Powietrze atmosferyczne w procesie poszukiwania gazu łupkowego

Etap prac sejsmicznych

Badania sejsmiczne najczęściej wykonywane są metodą wibratorową (vibroseis) z użyciem kilku ciężkich pojazdów - wibratorów, wzbudzających fale sejsmiczne. Podczas prac emisja substancji do powietrza może nastąpić w formie:

  • emisji spalin podczas przejazdu i pracy pojazdów - wibratorów; główne składniki tych spalin to: tlenek węgla, tlenki azotu, dwutlenki siarki, węglowodory i pyły,
  • pylenia z powierzchni terenu podczas przejazdu wibratorów, zwłaszcza po drogach gruntowych i w okresach bezdeszczowych.

Przejazdy pojazdów grupy sejsmicznej odbywają się dwukrotnie w ciągu dnia (przejazd na profil i powrót do bazy magazynowej). 

Pojazdy poruszają się sukcesywnie wzdłuż profilu. Wielkość emisji zanieczyszczeń podczas przejazdów jest niewielka, a do tego zmienna w czasie i przestrzeni.  Skala tego oddziaływania jest porównywalna do oddziaływania związanego np. z ruchem pojazdów i maszyn rolniczych w czasie wykonywania prac polowych.

 

Badania sejsmiczne są czasami prowadzone z użyciem ładunków wybuchowych. Ładunki detonowane są w płytkich (do kilkunastu metrów), specjalnie w tym celu wywierconych otworach. Podczas prac prowadzonych metodą strzałową źródło emisji substancji do powietrza to:

  • ruch pojazdów i maszyn spalinowych, zaangażowanych w prowadzone prace (np. wiertnic samojezdnych do wykonywania otworów strzałowych, samochodów dowożących wodę, aparatura, urządzenia pomiarowe, itp).

Sam wybuch odbywa się pod powierzchnią ziemi (najczęściej na głębokości od 2 do 6 metrów, maksymalnie - do kilkunastu metrów) i wykonany poprawnie nie powoduje żadnych emisji do powietrza.

Etap wiercenia

Budowa wiertni

Etap budowy wiertni trwa zwykle 4 - 6 tygodni.

Główne źródła emisji substancji do powietrza na etapie budowy wiertni to:

  • praca ciężkiego sprzętu podczas prac budowlanych i montażowych,
  • ruch pojazdów transportujących sprzęt, materiały i surowce,
  • praca agregatów prądotwórczych zasilanych olejem napędowym,
  • pylenie z powierzchni terenu podczas prac ziemnych - np. niwelacji terenu i usypywania wałów okalających plac wiertni.

Oddziaływanie na powietrze atmosferyczne na etapie budowy wiertni jest krótkotrwałe i ustępuje po zakończeniu prac budowlanych.

Wiercenie otworu

Kolejnym etapem prac jest wiercenie otworu, które trwa zwykle od 3 do 8 tygodni. Prace wiertnicze muszą być prowadzone w systemie ciągłym tj. 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.

Główne źródła emisji substancji do powietrza na etapie wiercenia otworu to:

  • praca agregatów prądotwórczych zasilanych olejem napędowym,
  • praca urządzeń do oczyszczania płuczki (sita wibracyjne, hydrocyklony, wirówki, odmulacze, itp.),
  • praca wentylatorów,
  • późne operacje technologiczne prowadzone na wiertni,
  • ruch pojazdów związany z dostawami materiałów, surowców i urządzeń,
  • kotłownia zakładowa, służąca ogrzewaniu pomieszczeń i podgrzewaniu wody.

Główne substancje emitowane do powietrza na tym etapie to: pyły, dwutlenek siarki, tlenki azotu i tlenek węgla.

Etap zabiegów stymulacyjnych

Główne źródła emisji do powietrza na etapie zabiegów stymulacyjnych to:

  • praca zespołu agregatów pompowych, tłoczących pod ciśnieniem płyn szczelinujący do otworu; ilość zainstalowanych agregatów jest ściśle powiązana z wielkością otworu i założonymi parametrami zabiegu (np. wymagane ciśnienie) - podczas szczelinowania może jednoczesnie pracować od kilku do kilkunastu agregatów pompowych; w agregatach wykorzytuje się olej napędowy; każdy agregat wyposażony jest w wyrzutnię spalin,
  • ruch pojazdów związany z dostawami materiałów, surowców i urządzeń,
  • inne operacje technologiczne prowadzone na wiertni (np. napełnianie silosów),
  • spalanie gazu w pochodni (nazywanej też flarą lub świeczką); zachodzi jedynie w przypadku, gdy nastąpi przypływ surowca z odwiertu (gazu ziemnego lub gazu z ropą,
  • kotłownia zakładowa, służąca ogrzewaniu pomieszczeń i podgrzewaniu wody.

Pojedynczy zabieg szczelinowania trwa zazwyczaj dość krótko - do kilku godzin, a cały proces (obejmujący serię kilku - kilkunastu zabiegów) trwa od kilku do kilkunastu dni. Pomiędzy poszczególnymi zabiegami są przerwy, trwające najczęściej dzień - kilka dni, kilkanaście – kilkadziesiąt godzin.

Głównymi substancjami emitowanymi do powietrza na tym etapie są: pyły, dwutlenek siarki, tlenki azotu i tlenek węgla.

Etap testów złożowych i próbnej eksploatacji

Po zakończeniu zabiegu szczelinowania w otworze prowadzone są testy złożowe, w celu określenia wydajności i parametrów eksploatacyjnych danego odwiertu.  Czas trwania testów jest zróżnicowany, najcześciej trwa około 3 miesięcy. Próbną eksploatację prowadzi się w celu określenia wydajności odwiertu oraz spadku jego wydajności w czasie.

Czas trwania próbnej eksploatacji prowadzonej w ramach koncesji na poszukiwanie i rozpoznawanie złóż może trwać od kilku miesięcy do 2 lat (zgodnie z ustawą Prawo geologiczne i górnicze). W czasie próbnej eksploatacji uzyskany gaz może być odprowadzany do lokalnej sieci dystrybucyjnej i wykorzystywany komercyjnie.

Główne źródła emisji do powietrza na etapie testów złożowych i próbnej eksploatacji to:

  • praca agregatów prądotwórczych zasilanych olejem napędowym,
  • ruch pojazdów wywożących płyn pozabiegowy,
  • operacje technologiczne służące tzw. wywołaniu otworu (np. azotowanie, pompowanie),
  • spalanie gazu w pochodni (nazywanej tez flara lub świeczką); zachodzi jedynie w przypadku, gdy nastąpi przypływ surowca z odwiertu (gazu ziemnego lub gazu z ropą),
  • kotłownia zakładowa, służąca ogrzewaniu pomieszczeń i podgrzewaniu wody.

Gaz ziemny jest spalany w pochodni, aby uniknąć wprowadzania do powietrza składników gazu ziemnego o parametrach niehandlowych, w tym przede wszystkim metanu.

Głównymi substancjami emitowanymi do powietrza na etapie testów złożowych i próbnej eksploatacji są: pyły, dwutlenek siarki, tlenki azotu i tlenek węgla.

Etap likwidacji i rekultywacji

Po zakończeniu prac wiertnia zostanie zdemontowana, a teren uprzątnięty i zrekultywowany.

Główne źródła emisji do powietrza na etapie likwidacji i rekultywacji to:

  • praca ciężkiego sprzętu podczas prac rozbiórkowych i rekultywacyjnych,
  • ruch pojazdów wywożących sprzęt, materiały i odpady,
  • agregaty prądotwórcze zasilane olejem napędowym,
  • pylenie z powierzchni podczas prac ziemnych.

Ochrona powietrza atmosferycznego podczas prac poszukiwawczych

Czy i w jaki sposób możemy ograniczać emisję zanieczyszczeń do powietrza podczas poszukiwań gazu z łupków?

Podczas wszystkich etapów poszukiwań gazu z łupków stosowane są następujące działania minimalizujące bądź eliminujące emisję substancji do powietrza:

  • zastosowanie urządzeń powodujących emisję o odpowiednich parametrach, tj. wysokości i średnicy,
  • ograniczenie czasu emisji do niezbędnego minimum,
  • używanie paliwa najwyższej jakości do napędu silników spalinowych, agregatów prądotwórczych,
  • używanie oleju napędowego (o znacznie mniejszej emisji zanieczyszczeń niż paliwo węglowe) do ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania ciepłej wody,
  • wprowadzenie ograniczenia prędkości dla pojazdów poruszających się po drogach gruntowych, żużlowych lub wysypanych tłuczniem, w celu ograniczenia pylenia,
  • stosowanie sprawnego sprzętu, zgodnie z jego przeznaczeniem.

Czy wiesz, że?

  • W trakcie wykonywania otworów za gazem z łupków emisja pyłów i gazów do atmosfery jest porównywalna z tą, jaka wydzielana jest podczas prac wiertniczych przy poszukiwaniu złóż konwencjonalnych gazu ziemnego. Różnica może wynikać jedynie z czasu prowadzenia prac, który przy rozwiercaniu złóż gazu łupkowego jest dłuższy - konieczność wykonania odcinka poziomego - oraz zabiegów w otworze - np. szczelinowania hydraulicznego.

autor: Anita Starzycka

 

Wróć do poprzedniej strony