A homokkő hévíztárolók tesztelésének tanulságai Szanyi János, Kóbor Balázs, Medgyes Tamás, Gyenese István, Czinkota Imre, Kovács Balázs, Bálint András, Kiss Sándor Szegedi Tudományegyetem, Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék szanyi@iif.u-szeged.hu Nemzeti Technológia Program TECH_08-A4/2-2008-0174
Tartalom Víztermelés következményei Kutatási eredmények Visszasajtolás mai technológiája Javaslat a visszasajtolás szabályozására
Vízszint süllyedés mértéke Szentes térségében (archív) 160000 155000 Ny K 150000 eov X (m) Szentes 740000 745000 750000 755000 eov Y (m) Szeged-Székely sori kút 145000
Kútvizsgálatok Szentes térségében teljes kútszerkezet állapot felmérés hidrodinamikai vizsgálatok gázmintavétel vízmintavétel egymásra hatás vizsgálat vizsgálatok
Árpád-Agrár Zrt. kútjainak perforált szakaszai (Szentes)
Mérési metodika a kutak vízszintjének változására Felszíni nyomásemelkedés Mélységi nyomásemelkedés
Mért nyomáscsökkenés a felsı pannonban NY-K-i szelvény
Pulzációs vizsgálat Szentes 1 V/2 - VII/3 kútpár pulzációs interferenciamérése Dataloggerrel mért nívóváltozásból számított nyomásváltozás t = 0 h (2010.09.06.12 30 ) 1400 0 1200-1 1000 delta p (kpa) -2-3 -4-5 12 h 800 600 400 VII/3 aktív kút hozama (m 3 /d) -6-7 200-8 0 0 20 40 60 80 100 120 t (h)
Hidraulikai paraméterek Paraméterek VII/3 VII/2 VII/1 Q ü a leállítást megelőző vízhozam 1307.5 m 3 /d 1131.8 m 3 /d 1375.2 m 3 /d s depresszió 10.2 m 4.74 m 19.7 m q fajlagos vízhozam 128 m 3 /d/m 239 m 3 /d/m 69.8 m 3 /d/m K szivárgási tényező 1.71 m/d 13.0 m/d 1.22 m/d T transzmisszibilitás, transzmisszivitás 104 m 2 /d 701 m 2 /d 99.8 m 2 /d S tárolási tényező 113 10-6 99.5 10-6 154 10-6 s szkin -9.07 m 1.67 m -1.06 m
Pulzációs vizsgálat Hódmezıvásárhely HMV B-1094 megfigyelőkúton mért nyomásváltozás a HMV 2 aktív kút pulzálásos termeltetése alatt Mérés helye: 1450 m 2007.08.22-24. t = 0 min (08.22.12 00 ) 2 3000 0 2500-2 2000 Delta p w (kpa) -4-6 1500 q w (m 3 /d) 1000-8 -10 500-12 0 0 360 720 1080 1440 1800 2160 2520 2880 t (min)
Pulzációs vizsgálat Hódmezıvásárhely Megnevezés Mértékegység Érték Pulzációs hozam változásától a nyomásválasz min 17.4 inflexiós pontjáig eltelt idő Transzmisszivitás (T) m 2 /d 654 Tárolási tényező (S) - 432 10-6 Becsült hiba a rezervoár paraméter %-ban Transzmisszivitás Tárolási tényező % % 1.10 6.10 Összefoglalóan megállapítható, hogy a kútpárok között a hidrodinamikai kapcsolat fennáll
Kútegymásrahatás vizsgálat tapasztalatai Kútegymásrahatás vizsgálat során a nagy felbontóképességű műszerek alkalmazása megmutatta, hogy a megfigyelő kúton az aktív kút pulzáló termelésváltozásának hatására létrejövő nyomásváltozást egy sor tényező zavarja: Monoton nyomás komponens, ami a telep általános működéséből adódik; a termelő és/vagy besajtoló kutak hatása, esetleg más mezők művelésének interferenciája A földi árapály periodikus hatása, ami a kőzetfeszültség változásának nyomáseredője. Nagyságát befolyásolja a vizsgált tároló porozitása és a pórusméret megoszlása. Mértéke: 0,1 5 kpa A napi felszíni hőmérsékletváltozás periodikus jellegű hatása. A hatást a kút felszínre nyúló részében lévő fluidum tágulása, ill. összehúzódása, a sűrűségváltozás okozza. A hatás nagysága a megfigyelőkút közvetlen körzetének áteresztőképességével arányos. Mértéke: 0 30 kpa A teljesen véletlenszerű nyomásváltozások, vagy az elektronikus mérőműszerek működési zaja. Tapasztalataink szerint a tárolókban előfordul teljesen értelmezhetetlen zaj is. A felszín felé nyitott kutak barometrikus nyomásváltozási tartománya ± 4 kpa. Az egymásrahatás mérés során a periódusidőt úgy kell megválasztani, amely nem egész számú többszöröse a 12 órás árapály periódusnak, valamint a 24 órás napi hőmérsékletjárásnak. Kevés periódusból álló vizsgálat (3 5 periódus) esetén tapasztalataink szerint kerülendő a 4 8, 10 14 és a 20 28 órás
Átfejtıdések iránya a szentesi kutakban
Visszasajtolás történeti alakulása Magyarországon 1978-ban az OKGT Nagyalföldi Kőolajfeltáró üzem 3 meddő szénhidrogén kutat perforálással hévízkúttá képzett ki, és a kutakon visszasajtolási kísérletet végzett. A teszt-vizsgálatok szerint, 3 hónap üzemelés után, a visszasajtoló kút nyelőképessége jelentősen lecsökkent, amit jelentős részben a kút homokkal való feltöltődése okozott, de a csökkenésben szerepe volt a pórustorkok lebegőanyaggal való eltömődésének is. Ezt követően több féle kísérlet zajlott, például kettős kiképzésű kúttal (középső cső termel, mellette a gyűrűs térben, a termelt réteg feletti rétegbe visszasajtol), azonban a kezdeti visszasajtolási kísérletek sikertelennek bizonyultak pl.: Szentesen Az első gazdaságosan működő visszasajtoló kút 1998-ban épült meg Hódmezővásárhelyen. Azóta ebbe a kútba több mint 2,4 millió m 3 vizet sajtoltak vissza 3-5 bar nyomáson.
Eltömıdés lehetséges okai
Új, illetve használt szőrıszövet
Eltömıdés felszíni vizsgálata
Az eltömıdés folyamatának mérése Q
Az eltömıdés folyamatának vizsgálata vashidroxidos kezeléssel +0.5g NaOH P1 P Temp P2 Q Time
Homokkıbe való visszasajtolás németországi tapasztalatai J. Bartels, P. Seibt & M. Wolfgramm; Workshop Geothermal energy in Hungary update barriers and solution statements ; Budapest 17. February 2011 Gyakran előfordul, hogy a visszasajtolt fluidum eltérő kémiai összetétellel rendelkezik, mint az in situ rezervoár fluidumok. Ezért Németországban teljesen zárt rendszert alkalmaznak, nem engedik, hogy a kitermelt víz oxigénnel érintkezzen. Sőt a kritikus csatlakozásokat nitrogén gázzal veszik körül. A visszasajtolt víz lebegőanyag tartalmának eltávolítására 1 mikronos szűrőrendszert használnak
Visszasajtoló kutak üzemeltetési tapasztalatai
Visszasajtoló kutak létesítési tapasztalatai produktív nagy hozamú vízadók szakszerű lyukkiképzés nyelőrétegek szűrővázának szakszerű kialakítása kiemelt jelentőségű a víz felszíni szűrése a szűrővázat kímélő, hidraulikus lengéseket elkerülő üzemeltetési technológia rendkívül fontos a kút és a felszíni berendezések tervszerű és folyamatos karbantartása a visszasajtolási nyomás jelentős növekedése esetén szükséges a kútszerkezet ellenőrzése és a szűrőváz regenerálása adatok lehetőleg online regisztrálása
Javaslat a fenntartható hévíztermelés érdekében 1. A visszasajtolásról szóló jogszabályt módosítani, fokozatossá téve a visszasajtolás bevezetését 2020-ig, a következők szerint: - üzemelő termálkutak vízórával való kötelező felszerelése 2013. július 31-ig - üzemelő termálkutak tényleges hasznosításának ellenőrzése 2014. július 31-ig - a legalább 500.000 m 3 /év energetikai hasznosítású kitermelt hévízmennyiség után 2016. július 31-től 2 évenként 1 db, minimum 200.000 m 3 /év vízmennyiség visszasajtolására képes visszasajtoló kút építése, a vízkészletjárulék és bányajáradék elengedése mellett - kockázati alap létrehozása a visszasajtoló kút fúrására és üzembe helyezésére + kedvezményes hitel 2. Termálvíztesteket és hidegvizes vízadókat magában foglaló regionális modell készítése, vízkészletgazdálkodás kérdéseinek víztestenkénti meghatározása 2016. július 31-ig, melyben a 2020 utáni szabályozók rögzítésre kerülnek 3. A Na-egyenértékre számított szennyvízbírság 2016 július 31-től évente 20%-os emelése 2020 július 31-ig. ( Ez az 5. év végére 2,5 szeres növekedést jelent.) 4. A 2004 után létesített, vagy újonnan létesítendő energetikai hasznosítású vízkivételek esetén a kivett vízmennyiség legalább 75%-ának kötelező visszasajtolása 5. Mindezeket keretbe foglalja egy átlátható és kiszámítható jogszabályi környezet megteremtése, beleértve a tervezési, adatgyűjtési, engedélyezési és ellenőrzési jogosultságokat illetve kötelességeket
VÍZMÉRLEG
http://conference.asvanytan.hu/iah_ceg_conf2013