijskih uređaja bit će ugrađeno na proizvodnim i utisnim bušotinama, a prikazano je na sl. 7-1. Brtvljenje se izvodi sa primarnim i sekundarnim brtvama. Hermetičnost brtvenih prstenova određuje se tlakom od 80% nazivnoga tlaka u bušotini odnosno na tlak najslabijega površinskog sklopa i to u trajanju od dva puta po pet minuta a za koje vrijeme pad tlaka nije dozvoljen.

49


Slika 7-1: Nadzemna bušotinska oprema za proizvodne i utisne bušotine 8. TEHNIČKO-TEHNOLOŠKA SHEMA ŠRC BLATO Tehničko-tehnološka shema ŠRC Blato prikazuje primjenu geotermalne vode u zatvorenom cirkulacijskom krugu snage do 13,5 MWt ali bez ukupnog stupnja djelovanja izmjenjivača topline. Sastavnice tehničko-tehnološkoga rješenja ŠRC Blato su (slika 8-1):

• dvije proizvodne bušotine (KBNZ-1B i KBNZ-1A, ukupna proizvodnja 5600 m3/d temperature 80 °C

• zatvoreni cirkulacijski krug koji se sastoji od: -izmjenjivača topline za toplinsku stanicu (kaskadno iskorištenje 13,6 MWt , slika 8-1) -separatora plina na ulazu u krug za balneologiju -postrojenja za obradu balneološke vode s filtracijom i odlagalištem tehnološkog otpada -cirkulacijskih pumpi za utiskivanje pothlađene (iskorištene) geotermalne vode

• dvije utisne bušotine KBNZ-2A s količinom utiskivanja od 2400 m3/d i KBNZ-3α s količinom od 3200 m3/d s temperaturom utiskivanja od 30 °C.

50


Slika 8-1: Tehničko-tehnološka shema ŠRC Blato

51


9. REKAPITULACIJA PARAMETARA NUŽNIH ZA IZRADU STUDIJE UTJECAJA NA OKOLIŠ ZA ŠRC BLATO

1. Bušotine su potpuno zacjevljene, zacementirane i hermetične pa zbog toga nema

njihovoga utjecaja na okoliš i podzemne vode 2. Cirkulacijski krug je zatvoren; sve što se proizvodi utiskuje se natrag u bušotine 3. Maksimalna proizvodnja iz dvije proizvodne bušotine je 5600 m3/d (65 l/s temperature

na ulazu u toplinsku stanicu od 80°C) 4. Količina koja se proizvodi utiskuje se u dvije utisne bušotine (temperatura utsikivanja

je 30°C) 5. Dnevna proizvodnja od 5600 m3/d daje maksimalnu godišnju proizvodnju od

2 050 000 m3/god uz pretpostavku iskorištenja ležišta od 100% 6. Budući da će potrebe ŠRC Blato varirati obzirom na godišnja doba, predviđa se

godišnji stupanj iskorištenja kapaciteta od oko 50% što daje optimalnu količinu od 1 009 000 m3/god (prosječno 32 l/s)

7. Teoretska instalirana toplinska snaga na izmjenjivaču topline (bez stupnja djelovanja izmjenjivača) u kaskadnom nizu bila bi:

-bilančna toplina za temperaturni pad od 80°C do 30°C iznosi 13,6 MWt 8. Izotermna proizvodnja pri maksimalnom protoku od 65 l/s bila bi u razdoblju od 18

godina, dok za optimalnu proizvodnju od 32 l/s izotermna proizvodnja od 80 °C na ulazu u postrojenje iznosi 37 godina. Tako na primjer, pri iskorištavanju ŠRC Blato za razdoblje od 50 godina, temperatura ušća od početnih 80°C snizila bi se svega za 5°C. Time se potvrđuju primarne rezerve GPZ i objašnjava pojam održivosti i obnovljivosti geotermalnog ležišta.

9. Manji dio geotermalne vode u rekreacijskom centru koristio bi se u balneološke svrhe pa u tom dijelu proizvodno utisni sustav ne bi bio zatvoren. Na to treba posebice obratiti pažnju pri utvđivanju mjera zaštite okoliša glede zbrinjavanja krutoga otpada iz kompleksa bazena, a nakon tehnološke obrade prije utiskivanja geotermalne vode u ležište.

10. Oprema u funkciji zaštite okoliša je: -separator plina i odjeljivač kapljica -baklja za spaljivanje metana (pri protoku od 32 l/s dnevne količine otprilike iznose 3 m3/d) -taložnik (sabirna jama) u balneološkom sustavu

11. Tehnološki sustav ŠRC Blato razrađen je u dvije varijante kao što je prikazano u tablici 9-1: 1. Varijanta (I) polovično iskorištenje rezervi, tj. 1 009 000 m3/god ili prosječno 32

l/s što predstavlja optimalno iskorištavanje i realne potrebe ŠRC Blato sukladno Ugovoru (50% kapaciteta)

2. Varijanta (II) potpuno iskorištenje; 2 050 000 m3/god ili prosječno 65 l/s (maksimalna proizvodnja od 100 %)

52


Tablica 9-1 : Varijante iskorištavanja lokaliteta ŠRC Blato

GODIŠNJE UKUPNO ZA 20 GOD.

Varijanta m3 MWht m3 MWht

I 1 009 000 28 803 20 180 000 576 068

II 2 050 000 58 520 41 000 000 1 170 406

Planirane količine toplinske energije vrednovane su prema cjeniku poduzeća ''Toplinske mreže'' Zagreb - 197,41 kn/MWht , srpanj 2006. (Strategija energetskog razvitka RH, tablica 2.9.6. – Cijena ogrjevne topline u Zagrebu od 04.09.2001. –Službeni glasnik grada Zagreba)

Prodajna cijena 1m3 geotermalne vode = ukupno distribuirana toplinska energija × jedinična cijena/MWht = 28 803 × 197,41/1,009×106 = 5,63 kn/m3 Ovo je cijena za uvjete na ŠRC Blato to jest za Δt = 50°C i varijante proizvodnje I i II 12. Ulaganja u nadzemne objekte i bušotine:

S obzirom da je INA d.d. vlasnik koncesije i ona prodaje jedan metar kubni geotermalne vode, cijene bušotina (dvije proizvodne, dvije utisne - 19 320 000 kn) se neće uzeti u ekonomsku analizu i poslovni plan. Međutim, da bi INA počela proizvoditi termalnu vodu za distribuciju na tržište potrebno je obaviti remontne radove i opremanje sukladno tehničko-tehnološkim propisima. U tu svrhu, usvojen je paušal od 500 000 kn po bušotini, što za dvije proizvodne i dvije utisne bušotine iznosi ukupno 2 000 000 kuna.

13. Osnovni djelovi sustava Osnovni dijelovi sustava za proizvodnju geotermalne vode, u svom primarnom cirkulacijskom krugu sastoji se od:

proizvodnih bušotina s pripadajućom infrastrukturom, priključnih cjevovoda od proizvodnih bušotina do toplinske stanice postrojenja za otplinjavanje s bakljom za spaljivanje plina (separator za kapljevinu,

separator plina, regulacijski i sigurnosni ventili) cjevodovoda s geotermalnom vodom za balneologiju (otvoreni sustav) sustav za pročišćavanje balneološke vode cjevovoda od postrojenja za pročišćavanje do postrojenja za utiskivanje utisne bušotine za reinjektiranje iskorištene geotermalne vode.

Cjelokupno postrojenje, u primarnom cirkulacijskom krugu, je potpuno zatvoreno (nepropusno) pa nema štetnoga djelovanja na okoliš, osim dijela postrojenja za balneoterapiju (oko 10% od maksimalne proizvodnje)

14. Elementi postrojenja u funkciji zaštite okoliša Separator za geotermalnu vodu (S) služi za odvajanje plinovite faze iz gotermalne vode za zbirnu količinu protoka za potrebe balneologije (svega oko 10% od maksimalne proizvodnje). S obzirom da nema mjernu posudu kao kod mjernoga separatora , separator za geotermalne kapljevine djeluje diskontinuirano. Radnu razinu u vodoravno postavljenom uređaju održava izravno djelujući regulator razine s plovkom. Sigurnosna oprema je ista kao kod mjernih separatora za ugljikovodike. Glede veće površine kontakta između plinovite i kapljevite faze,

53


posuda separatora je horizontalna što poboljšava djelotvornost same separacije, ali i povećava njegov kapacitet. Odjeljivač kapljica (OK) je horizontalna posuda pod tlakom koja služi za izdvajanje preostalih čestica geotermalne vode u plinu. To se postiže smanjenjem ulazne brzine plina u proširenom promjeru posude. Izdvojena geotermalna voda se automatski ispušta pomoću ventila na dnu posude i povratnim vodom vraća u cjevovod za balneologiju U slučaju prevelikog dotoka kapljevine razina se podiže do donje nivo-sklopke koja uključuje elektronički alarm visoke razine. U slučaju da je dotok kapljevine veći od kapaciteta same posude gornja nivo-sklopka će blokirati stanicu i zaustaviti protok geotermalne vode u jedinicu za balneoterapiju. Isto tako, porast tlaka u posudi iznad dopuštene razine regulira se sigurnosnim ventilom. Izdvojeni plin izlazi na vrhu i preko regulacijskoga ventila kaptažnoga voda, odlazi u glavni vod do baklje gdje se spaljuje. Potpunim izgaranjem ugljikovodika nastati će za okoliš neškodljivi plinovi, ugljik dioksid i vodena para. Baklja (B) služi za spaljivanje viška plina iz tehnološkoga procesa separacije. Sastoji se od glavne cijevi za dopremu plina na plamenik, cijevi pilot plamenika i cijevi za potpaljivanje pilot plamenika. Prekidač plamena koji je propisan kao sigurnosni element baklje od velike je važnosti za sigurnost postrojenja. U slučaju povrata plamena s plamenika baklje kroz cijev prema separatoru, prekidač plamena odvodi toplinu potrebnu za zapaljenje i na taj način onemogućuje prijenos plamenoga vala prema postrojenju kojega štiti. U slučaju kada plinove iz separacije, obzirom na volumne udjele pojedinih komponenti, nije moguće zapaliti obavlja se dodatno miješanje propan/butanom glede potpunoga izgaranja. Obrazloženje Obzirom na opisanu i grafički ilustriranu optimalnu varijantu zahvata, glede zaštite okoliša proizvodno utisnoga sustava, geotermalno polje ŠRC Blato emitirati će otpadni materijal samo kao kruti otpad. On će se pridobiti filtriranjem (razbistravanjem) geotermalne vode, njenom kemijskom obradom glede uklanjanja bakterija, mikroorganizama i drugih organskih primjesa iz dijela za balneoterapiju te odstranjivanjem mehaničkih nečistoća iz procesa filtracije. Balneoterapija predstavlja primjenu termalne vode s jakim fiziološkim djelovanjem na neurološke, kardiovaskularne, reumatske i slične bolesti. Kruti otpad zaostaje pri čišćenju filtera iz dijela postrojenja za balneologiju i separaciju. Zapunjeni filter se čisti, a materijal od čišćenja se tretira kao tehnološki otpad kojega valja zbrinuti. Sastav otpada može biti: pijesak, produkti taloženja (kamenac), produkti korozije (željezni oksidi i hidroksidi, hrđa), organske tvari te alge, bakterije i slično. Količina otpada ne može se točno procijeniti budući da je u funkciji proizvedenih količina geotermalne vode i stvarnih potreba bazena koji se žele izgraditi. Otpad treba zbrinuti/deponirati sukladno Zakonu o komunalnom otpadu. Katalogizacija otpada iz naftnog rudarstva, sukladno Pravilniku o vrstama otpada (NN 27/96.), za muljevite otpade koji ne sadrži masnoće te za kruti otpada iz postrojenja za balneoterapiju označava se ključnim brojem «05 02 00». Vrednovanje prihvatljivosti zahvata Zahvat geotermalnog polja ŠRC Blato predstavlja zatvoreni sustav korištenja geotermalne vode. Zatvoreni proces u normalnom radu nema utjecaja na okoliš. Utjecaji na okolinu u izvanrednim okolnostima mogu nastati uslijed nepažnje, nemara ili slično. Mjere zaštite koje će se primijeniti u cilju maksimalne zaštite okoliša u normalnom radu sabirno transportnoga sustava ŠRC Blato su:

ugradnja filtara u separator, kruti ostatak sa filtara tretirati će se kao tehnološki otpad kojega treba zbrinuti sukladno Zakonu

svi električni uređaji koji se ugrađuju u potencijalno ugroženi prostor od prodora zapaljivih plinova i para moraju biti u protueksplozijskoj izvedbi,

54


u slučaju pojave manjih požara za početno gašenje predviđeni su ručni prijenosni vatrogasni aparati tip «S» i CO2,

pri remontnim zahvatima djelatnici INE-Naftaplina obučeni su za rad u sredinama ugroženima od prodora zapaljivih plinova i para

55


EKONOMSKO-FINANCIJSKA ANALIZA

PROJEKTA

56


1. UVOD Projekt korištenja geotermalne energije ima višestruki strateški značaj, ovisno o interesima i ciljevima investitora zainteresiranih za njezin razvoj. INA-Naftaplin, kao vlasnik izvora geotermalne energije čiji kapaciteti su slabo iskorišteni, trebala bi imati prvenstveni interes za pokretanje njihove eksploatacije i to: -na ekonomskom principu te, -na društveno prihvatljiv način uz stroge mjere zaštite okoliša Pogodnost ovoga projekta za investitora je u njegovoj sigurnosti opskrbe, ekološkoj pogodnosti i niskom trošku energije geotermalne vode. Cijena geotermalne energije niža je u odnosu na ostale izvore čime je moguće smanjiti operativne troškove investitora u fazi eksploatacije, a povećati profitabilnost projekta i stopu povrata na uložena sredstva. Društveno okruženje ima također koristi od ovoga projekta kao što su:

- zapošljavanje stanovništva - zelena energija koja pridonosi gospodarskom razvitku i daljnim razvoju turizma

Grada Zagreba Ovaj Poslovni plan sadržava tehničko-tehnološki dio s opisom projekta, planiranim kapacitetom proizvodnje, mogućim plasmanom proizvedene geotermalne vode, potrebnim ulaganjima, potrebnim brojem radnika, i ekonomsko- financijski dio s kojim se analiziraju potrebna ulaganja, izvori financiranja, projekcija računa dobiti i gubitaka i financijsko-tržišna ocjena projekta. U ovom dijelu prikazana je samo ekonomsko-financijska analiza projekta. 2. EKONOMSKO-FINANCIJSKA ANALIZA PROJEKTA

Ovo je poslovni plan koji predviđa da INA d.d. prodaje 1m3 geotermalne vode (5,63 kn/m3) potencijalnom korisniku u razdoblju od 20 godina. INA d.d. koncesiju za iskorištavanje lokaliteta KBNZ ima već 12 godina. (Rješenje: klasa UP/1-310-01/94-03/42; ur. Br. 526-04-94-03; Zagreb, 23.11.1994.) Gospodarska analiza izrađena je na osnovi trenutnih cijena od 18.07.2006. i tečaja kune za dolar od približno 5,8 kn za koju je odabran životni vijek ležišta od 20 godina (za proizvodnju pri konstantnoj temperaturi od 80 °C i godišnjoj proizvodnji od 1 009 000 m3, životni vijek ležišta bio bi 37 godina, a nakon 50 godina eksploatacije temperatura bi se snizila za 5°C). Tehnološki sustav ŠRC Blato razrađen je u dvije varijante:

3. polovično iskorištenje rezervi, tj. 1 009 000 m3/god ili prosječno 32 l/s što predstavlja optimalno iskorištavanje i realne potrebe ŠRC Blato obzirom na opis iz Ugovora -(50% kapaciteta)

4. potpuno iskorištenje; 2 050 000 m3/god ili prosječno 65 l/s (maksimalna proizvodnja od 100 %)

57


3. UKUPNA ULAGANJA 3.1. ULAGANJA U OSNOVNA SREDSTVA U obje varijante predviđaju se ista ulaganja u osnovna sredstva: Tablica 3-1: Ulaganja u osnovna sredstva

VRSTA ULAGANJA VRIJEDNOST

Kn

Zemljište 300 000

Prethodni radovi 60 000

Projektiranje 123 000

Projekti elektroenergetike 80 000

Ostalo 90 000

Osnivačka ulaganja ukupno 353 000

Bušotine 2 000 000

Građevinski objekti ukupno 1 212 000

Cjevovod 3 000 m 355 000

Zgrada 150 m2 622 000

Oborinska i tehnološka kanalizacija 120 000

Temelj toplinske stanice 30 000

Sabirna jama 85 000

Strojarska i elektro-oprema 5 946 000

Cjevovod cca 3 000 m 178 000

Fitinzi, zaporni organi 237 000

2 utisne pumpe 55 kW 385 000

2 utisne pumpe 30 kW 142 000

2 cirkulacijske pumpe 83 000

1 cirkulacijska pumpa, rezervna 41 000

Izmjenjivač topline (pločasti 14 MW) 483 000

58


Tehnološke posude 237 000

Baklja za spaljivanje metana 100 000

Montaža strojarske opreme 1 125 000

VN kabelska mreža 2 500 m 400 000

2 TS 10/0,4 kV 250 LVA 800 000

NN razvod, ormari i kabeli 320 000

2 regulatora utisne pumpe 55 kW 240 000

2 regulatora utisne pumpe 30 kW 160 000

4 regulatora cirkulacijske pumpe 60 000

PLC automatika upravljanja 150 000

Mjerači protoka mase i energije 180 000

Rasvjeta u toplinskoj stanici 25 000

Signalni kablovi i senzori 200 000

Montažni radovi 400 000

U K U P N O OSNOVNA SREDSTVA 9 811 000 3.2. ULAGANJA U OBRTNA SREDSTVA Uz predviđene troškove u prvoj godini poslovanja, te s minimalnim zalihama pomoćnog materijala, izračunata su potrebna obrtna sredstava za svaku varijantu. Pretpostavljeni rok naplate potraživanja za isporučenu geotermalnu vodu uzet je 60 dana. Potrebna obrtna sredstva iznose: I varijanta kn 400 000 II varijanta kn 500 000 3.3. UKUPNA ULAGANJA Ukupna procijenjena ulaganja u osnovna i obrtna sredstva iznose za: I varijantu kn 10 211 000 II varijantu kn 10 311 000 3.4. IZVORI FINANCIRANJA Ukupna ulaganja u eksploataciju geotermalne vode na geotermalnom ležištu Blato financirat će se iz vlastitih izvora (Ina –Naftaplin) i nisu predviđeni nikakvi zajmovi i troškovna opterećenja vezana uz njih.

59


4. UKUPNI PRIHOD I STRUKRURA UKUPNOG PRIHODA 4.1 UKUPNI PRIHOD Godišnji ukupni prihod rezultat je godišnje isporučene geotermalne vode i jedinične prodajne cijene u kn/m3 i iznosi za: I varijantau 1 009 000 m3 à 5,63 kn = Kn 5 680 670 II varijantu 2 050 000 m3 à 5,63 kn = Kn 11 541 500 5. TROŠKOVI POSLOVANJA 5.1. ENERGIJA Godišnji troškovi električne energije iznosit će po varijantama: I varijanta 820 000 kWh à 0,58 Kn = Kn 475 600 II varijanta 1 640 000 kWh à 0,58 Kn = Kn 951 200 5.2. MJERENJA I ODRŽAVANJE Godišnji troškovi mjerenja u bušotini i održavanja ušća bušotina iznosit će u slučaju obje varijante Kn 112 000 5.3. INDIREKTNI TROŠKOVI Godišnji indirektni troškovi, tj troškovi režije pogona i uprave, iznosit će u slučaju obje varijante Kn 216 000 5.4. INVESTICIJSKO ODRŽAVANJE Godišnji troškovi investicijskog održavanja iznosit će u obje varijante po 2 % od vrijednosti građevinskih objekata i opreme, i to: Građevinski objekti Kn 1 212 000 × 2 % = Kn 24 240 Strojarska i elektro-oprema Kn 5 946 000 × 2 % = Kn 118 920 U k u p n o Kn 143 160 5.5. PREMIJE OSIGURANJA Godišnji iznosi premija osiguranja predviđaju se u iznosu od 0,8 % od vrijednosti građevinskih objekata i opreme, i iznose ukupno za svaku varijantu: Građevinski objekti Kn 1 212 000 × 0,8 % = Kn 9 696 Strojarska i elektro-oprema Kn 5 946 000 × 0,8 % = Kn 47 568

60


U k u p n o Kn 57 264 5.6. PLAĆE Poslovnim planom predviđeno je zapošljavanje 3 radnika sa SSS stručnom u obje varijante. Njihove godišnje plaće i naknade iznosit će: Bruto plaća Kn 216 000 Naknade 6 000 Kn po radniku godišnje Kn 18 000 U k u p n o Kn 234 000 5.7. AMORTIZACIJA Godišnja amortizacija biti će jednaka za obje varijante, ali će se smanjiti nakon pet godina poslovanja, jer će se amortizirati osnivačka ulaganja, koja se više neće obnavljati. Predviđeno je da se oprema nakon 10 godina poslovanja obnovi, pa će amortizacija opreme tijekom cijeloga životnog vijeka projekta biti na istoj razini Iznosi amortizacije iznosit će u pojedinim godinama: Tablica 5-1: Amortizacija poslovanja

Amort. stopa Vrsta sredstava Nabavna

vrijednost

Kn 1 -5 g 6 -20 g

Amortizacija u 1 – 5 godini

Kn

Amortizacija u 6 - 20 godini

Kn

Zemljište 300 000 0 % 0 % 0 0

Osnivačka ulaganja 353 000 20 % 0 % 70 600 0

Bušotine 2 000 000 5 % 5 % 100 000 100 000

Građevinski objekti 1 212 000 5 % 5 % 60 600 60 600

Oprema 5 946 000 10 % 10 % 594 600 594 600

Ukupno 9 811 000 825 800 755 200 5.8. DOPRINOSI Troškove poslovanja čine i razni doprinosi koji ne ovise o rezultatu poslovanja a obračunavaju se kako slijedi: -naknada za eksploataciju mineralnih sirovina 2,6% od ukupnoga prihoda

-naknada za šume 0,7% od ukupnoga prihoda -doprinos HGK 0,4% od iznosa bruto plaća -vodoprivredni doprinos 0,8% od iznosa bruto plaća

61


5.9.TROŠKOVI ISTRAŽIVANJA Godišnji troškovi za istraživanje i otkrivanje rezervi mineralnih sirovina (TIO) iznosi 3 % od ukupnog prihoda, te u pojedinim varijantama iznose: I varijanta Kn 5 680 670 × 3 % = Kn 170 420 II varijanta Kn 11 541 500 × 3 % = Kn 346 245 Tablica 5-2: Godišnji iznosi doprinosa za pojedine varijante

Iznos osnovice Iznos doprinosa R. br. Osnovica

I varijanta Kn

II varijanta Kn

Stopa U I varijanti

Kn U II varijanti

Kn 1 Ukupni prihod 5 680 670 11 541 500 2,6 % 147 697 300 079 2 Ukupni prihod 5 680 670 11 541 500 0,7 % 39 765 80 791 3 Bruto plaće 216 000 216 000 0,4 % 864 864 4 Bruto plaće 216 000 216 000 0,8 % 1 728 1 728

Ukupni doprinosi 190 054 383 462 5.10. STRUKTURA UKUPNOG PRIHODA Struktura ukupnog prihoda izračunata je za obje varijante, Razlike u strukturi ukupnog prihoda vezane su uz visinu amortizacije (i to posebno za prvih 5 godina kada su u amortizaciju uključena i osnivačka ulaganja). Izdvajanje za rezervni fond nije predviđeno, jer još nije definiran pravni oblik koji će imati zahvat (dioničko društvo, društvo s ograničenom odgovornošću ili nešto treće), a izdvajanje u rezervni fond i nema utjecaja kod izračuna neto sadašnje vrijednosti i interne stope rentabilnosti. Struktura godišnjeg ukupnog prihoda za obje varijante prikazana je u tablici 4. Tablica 5-3: Struktura godišnjeg ukupnog prihoda za obje varijante

I varijanta Kn

II varijanta Elementi strukture

1 – 5 godina 6 – 20 godina 1 – 5 godina 6 – 20 godinaUKUPNI PRIHOD 5 680 670 5 680 670 11 541 500 11 541 500POSLOVNI RASHODI 2 424 298 2 353 698 3 269 131 3 198 531Električna energija 475 600 475 600 951 200 951 200Mjerenja i održavanje 112 000 112 000 112 000 112 000Indirektni troškovi 216 000 216 000 216 000 216 000Investicijsko održavanje 143 160 143 160 143 160 143 160Premije osiguranja 57 264 57 264 57 264 57 264

62


Bruto plaće 234 000 234 000 234 000 234 000Amortizacija 825 800 755 200 825 800 755 200Doprinosi 190 054 190 054 383 462 383 462Troškovi istraživanja 170 420 170 420 346 245 346 245BRUTO DOBITAK 3 256 372 3 326 972 8 272 369 8 342 969Porez na dobitak 20 % 651 274 665 394 1 654 474 1 668 594NERASPOREĐENI DOBITAK 2 605 098 2 661 578 6 617 895 6 674 375

5.11. OSTATAK VRIJEDNOSTI Nakon isteka životnoga vijeka projekta (20 godina) osnivačka ulaganja, bušotine, građevinski objekti i oprema bit će u potpunosti amortizirani, a ostatak vrijednosti uloženih sredstava obuhvatit će samo vrijednost zemljišta i obrtnih sredstava, te će iznositi: u I varijanti Kn 700 000 u II varijanti Kn 800 000 Iznose ostatka vrijednosti bit će potrebno pridodati prihodima koji se predviđaju ostvariti u zadnjoj godini životnoga vijeka projekta. 6. POKAZATELJI RENTABILNOSTI ULAGANJA Financijsko-tržišnom ocjenom projekta procijenjena je isplativosti ulaganja dinamičkim metodama. Izračunati su neto sadašnja vrijednost, interna stopa rentabilnosti, koeficijent odnosa prihoda i rashoda i vrijeme povrata ulaganja za obje varijante uz primjenu dvije diskontne stope od 6% i 7%.: 6. 1. NETO SADAŠNJA VRIJEDNOST Rezultati izračunate neto sadašnje vrijednosti prikazani su kako slijedi:

u I varijanti uz diskontnu stopu od 6% NSV iznosi kn 34 744 768, a koeficijent prihodi/rashodi 2,29;

u I varijanti uz diskontnu stopu od 7% NSV iznosi kn 31 043 441, a koeficijent prihodi/rashodi 2,22;

u II varijanti uz diskontnu stopu od 6% NSV iznosi kn 88 956 345, a koeficijent prihodi/rashodi 3,36

u II varijanti uz diskontnu stopu od 7% NSV iznosi kn 80 637 259, a koeficijent prihodi/rashodi 3,38

6.2. INTERNA STOPA RENTABILNOSTI Interna stopa rentabilnosti u pojedinim varijantama iznosi U I varijanti 40 % U II varijanti 88 %

63


6.3. VRIJEME POVRATA ULAGANJA Vrijeme povrata ulaganja za obje varijante iznosi: I varijanta Kn II varijanta Kn Ulaganja u nultoj godini 10 211 000 10 311 000 Neto primici: u 1. godini 4 082 172 9 098 169 u 2. godini 4 082 172 9 098 169 u 3. godini 4 082 172 Ukupno: 12 246 516 Kn 18 196 338 Kn U I varijanti uložena sredstva vratit će se iz neto primitaka nakon 2 godine i 6 mjeseca od početka poslovanja, a u II varijanti nakon 1 godine, 2 mjeseca. 6.4. RELATIVNA SADAŠNJA VRIJEDNOST PROJEKTA Obzirom da su analizirane dvije varijante s dvije diskontne stope, moguće je izračunati četiri relativne sadašnje vrijednosti projekta One iznose:

• I varijanta uz diskontnu stopu od 6 % = 34 744 768 / 10 211 000 = 3,40 • I varijanta uz diskontnu stopu od 7 % = 31 043 441 / 10 211 000 = 3,04 • II varijanta uz diskontnu stopu od 6 % = 88 956 345/ 10 311 000 = 8,63 • II varijanti uz diskontnu stopu od 7 % = 80 637 259 / 10 311 000 = 7,82

To praktički znači da bi se ulaganja u ovaj zahvat mogla povećati za 3,4-8,6 puta uz ostale nepromijenjene uvijete poslovanja, a da projekt ne dođe u gubitke. LITERATURA:

1.) Bošnjaković, F. (1962.): ''Nauka o toplini'', Tehnička knjiga, Zagreb, pp.333 2.) Golub, M.; Kurevija, T.; Košćak-Kolin S.: ''Binary Rankine Cycle Optimization'', 3rd

International Oil and Gas Conference, Zadar, Croatia, 04-07.10.2005. 3.) Golub, M.; Kurevija, T.; Košćak-Kolin S.: ''Influence of the Joule-Thompson Effect on

Geothermal Energy Production at the Reservoir Velika Ciglena'', International Congress Energy and Environment 2004., Opatija, Croatia, 27-29. October 2004., Vol II, p. 33-38

4.) Golub, M.; Rajković, D.; Košćak-Kolin, S.: ''The investment risk in the low temperature geothermal sources for driving Stirling engine'', 10th International Stirling Engine Conference 2001, Osnabrück, Germany, 24-26 September 2001, pp.8

5.) Golub, M.; Kurevija, T.; Košćak-Kolin S.: ''Thermodynamic Cycle Optimization in the Geothermal Energy Production'', Rudarsko-Geološko-Naftni zbornik, Zagreb, Vol 16, 2004., p. 81-86

64


65

6.) Rajković, D.; Golub, M.; Košćak, S.: ''Energetic and economic justification of using low temperature geothermal fields in Croatia'', 24th International Petroleum Conference and Exhibition, Ferekes H., Tihany, Montan Press, Hungary, 18-20 October 1999, A/9, p.1-6.

7.) Rajković, D.; Golub, M.; Košćak-Kolin, S.: ''Profitability of investment in the low temperature geothermal sources in Croatia'', Book of proceedings, International Conference on Sustainable Development Indicators in the Mineral Industries, Milos Island, Greece, 21-23 May 2003, p. 217-222

8.) Rajković, D.; Golub, M.; Košćak-Kolin, S.: ''Technical and economical possibilities of using low temperature geothermal sources in Croatia'', 17th International Mining Congress and exhibition, Ankara, Turkey, 3-7, June 2001, pp.6

9.) Ražnjević, K. (1964.): ˝Toplinske tablice i dijagrami˝, Tehnička knjiga, Zagreb, pp.332

10.) Zelić, M. ( 1987.): ˝Sabiranje i transport nafte i plina˝, Ina-Naftaplin, Zagreb, pp.401 11.) Zelić, M. (1977.): ˝Tehnologija pridobivanja nafte i plina eruptiranjem i gasliftom˝,

Ina-Naftaplin, Zagreb, pp.651 12.) Zelić, M. (1983.): ˝Termodinamika fluida pri protjecanju u tubingu˝, Nafta 34

(4-5), p. 223.-239. 13.) Fond stručne dokumentacije INA Naftaplin

Documents

Tehnicko Tehnolosko Rjesenje Blato