A Hajdúszoboszlói Földgáztároló kútjainak és bekötővezetékeinek hidrodinamikai vizsgálata

MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI FÖLDTUDOMÁNYI KAR KŐOLAJ ÉS FÖLDGÁZ INTÉZET

A Hajdúszoboszlói Földgáztároló kútjainak és bekötővezetékeinek hidrodinamikai vizsgálata Diplomamunka

Készítette: Kulcsár Levente Olaj-és gázmérnöki szak Tanszéki konzulens: Dr. Bódi Tibor, egyetemi docens Ipari konzulens: Donáth Levente, művelési szakértő E.ON Földgáz Storage Zrt. Beadás dátuma: 2013. május 8.

Miskolc, 2013

Tartalomjegyzék 1.

Bevezetés ................................................................................................................ 2

2.

A földalatti gáztárolás ............................................................................................. 4 2.1

A földalatti gáztárolók típusai ............................................................................. 4

2.2

A gáztárolás folyamata ........................................................................................ 8 A hajdúszoboszlói földalatti gáztároló ................................................................. 10

3.

3.1.

A tároló története ........................................................................................... 10

3.2.

A tároló bemutatása ....................................................................................... 12

3.3.

A felszín-technológia bemutatása.................................................................. 17

A hajdúszoboszlói földgáztároló modellezése ...................................................... 21

4.

4.1.

Kapacitás vizsgálatok .................................................................................... 21

4.2.

A hozamegyenletek meghatározása a Petroleum Expert programcsomag

segítségével ...................................................................................................................... 24 4.3.

A Hajdúszoboszlói földgáztároló modellezése.............................................. 30

4.4.

Termelési hozamok összehasonlítása ............................................................ 32

5.

A várható nyomásváltozások igazolása ................................................................ 38

6.

A dupla kútvezetékekkel rendelkező kutak vizsgálata ......................................... 40 6.1.

Dupla kútvezetékek cseréje ........................................................................... 43

6.2.

A kútvezeték cseréjének hatásai .................................................................... 44

7.

Összefoglalás, következtetések ............................................................................. 50

8.

Irodalomjegyzék ................................................................................................... 52

9.

Summary ............................................................................................................... 53

10.

Mellékletek jegyzéke: ........................................................................................... 54

1

1. Bevezetés A népesség növekedése és a megnövekedett energiaigény hatására a világ energiafogyasztása fokozatosan növekszik. Az ehhez szükséges energiát főként fosszilis energiahordozókból (kőolaj, földgáz) állítják elő. Magyarország

energiafogyasztása

az

elmúlt

években

főként

az

időjárási

körülményekhez, és az energiaárak emelkedésére vezethető vissza. Hazánk legfontosabb primer energiahordozója a földgáz. Az elmúlt évek közel változatlan földgázfelhasználása ellenére is a fosszilis energiahordozók, és ezek közül is főleg a földgáz nettó importja növekedett. Földgázimportunk döntő része gyakorlatilag csak egy szállítási útvonalon érkezik az országba. Ellátásbiztonsági szempontból emiatt Magyarország eléggé kiszolgáltatott helyzetben van. Gondoljunk csak a 2009-ben bekövetkezett orosz-ukrán gázvitára, amikor mintegy két hétig nem érkezett gáz az országunkba. A folyamatos, szünetmentes gázellátás biztonságát a hazai termelésen túl a kereskedelmi és a stratégiai készletek biztosítják. Ezek tárolása megfelelően kialakított föld alatti gáztároló egységekben történik. Hazánkban, Európában egyedülálló módon, a jelenlegi tárolói kapacitás az éves földgázfogyasztás felét fedezi. [13] 2009-ben, amikor nem érkezett gáz az országba, akkor az ország gázfogyasztásának döntő részét ezekből a tárolókból fedezték. Ebből is látszik, hogy a gáztárolók kiemelten fontos szerepet játszanak az energiafelhasználás biztonságos ellátásában. A diplomamunkám során, Magyarország egyik legnagyobb gáztárolójának, a Hajdúszoboszlói Földalatti Gáztárolónak a kapacitásvizsgálatait elemeztem. Először a földalatti gáztárolás jellegzetességeit mutatom be, majd röviden ismertetem a Hajdúszoboszlói

gáztároló

elhelyezkedését,

főbb

műszaki

jellemzőit,

felszín

technológiájának sajátosságait. Ezeknek az ismereteknek a megléte, a későbbi modellezés során nélkülözhetetlen. A dolgozatom elkészítése során a Petroleum Expert szoftvercsomag két szoftverével dolgoztam. Az egyes kutak hozamegyenletei elkészítése után, a program segítségével

2

felépítettem a tároló modelljét a rétegtől a gázelőkészítő rendszerig. Megvizsgáltam a tároló kapacitásváltozásait, és figyelemmel kísértem a kitermelés folyamán bekövetkező nyomásváltozásokat. A tároló megépítése során a minél nagyobb termelés elérése volt a cél, ezért figyelembe véve az egyes kutak kapacitásnövelésének lehetőségeit, a nagyobb hozamok elérése érdekében némelyik kúthoz dupla bekötővezetéket építettek. Az idő múlásával azonban csökkent a kutak teljesítőképessége, és a dupla kútvezeték is számos probléma kiváltója lehet. A tároló kapacitásának vizsgálatain kívül, ezért megvizsgáltam a dupla bekötővezetékkel rendelkező kutak előnyeit, hátrányait, valamit három alternatíván keresztül elemeztem, hogy melyik mód lenne a legcélszerűbb az ilyen vezetékek okozta problémák megszüntetésére. Azonban meg kell említenem, hogy ezek csak elméleti vizsgálatok, hiszen a homoktermelés elkerülése és a kutak védelme miatt a kutak állapotától függően különböző rezsimmaximumok meghatározásával korlátozzák az egyes kutak maximális kapacitásait. A modellezésem során a program által számolt hozamértékekkel számoltam, majd ezeket hasonlítottam össze a valós termelési értékekkel.

3

2. A földalatti gáztárolás A növekvő energiaigények és a készletek időben egyre korlátozott rendelkezésre állása miatt vált szükségessé a gáz földalatti tárolása. Fogyasztása szezonális jellegű, a téli hónapokban az alacsonyabb környezeti hőmérséklet miatt megindul a fűtési célú felhasználás, ami jóval nagyobb gázfogyasztást jelent, mint nyáron. Magyarország földgázfelhasználása 10-12 milliárd m3/év, amiből 25-30% hazai termelés, és 70-75% import. A hazai termelés csökken, felhasználása viszont még mindig jelentős. S ebből az alacsony hazai termelési arányból is látszik, hogy a földgáztárolásnak hazánkban kiemelten fontos szerepe van. Az ország gázfelhasználása döntően az Oroszországból importált gázon alapszik. Ez a gáz egyenletesen érkezik az országba. A téli és a nyári gázingadozás kiegyenlítése miatt szükséges a gáz tárolása, ami speciálisan kiépített földalatti gáztárolókban történik. A nyári hónapokban a távvezetékeken érkező többlet gázt - ami az éves fogyasztás kb. negyede - gáztárolókba sajtolják, tárolják, majd ebből fedezik a téli hónapokban jelentkező többlet gázigényt. A világ első földalatti gáztárolóját Ontarióban (Kanada) egy kiürült gázmezőben hozták létre 1915-ben. [1,2] Egy fogyasztó körzet, vagy egy ország gázellátó rendszerének gazdaságos és biztonságos üzeme érdekében elengedhetetlen a földalatti gáztároló, gáztárolók működése. Ha az adott országon tranzit gáztávvezeték halad át, akkor biztonsági szempontból is megkövetelik létesítésüket. Az ún. stratégiai tárolók létrehozását pedig az ellátásbiztonsága szempontjából tartják fontosnak, arra az esetre, ha a forrás és a fogyasztás közötti egyensúly felbomlana. Hazánkban ilyen a szőregi tároló. [2]

2.1 A földalatti gáztárolók típusai Alapvetően két típust különböztetünk meg. Az első, az ún. „fogyasztóhelyi típusú”, ahol a gáztároló a fogyasztási hely közelében van, míg a másik, a „mezőbeli típusú” a fogyasztási helytől távolabb található. A gázigények kielégítéseinek szempontjából is különbséget teszünk. Az egyik az elégtelen forráskapacitás pótlására a közel állandó termelés mellett működtetett

4

„alapterhelésű” tároló, a másik a „csúcsterhelésű” tároló, amit kifejezetten a téli csúcsterhelési napok gázigényének kielégítésére vesznek igénybe. Egy terület földtani adottságainak megfelelően a földalatti gáztároló kimerült, vagy részben leművelt gáz- vagy olajtelepekben (depleted reservoir), víztároló rétegekben mesterségesen létrehozott tárolótérben (aquafier), illetve sótömbökben mesterségesen létrehozott üregekben (salt cavern) lehetséges. A sorrend a gazdaságosság sorrendje is egyben, azaz egy gáztároló létesítésére a zárt szárazgáz telepek a legalkalmasabbak. Magyarországon is ilyen gáztárolók találhatóak (Hajdúszoboszló, Pusztaederics, Zsana, Pusztaszőlős, Szőreg). Egy fölalatti gáztároló létesítését azonban döntően az adott terület természeti adottságai befolyásolják. [2] A földgáztárolókban tárolt gáznál megkülönböztetjük a párnagázt (base gas vagy cushion gas) és a mobilgázt (working gas). A párnagáz mennyiségét úgy kell meghatározni, hogy a tárolóban az optimális betároláshoz-kitermeléshez feltétlenül szükséges minimális nyomást biztosítani tudja, illetve leürített állapotban nem engedi beáramlani a rétegvizet a tároló rétegbe. Ez az a gázmennyiség, amely mindig a tárolóban marad. A mobilgáz a tárolóban tárolt földgáznak az a része, amely bármikor szabadon be-, illetve kitárolható.[2] Kimerült gáz- és olajmezők Ez a tárolási mód a legelterjedtebb, ugyanis a szénhidrogének termelése során lefúrt kutaknak köszönhetően a tároló teljes területe földtanilag feltérképezett, a gázt impermeábilis záró réteg tartja a helyén, s a meglévő kutak ki- és betárolásra is egyaránt alkalmasak. Egy kimerült gázmezőben történő tárolás esetén előnyt jelent a tárolóban maradt jelentős mennyiségű párnagáz, aminek visszasajtolásával már nem kell foglalkozni. Egy nemzetközi tanulmány szerint így optimálisan, 50-50% a kitermelhető- és a párnagáz aránya. Hátrányuk viszont, hogy viszonylag alacsony a napi kitárolási kapacitásuk. [3] További hátrányként lehet megemlíteni, hogy a gázcsapadék- és a kőolajtelepekben létrehozott tárolókban kétfázisú áramlás jöhet létre a gázkondenzátum, illetve az olaj illékonyabb

komponenseinek

miatt.

kitermelése

5

Emiatt

a

felszíni

technológiai

létesítmények bonyolultabb, és költségesebb technológiát igényelnek –ami megnöveli a kezdeti beruházási költséget- majd idővel, a párnagáz teljes kicserélődése után akár feleslegessé is válhat. [2]

1. ábra

Kimerült szénhidrogéntelepben létrehozott tároló

(Forrás: Jászberényi Z. Az Európai tárolói piac jövője- Mozgatórúgók és kihívások)

Víztároló rétegekben létrehozott tárolótér Ezek a tárolók olyan helyen létesülnek, ahol nincs lehetőség kimerült gáztárolók kiépítésére. Az aquiferben történő tároló kialakításánál olyan víztároló réteget kell kiválasztani, ami még gáz esetén is megfelelően zár, kiterjedése és porozitása is elég nagy ahhoz, hogy elegendő mennyiségű gázt tudjon tárolni. A tárolótérfogat létrehozása költséges eljárás (a gáz költsége + kompresszorozás) és akár 5-10 évig is eltarthat. Gazdaságossági számításoknál figyelembe kell venni, hogy a fedőkőzeten folyamatos gázszivárgás történhet, a fedőkőzet gázra nem lesz teljesen át nem eresztő. Ezek alapján a víztestben történő tárolás általában 2-3-szor drágább, mint a leművelt telepben történő tárolás. [2, 3]

6

2. ábra

Víztároló rétegekben létrehozott tárolótér

(Forrás: Jászberényi Z. Az Európai tárolói piac jövője- Mozgatórúgók és kihívások)

Sótömbökben mesterségesen létrehozott üregek A sótömbökben létrehozott tárolók csak kis mennyiségű gáz tárolását teszik csak lehetővé, méretük is sokkal kisebb, de a legnagyobb előnyük, hogy nagy kiviteli ütem mellett képesek a gázt kitermelni, s a kitárolási- és betárolási irányt is gyakran lehet változtatni. Ezért ezeket a tárolókat a csúcsfogyasztások kielégítésére használják. [2,4]

3. ábra

Sótömbökben mesterségesen létrehozott üregek

(Forrás: Jászberényi Z. Az Európai tárolói piac jövője- Mozgatórúgók és kihívások)

7

Az 1. táblázatban a különböző tároló típusok főbb paraméterei láthatóak egy rövid összefoglalásban. 1. táblázat A tároló típusok összehasonlítása (Forrás: Jászberényi Z. Az Európai tárolói piac jövője- Mozgatórúgók és kihívások)

Kimerült mező

Aquifer

Sótömb-kaverna

Mobilgáz- mennyiség

Magas

Magas

Viszonylag alacsony

Kitárolási arány *

Alacsony

Alacsony

Magas

Betárolási arány*

Alacsony

Alacsony

Magas

Párnagáz-mennyiség

~50%

~80%

~30%

*a mobilgáz mennyiséghez viszonyítva

2.2 A gáztárolás folyamata

4. ábra

Egy földalatti gáztároló sémája

(Forrás: Bódi T.: Föld alatti gáztárolás)

8

Az 4. ábrán egy leművelt gáztelepben létrehozott földalatti gáztároló látható. Felülről a gázt át nem eresztő fedőkőzet, alulról a víz-gáz határ határolja, azaz ez a tároló hidrodinamikailag egy víztesthez kapcsolódik. A nyáron besajtoló, télen termelő kútként üzemelő, más néven vegyes üzemű kutak és a gázvezetékek segítségével történik a tárolóból a gáz ki- és besajtolása. A gázt ezután a bekötővezetéken át a gyűjtőközpontba vezetik, ahol szeparálják, előhűtik, s ezután az alacsony hőmérsékletű gázkezelő rendszerbe kerül, ahol a vízmentesítés és a távvezetéki szállításra való előkészítés történik. Ha szükséges, akkor komprimálják, s a komprimálás hatására felmelegedett gázt visszahűtik, és kb. -8oC-on szeparálják. A hűtésben a JouleThompson hatásnak is fontos szerepe van. A megfelelő harmatpont eléréséhez, – amit az egyes országok szabványai írnak elő a gáztávvezetékek nyomása, a gázelosztó rendszer nyomásviszonyai és az éghajlati körülmények függvényében – a szeparátorokban a feleslegessé vált vizet, gazolint és inhibitort (metanol, glikol) leválasztják. Nyáron, a betárolás időszakában érkező gázt először mérik, szűrik, majd a kompresszorokra kerül, ahol a nyomásfokozás után felmelegedett gázt lehűtik, majd a gyűjtősoron, folyóvezetékeken és a kutakon keresztül a tárolóba sajtolják. [2]

9

3. A hajdúszoboszlói földalatti gáztároló 3.1.

A tároló története

A magyarországi gázvagyon kutatását az 1946-ban létrejött Magyar-Szovjet Nyersolaj Rt. (MASZOVOL) kezdte újra az Alföldön. A geofizikai szeizmikus kedvező mérési eredmények után 1958 decemberében kezdték el a Hsz-2 jelű kút fúrását. 1959 januárjában már több jelentős, és számos kisebb jelentőségű gáztelepet tártak fel. A teljes Hajdúszoboszlói mező a több mint 30 milliárd m3-es földgázvagyonával az ország legjelentősebb földgázlelőhelyévé vált, és ettől az időtől vette kezdetét Magyarországon a földgáz érdemi felhasználása. A földgáztermelés csúcsidőszakában a hatvanas évek végétől, a hetvenes évek elejéig (1968-1974) a hajdúszoboszlói mezőből évente 1,8 milliárd m3 földgázt termeltek. Már az 1970-es években kiderült, hogy a gáz felhasználása szezonális jellegű, és a csúcsigények kielégítése érdekében hazánkban is, - más országokhoz hasonlóan - a már elterjedt földalatti gáztárolók létesítése ajánlott. Az első magyarországi földgáztároló kiválasztása a 940-1000 m mélységben elhelyezkedő, 45 m átlagos etázsmagasságú, több mint 5 milliárd m3 földtani készlettel rendelkező Szoboszló-III jelzésű telepre esett. A telep kitermelése 1962-ben kezdődött, s működése alatt összesen 2,3 milliárd m3 földgázt nyertek ki. Annak érdekében, hogy a telepben megfelelő mennyiségű párnagáz maradjon, 1976-ban befejezték a termelést. Ekkor még csak 9 db termelő kút volt. A telep leművelési foka 57%-os volt, a kezdeti telepnyomása pedig 97,2 bar-ról 72,8 bar-ra csökkent. A tároló munkálatait 1977-ben kezdték meg, 1979-re elkészült a kompresszorállomás és 35 db speciális kúttalpi homokszűrővel ellátott gáztermelő-besajtoló kút is. Majd 1980-ban megtörtént az első üzemszerű földgázbesajtolás, mely 240 millió m3 földgázt jelentett. 1981-re a tárolót tovább bővítették, s így már 400 millió m3-es mobilgáz kapacitással rendelkezett. Besajtoló kapacitása elérte a 2,9 millió m3/napot, kitermelő kapacitása pedig az 5 millió m3/napot. Ezt követte a tároló további bővítése, a II. ütem (1982-1986) végére 800

millió

m3

mobilgáz

kapacitással,

és

újabb

10

db

új

kúttal

bővült.

A III. ütem (1988-1991) végére még 28 db új kút fúrása történt, mobilgáz kapacitása pedig elérte az 1,4 milliárd m3-t. 1991-1994 között további 10 db új kutat is mélyítettek. Mobilgáz kapacitása 1,44 milliárd m3-re bővült. Az 1995-ben végzett földgáztároló

10

kútjainak állapotfelmérése során megállapították, hogy a Szoboszló-II-es telepbe átfejtődés történt, melynek mértéke 449 millió m3. 1995-1999 között ezt a hiányt pótolták, az átfejtődést okozó kútszerkezeti hibák kijavítása mellett. 1996-2000 között újabb 10 új kút fúrása és kivitelezése történt és 5 régi kutat gáztároló kúttá minősítettek. 2006-2009 között további 5 új kutat fúrtak le. A tároló jelenlegi 1,44 milliárd m3-es mobilgáz kapacitás az elmúl évek gondos üzemeltetésének, a tervszerű és folyamatos rekonstrukcióknak köszönhetően nem változott. A napi kitárolási kapacitás 19,8 millió m3-re, a betárolási kapacitás napi 10,3 millió m3-re bővült. A 2008-2009-es gázkrízis idején a kitárolási kapacitása elérte a 20,8 millió m3/nap értéket is.[5,6]

5. ábra

Hazai földalatti gáztárolók elhelyezkedése (Forrás: www.nol.hu)

Ezzel az 1,44 milliárd m3-es mobilgáz mennyiséggel Hajdúszoboszló jelenleg Magyarország 3. legnagyobb gáztárolójának számít, ha a stratégiai tároló kapacitását is figyelembe vesszük.

11

2. táblázat A Magyarországon található földgáztárolók kapacitásadatai (Forrás: E.ON Földgáz Storage Zrt.: Földalatti gáztárolás)

Mobilgáz

Kitermelő kapacitás

(Millió m3)

(Millió m3/d)

Zsana

2170

28

Hajdúszoboszló

1440 (1640)*

19,8 (20)*

Pusztaederics

340

2,9

Kardoskút

280

2,9

MMBF Szőreg

1900 / 1200 / 915

25 / 20

Összes EFS kapacitás

4230 (4410)*

54,6 (55)*

Összesen

6130

79,6

(2012/2013)

3

* Hajdúszoboszló potenciális mobilgáz max. 1590 Millió m + a Magyar Bányászati Földtani Hivatal által jóváhagyott Műszaki Üzemi Terv szerint 200 Millió m3 Párnagáz eladás esetén 1790 Millió m3

3.2.

A tároló bemutatása

A hajdúszoboszlói gáztároló Kelet-Magyarországon, Budapesttől kb. 200 km-re található. A gáztároló egy homokkő tároló rétegben létrejött kimerült gázmezőre települt, amit egy permi víztest határol. A réteg a felszínnel besajtoló és termelő kutakkal tartja a kapcsolatot, s ezeken keresztül történik a gáz áramlása. A besajtoló/termelő kutakon kívül megfigyelő kutak is találhatóak, melyek a tároló működésének ellenőrzésében játszanak szerepet. A tároló átlagos mélysége a felszíntől számítva kb. 935-985 m. Három nagy rétegből tevődik össze, melyek hidrodinamikailag kapcsolatban állnak egymással. Ennek oka, hogy a közbetelepült agyagrétegek elvékonyodhattak, és gázra áteresztőek lettek. A mobilgáz tartalma a 97,2 bar-os maximális rétegnyomás mellett 1440 millió m3. A 3. táblázatban a tároló főbb tulajdonságait gyűjtöttem össze.

12

3. táblázat A tároló legfontosabb tulajdonságai (Forrás: Stephanie S.: Hajdúszoboszló Storage Review Study)

Mobilgáz

1440

millió m3

Eredeti gáz-víz határ

880

mtsza

Átlagos porozitás

28

%

Átlagos permeabilitás

600

mD

Átlagos víztelítettség

36

%

Terület

39,2

km2

Átlagos effektív vastagság

12

m

Kezdeti készlet

5900

millió m3

Ipari készlet

4720

millió m3

Elsődleges eljárással kitermelt

2310

millió m3

A tároló üzembe helyezésének

1979

év

Párna gáz *

2410

millió m3

Aktív kutak száma

99

db

36

db

kezdete

(termelő/besajtoló) Nyomás ellenőrző kutak száma *2012.01.0-i párnagáz konverzió előtt

A rétegnyomásnak, - ami ciklusonként változik - kiemelkedően fontos szerepe van a tároló működésének szempontjából. A betárolási ciklus kezdetén a legalacsonyabb, amikor a teljes mobilgáz kapacitást kitermelték a tárolóból és már csak a párnagáz maradt hátra. Az ehhez tartozó minimális nyomás érték 61 bar. A besajtolás végén, mikor a tároló teljesen fel van töltve, akkor éri el a legnagyobb megengedett lyuktalpi nyomást, ami a már korábban is említett 97,2 bar. Ez a nyomásérték megegyezik a földgáztelep kezdeti telepnyomásával. Ettől nagyobb rétegnyomás azért nem ajánlott, mert eddig tudjuk biztosan, hogy a tárolót határoló rétegek gázra tökéletesen zárnak. Nagyobb nyomásértéknél a fedőkőzet felrepedhet, károsodást okozhat, ami gázszivárgáshoz vezethet, és a tároló tönkremenésével járhat. [9] A rezervoár nyomásából a tároló feltöltöttsége is megállapítható.

13

1. diagram A tároló feltöltöttség szintje a rétegnyomás-mobilgáz mennyiségének függvényében. (Forrás: saját munka az E.ON Földgáz Storage Zrt. adatai alapján)

Mobilgáz arány (millió m3) 1440

854,5

430

59%

29%

220

102,6

Nyomás (bar)

100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40

100%

15%

7%

Tároló feltöltöttsége (%)

Az 1. diagramról könnyen leolvasható az egyes mérési pontokhoz tartozó rétegnyomás, a hozzá tartozó mobilgáz aránnyal, valamint a tároló feltöltöttségi szintje. Korábban már említettem, hogy itt egy homokkő tároló rétegben létrejött tárolóról van szó. A homokkő tároló rétegek különösen érzékenyek, ezért fokozottan figyelni kell a gáz besajtolásának és termelésének ütemére.[1] Jelenleg a legnagyobb megengedhető kitárolási kapacitás: 19,8 millió m3/nap. A kitermelést ezzel az értékkel a homoktermelés miatt nem lehet egyből elkezdeni. Fokozatosan, meghatározott értékek betartásával érik el ezt a szintet. Először öt napon keresztül 4,8 millió m3/napos termelési szinten kell kezdeni a teljes kitermelő kútállomány igénybevételével, majd utána fokozatosan növelve a termelési ütemet, amíg el nem éri a maximális kitermelési kapacitást. Besajtoláskor is először ugyan ezzel a csökkentett ütemmel kell kezdeni, majd három nap után növelhető az érték egészen 10,3 millió m3/nap-ig. [8]

14

Látható, hogy sem a betárolás, sem a kitermelés nem kezdődhet el egyből a csúcsterhelésen, így ezt a folyamatot előre be kell kalkulálni az adott termelési ciklus üzemeltetése során. Diplomamunkám során elvégzett számításokat csak a kitermelésre néztem meg. A tároló hőmérsékleti hatásai Magyarország kedvező geotermikus adottságainak köszönhetően (50-60 oC/1000 m), a tároló hőmérséklete viszonylag magas, 72 oC. Ez az érték a ki- és betárolási időszak végén változik. A számításaimban azt feltételeztem, hogy a kitárolás egy állandó izoterm hőmérsékleten történik, tehát a 72oC-os hőmérsékletet vettem alapul. Homok és víztermelés: A víztermelés az elmúlt években alacsony, 0,37 és 0,95 m3 volt 1 millió m3 gáz esetén. A homoktermelés érzékelésére pedig minden egyes kitermelő kútban homok érzékelőt szereltek fel. A homok és a víztermelés időben változik, nem lehet egy átlagos értékkel meghatározni. A kutak homoktermelése azonban egyfajta korlátozó tényezőként lép fel, azaz, hogy megőrizzék a kutak jelenlegi állapotát – ezáltal elkerülve a túlzott homoktermelés okozta károk következményeit –, termelési kapacitásaikat szabályozni kellett. A későbbiekben ezzel részletesebben is foglalkozom. [8,9] A kutak kialakítása, életkora: A hajdúszoboszlói földgáztárolóhoz tartozó kutak többsége függőleges kút, mindössze 5 db vízszintes kút működik. Termelő cső átmérője 3 ½” és 4 ½”. Egyes kutak csak besajtoló vagy csak termelő kútként funkcionálnak, de a döntő többsége vegyes üzemű, azaz mind a két feladatot el tudja látni. Egy téli kitermelési ciklus folyamán 70-80 db kutat használnak. [8,9] A kutak kútkiképzésénél ún. „nyitott lyukas” (open hole) kútkiképzést alkalmaznak, melyben huzalszűrővel (wire wraped screen) és homokszűrőzéssel (gravel pack) oldották meg a homoktermelés elleni védelmet. [9]

15

6. ábra

Egy tipikus kútszerkezet felépítése

(forrás: E.ON Földgáz Storage Zrt.) A legtöbb besajtoló/termelő kút átlagosan 25 és 35 évvel ezelőtt lett lemélyítve. Ebből kifolyólag a tároló területén található 99 kútnak több mint 70%-a 25 évesnél idősebb. Ha figyelembe vesszük a megfigyelő kutakat is, akkor ez az érték több mint 80% lesz. [8] Párnagáz csökkenés A tároló párnagáz mennyiségének további csökkentése következtében a telepnyomás és a rétegnyomás is csökkenne, ami a kitermelés szempontjából hátrányt jelentene. Ahhoz,

hogy

a

gázáramlás

meginduljon,

természetes

vagy

mesterséges

nyomáskülönbségnek kell létrejönnie. Ha csökkentenénk a rétegnyomást, akkor csökkenne a lyuktalpi nyomás és a gyűjtő (szeparátor) oldali nyomás is. Az alacsonyabb nyomásérték hatására a gáz nem érné el a Földgázszállító Zrt. által előírt nullponti nyomást, ezért a gázt kompresszorozni kellene, ami plusz költségeket vonna maga után.

16

3.3.

A felszín-technológia bemutatása

Egy kitárolási ciklus kb. 165 napot vesz igénybe, ami során a gáz termelésekor az alábbi munkafolyamat megy végbe: A gáz a tárolóból a nyomáskülönbség hatására a kutakon át a felszínre áramlik, majd a felszíni csővezeték rendszeren át a szeparátorokba jut, ahol eltávolítják a gáz mellett termelt vizet. Ezután a gáz egy dietilén-glikol (DEG) víztelenítő egységbe kerül, itt a gázban lévő víz leválasztása történik. Majd a gáz nyomásától függően az országos távvezetéki rendszerbe lép. Ha a gáz nyomása elegendő nagy ahhoz, hogy belépjen a távvezetéki rendszerbe, akkor ez kompresszorozás nélkül történik, ellenkező esetben viszont szükség van a gáz kompresszorozására. Mielőtt a gáz a távvezetéki rendszerbe kerülne, előtte az FGSZ Zrt. által működtetett mérő egységén áramlik át. [8] A továbbiakban a modellezésem során kompresszorok használata nélkül vizsgáltam a rendszer működését.

7. ábra

Felszín-technológia sémája (Forrás: saját munka)

17

Kútvezetékek Hajdúszoboszlón négy különböző csővezetéket használnak: 4”, dupla 4”, 6” ill. 8”. Hosszuk változó. A legrövidebb kútvezeték, ami egy besajtoló kúthoz tartozik, 130 m, a leghosszabb pedig 2611 m. A hajdúszoboszlói földgáztárolóhoz tartozó kutak átlagos hosszúsága így is eléri az 1300 m-t. [8] A földgáztárolónál és a számításaimban használt kútvezetékek átmérőit és falvastagságait az alábbi táblázatban foglaltam össze: 4. táblázat Kútvezetékek méretei (Forrás: saját munka az E.ON Földgáz Storage Zrt. adatai alapján)

Átmérő

Átmérő és falvastagság

4”

108 x 4 mm

4”

108 x 5 mm

4”

108 x 6,3 mm

4”

114,3 x 6,3 mm

6”

159 x 5 mm

6”

159 x 6,3 mm

6”

159 x 8 mm

6”

168 x 7,1 mm

8”

219 x 6,3 mm

A vezetékek sugaras elrendezésűek. Minden egyes kúthoz egy vagy két kútvezeték tartozik, amely(ek) a legrövidebb úton az északi, valamint a déli gyűjtőállomáshoz csatlakoznak. Döntő többsége a déli gyűjtőállomásra fut be. A kútfejből a kútvezetékbe lépve egy homokfigyelő szűkítő elemmel találkozhatunk, aminek szűkítő elemét a későbbi számítások során figyelembe vettem. Ezek a szűkítő méretek a besajtolás alatt egységesen 70 mm, a kitermelés folyamán pedig 15-35 mm között változnak, attól függően, hogy külső tényezők hatására mennyire szabályozzák a kutak hozamait. A kutak különböző életkorából következően a kútvezetékek életkora is különböző. A legöregebb

itt

is

35

éves.

Ebből

adódóan

anyagminőségükben is különbözőek.

18

nem

csak

méretükben,

hanem

Az összes vezetéket és a felszín-technológia létesítményeit egységesen 100 bar maximálisan megengedhető üzemi nyomásra (MOP) méretezték. [8] Az északi és a déli gyűjtővezeték két csővezetékkel csatlakozik egymáshoz. Az egyiket kitermeléskor

(DN500-as),

a

másikat

besajtoláskor

(DN400-as)

használják.

Diplomamunkám során csak a kitermeléssel foglalkoztam, így a DN500-as névleges átmérőjű csővezeték volt fontos számomra. Az északi oldalról érkező gyűjtővezeték még a déli oldali szeparátorok előtt összekapcsolódik a déli gyűjtővezetékkel, és a szállított gáz innentől együtt halad át a szeparátoron, majd a gázelőkészítő egységen.

8. ábra

A hajdúszoboszlói gáztároló állomás déli gyűjtőállomása (Forrás: E.ON Földgáz Storage)

Szeparátorok és víztelenítő egységek A tárolóhoz 15 szeparátor tartozik, amelyek közül 10 a déli, és 5 az északi oldalon helyezkedik el. A szeparátorok a tárolóból termelt vizet választják le. A száraz gáz „gyártás”-nak ez az első állomása. Mindegyik szeparátor kb. 60-100 ezer m3/h kapacitással rendelkezik, 50-95 bar nyomásviszony között. Ezeken kívül még 7 db abszorpciós víztelenítő egységgel történik a gáznak az előírtaknak megfelelő beállítása. Felépítésüket tekintve álló és fekvő elrendezésűek, a gázhozamtól függően párhuzamosan, vagy akár egymástól függetlenül is működtethetőek.

19

A gáz szárítása glikol segítségével történik. A cél, hogy a gáz a lehető legnagyobb felületen érintkezzen a glikollal, és hogy a víztartalmát lecsökkentse az országos távvezetéki rendszerben megengedett legnagyobb 0,17 g/m3-es értékre. [8,9]

Gázmennyiség mérés A gáz mennyiségét különböző pontokban, különböző működési periódusokban mérik ultrahangos, valamint mérőperemes mérőkkel. A kitermelési ciklus első mérése a gyűjtőállomásokon történik. Minden egyes csővezeték külön ultrahangos mérővel van felszerelve. Ezután a feldolgozó egység, és a szeparátorok kilépő oldalán mérik meg a gázt, majd az utolsó mérést a „0” pontban mérik. Ez az FGSZ Zrt. által működtetett mérőperemes mérővel történik, s ez számít a hivatalos elszámolási mérésnek is. [8,9]

20

4. A hajdúszoboszlói földgáztároló modellezése 4.1.

Kapacitás vizsgálatok

Dolgozatom során megvizsgáltam a tároló kútjainak kapacitásviszonyait. Egy kút kapacitását számos tényező befolyásolja. Az egyik ilyen befolyásoló tényező lehet a rétegnyomás, és a tárolóban lévő mobilgáz mennyisége. Az egyes kutak gyűjtőterületén, valamint a tárolóban fellépő nyomásváltozás és így az áramlási periódusok is nagymértékben függnek a tároló geometriájától, a tárolókőzet és a benne lévő fluidum (jelen esetben gáz) tulajdonságaitól (porozitás, permeabilitás, viszkozitás, sűrűség). A vizsgált áramlástani folyamatokat függőleges kutakra tételezem fel. A kút körül kialakuló gravitációs hatás elhanyagolható, az áramlások síkradiálisnak tekinthetők, így a kút felé történő áramlás radiális irányú és egy síkban történő lesz. Ez azért vehető így, mert a réteg vastagsága a területi kiterjedéshez képest elhanyagolható. A vizsgálat során egyfázisú gázáramlás történik. A gázkutak hozamegyenletének levezetésénél figyelembe kell venni, hogy a telítetlen olaj áramlása teljesen másképp viselkedik a gázáramlásnál. Ezek a különbségek a következőek:  a gáz fizikai paraméterei (sűrűség, eltérési tényező, viszkozitás) nyomásfüggőek  a turbulencia hatásának figyelembevétele (már viszonylag kis gáz hozamoknál is nagy lehet a nagy-sebességű áramlás valószínűsége) [2] Az egyfázisú gázáramlás levezetésére kétféle módszer áll rendelkezésünkre. Állandósult áramlást (állandósult normálállapotú termelést) feltételezve az időtől független gázszivárgás általános differenciál egyenletét oldjuk meg a kút fala (r=r w, p=pwf) és a kút kör alakú gyűjtőterületének határa között (r=re, p=pe). A másik megoldás, hogy a Darcy törvény differenciális alakjából indulunk ki:

 vg

a gáz telepkörülmények közötti sebessége [m/s]

 k

a gázra vonatkozó abszolút permeabilitás [m2]

21



a gáz viszkozitása [Pas]

A gáz normál állapoton vett qg hozamával meghatározható a vg áramlási sebessége. Figyelembe véve a gáz teleptérfogati tényezőjét (Bg), ami reális gázok esetén:

 Bg

a gáz teleptérfogati tényezője

 psc

a gáztechnikai normálállapot nyomása [Pa] [101325 Pa]

 Tsc

a gáztechnikai normálállapot hőmérséklete [K] [288K]

 p

a nyomás [Pa]

 T

a gáztároló hőmérséklete [K]

 z

a gáz eltérési tényezője [-]

valamint síkradiális áramlást feltételezve, azaz A=2rπh a következő összefüggést kapjuk:

Az egyenleteket összevonva, a változók szétválasztása után, a külső és belső határok integrálásának figyelembe vételével megkapjuk a gázáramlásra vonatkozó általános egyenletet:

∫

 qg

a kút gázhozama normálállapotban [m3/s]

 h

effektív rétegvastagság [m]

 re

a kúthoz tartozó gyűjtőterület sugara [m]

 rw

a kút sugara [m]

22

 pe

nyomás a kút gyűjtőterületének határán [Pa]

 pwf

áramlási kúttalpnyomás [Pa]

A jobb oldalon lévő integrálás után, ha a p/μgz kifejezést megvizsgáljuk, akkor három jól elkülöníthető nyomástartomány kapunk.

9. ábra

A p/μgz kifejezés nyomásfüggése

(Forrás: Dr. Bódi T. :Föld alatti gáztárolás)

A 9. ábráról leolvasható, hogy kis nyomásoknál - 0-138 bar között - a p/μgz görbe a koordináta-rendszer origóján áthaladó egyenes lesz, azaz ebben a nyomástartományban a 1/μgz állandónak tekinthető. 138 és 207 bar között egy görbületet mutat, 207 bar nyomástartomány fölött az értéke megközelítőleg állandónak tekinthető. Az utóbbi két tartomány részletezésével most nem foglalkozom, mivel az általam vizsgál hajdúszoboszlói gáztároló maximális rétegnyomása kevesebb, mint 138 bar. Kis nyomásokra elvégezve az integrálást, az eredmények visszahelyettesítése után a kútkörüli permeabilitás és a nagysebességű gázáramlás miatt fellépő turbulencia hatás figyelembe vétele után a gázkút hozamegyenlete: ̅

23

A szénhidrogéniparban, az egyenletben szereplő paraméterek meghatározása helyett ún. kapacitásvizsgálattal történő mérés terjedt el. 1936-ban a gázkutak hozamának és az alkalmazott depresszió közötti összefüggés leírására ellennyomásos (backpressure) egyenletet dolgoztak ki, amelyet másképpen a gázkút exponenciális hozamegyenletének is neveznek. ̅ Az összefüggésben szereplő C konstans az exponenciális hozamegyenlet tényezője [m3/nap/bar2]. Értékének elméleti úton történő meghatározása:

[

]

Az n kitevő értéke szigorúan csak 0,5≤n≤1 között változhat. Ha ettől eltérő értéket kapunk, akkor a mérésünk, vagy a kiértékelésünk valószínűleg hibás. [2]

4.2.

A hozamegyenletek meghatározása a Petroleum Expert programcsomag

segítségével Diplomamunkám elkészítése során a Petroleum Expert nevű programcsomagot használtam a számításaim elvégzésére, valamint a modellezésemre egyaránt. A programcsomag több programból tevődik össze, közülük a Prosper, valamint a Gap nevű programokkal dolgoztam. A Prosper megnevezés a PROduction and System PERformance rövidítéséből áll. A program az angol mozaikszavak jelentéséből adódóan a termelés, valamint a rendszer működési jellemzőinek elemzésére alkalmas szoftver. A program segít a termelő- és a reservoir mérnököknek a tároló rétegtől a termelőcsövön és a csővezetékeken át a gyűjtővezetékig kialakuló áramlástani modell elkészítésében. Az áramló közeg lehet gáz, olaj, egyéb fluidum vagy ezek együttes kombinációja. A program különböző

24

beállításokkal, különböző számítások elvégzésére alkalmas. Termelés és besajtolás is egyaránt modellezhető vele. Dolgozatomban nem térnek ki a program részletes bemutatására, csak az általam használt opciókkal foglalkozom. A Prosper, mint minden Windows alapú szoftver egy felhasználóbarát kezelőfelülettel rendelkezik. Első lépésben a rendszer alap tulajdonságait és PVT tulajdonságait kellett megadnom. Ezt minden kútra egységesen adtam meg.  az áramló közeg: gáz.  az áramlás helye: termelőcső  a kutak típusa: szárazföldi, termelő kút  a kútbefejező opciónál a korábban már említett „Open hole Wire Wrapped Screen” beállítást használtam  a gáz relatív sűrűsége: ρgr=0,58  szeparátor nyomás: 70 bar(a)  termelt gáz kondenzátum: 1e-6 Sm3/Sm3  a kondenzátum sűrűsége: ρ=700 Kg/m3  a termelési víz-gáz arányt az alacsony víz termelés következtében 2,8 e-6 Sm3/Sm3nek tételeztem fel  a víz sótartalma: 5000 ppm  inert gázok: H2S=1; CO2=5; N2=1,5 mol%  a tároló hőmérséklete: T=72oC, ami megegyezik a telep kezdeti hőmérsékletével Az egyes kutak hozamegyenletei alapján a program képes meghatározni az IPR – Inflow Performance Rate – görbéket. Az IPR görbe a gázkútba való beáramlás görbéje. Összesen 20 opció közül választhatunk a beáramlási görbék elkészítéséhez, attól függően, hogy milyen információk állnak a rendelkezésünkre. Modellezésem során kétféle számítási modellt használtam, mely a kúttalp nyomás és a gázhozam függvénye alapján határozta meg a beáramlási görbéket. Mind a kettő a fentebb említett ellennyomásos egyenlet számítási módszerét követi.

25

Hajdúszoboszlón jelenleg 99 kút működik. Ezek közül, - mint már említettem - van, ami csak besajtolásra, van, ami csak kitermelésre használható, és van, amelyik mind a két funkciót el tudja látni. Olyan kút is van köztük, ami tartós termelésre alkalmatlan, csak időszakosan, az esetleges csúcsigények kielégítése alkalmából használják. Így egy téli ciklus alatt összesen kb. 70-80 db kutat használnak. [9] A diplomatervemben a rendelkezésemre álló adatok alapján a 2011/2012-es kitárolási ciklust vizsgáltam, ahol 73 db kutat használtak. Először a „MultiRate C and n” hozamegyenletet választottam. A rendelkezésemre álló kapacitásvizsgálat adatokból 52 kútnak volt meg az összetartozó kúttalp-nyomás és hozam érték párja, a hozzá tartozó rétegnyomással és a tároló permeabilitásával, ami 100mD-5D között változik. A tároló átlagos effektív vastagságát egységesen 12 m-nek vettem fel. Az 53 kút a megfelelő adatainak a begépelése után a program kiszámította a gázkút hozamegyenletét és elkészítette a hozzá tartozó beáramlási görbét. Az elkészített beáramlási görbéket ellenőrizni kell. Ezt kétféleképpen tehetjük meg. Az első ellenőrzési mód, hogy a rendelkezésünkre álló hozam-nyomás párokat a program úgynevezett tesztpontként használja fel, és ha ezek a pontok illeszkednek a program által meghatározott görbére, akkor a görbe és a hozamegyenlet meghatározása megfelelő. Ez azt jelenti, hogy a valóságos üzemállapotnak megfelelően lett megállapítva az IPR görbe. A 10. ábrán szemléltetem az egyik kút beáramlási görbéjét és a rá illeszkedő mérési eredmények alapján meghatározott kúttalp-nyomás - hozam pontokat.

26

10. ábra Egy kút beáramlási görbéje a mért hozam-nyomás párokkal (Forrás: saját munka)

Az IPR görbe elkészítéséhez és a 10. ábrán megjelölt tesztpontokhoz tartozó nyomás- és hozamértékek értékeit az 5. táblázatban foglaltam össze. A rétegnyomás 85,72 bar volt. 5. táblázat Egy kút kúttalp nyomás és hozam (1000 m3/nap) értékpárjai (Forrás: saját munka az E.ON Földgáz Storage Zrt. adatai alapján)

Kúttalpnyomás

Hozam (1000 m3/nap)

(BARa)

148,7

85,09

250

84,46

399,6

83,66

457,7

83,16

A 10. ábra alapján is jól látszik, hogy a tesztpontok megfelelően illeszkednek a görbére, s látható, hogy az aktuális üzemi beállítások és kútkiképzés mellett mekkora a termelt gáz mennyisége 1000 m3/nap-ban az áramlási kúttalpnyomás (BARa) függvényében. Továbbá feltünteti az általa kiszámított maximális gázhozamot, amely az angol „Absolut 27

Open Flow” kifejezés rövidítéséből származó AOF jelölést kapta. Alatta a kiszámított C és n értékek jelennek meg, melyeket szintén felhasználhatunk az ellenőrzésünk céljából, mégpedig úgy, hogy az n értékének szigorúan 0,5 és 1 közöttinek kell lennie (0,5≤n≤1). A vizsgált kúton kiszámolt értékek a következők:  AOF=4466,512 (1000 m3/nap)  C=3410,14 m3/nap/bar2  n=0,80729 Ezen felül látható, hogy már alacsony nyomáskülönbség hatására is megindul a gáztermelés. Minél nagyobb lesz a réteg és a kúttalp között létrejövő depresszió, annál magasabb hozamot képes a kút termelni. Ez egyrészt a tároló nagyon kedvező tulajdonságaira utal, de másrészt viszont a nagy nyomáskülönbség hatására egyre nagyobb lesz a gázhozam is, ezzel együtt az áramlási sebesség is növekszik, ami rétegkárosító hatással járhat. Ezeket a számításokat mind az 52 kútra külön-külön elvégeztem. A számítási eredményeket, azaz az AOF, C és n értékeit az 1. mellékletben foglaltam össze. Az egyes kutakhoz tartozó beáramlási görbék pedig a CD mellékleten található. A fennmaradó további 21 kútra csak a besajtoláskor mért well-teszt eredmények álltak rendelkezésemre. Ezért ennek kiküszöbölése érdekében, és hogy mind a 73 kútra el tudjam végezni a modellezést, szintén a 2011/2012-es év rezsimadatait vettem figyelembe. Itt a teljes kitárolási ciklus alatt fellépő részesedések (%), és a megállapított rezsimmaximumok (1000 m3/nap) összehasonlítása alapján az egyező kutakra hasonló C és n értékeket vettem fel, mint az előző „MultiRate C and n” számítások alapján kaptam. Igaz, hogy ez csak egyfajta közelítés, de azok a kutak, amelyek alacsonyabb rezsimmel tudnak termelni, azaz a kutak állapota rosszabb, ott a C értéke is alacsonyabb, míg a nagyobb rezsimmel termelő, jobb tulajdonságokkal rendelkező kutaknál a C érték is nagyobb. Így egy jó közelítést lehet megállapítani termelési tulajdonságaiknak.

28

Az IPR görbék elkészítésére a Prosperben a „C and n” számítási modellt használtam. A szükséges általános adatokon (a tároló nyomása, hőmérséklete, víz-gáz aránya, termelt gáz kondenzátuma) kívül, a megfelelő C (m3/nap/bar2) és n értékek beírásával elkészíthető a beáramlási görbe. Ezekkel a beállításokkal a következőképpen néz ki az IPR görbe:

11. ábra Egy kút beáramlási görbéje C and n számítási modellel (Forrás: saját munka)

A felhasznált adatok:  rétegnyomás: 87,5 bar  C : 5679.32  n: 0,5567 A 10. és a 11. ábra közötti különbség, hogy a 11. ábrán csak az AOF értékét tünteti fel, ami jelen esetben AOF= 824,901 (1000 m3/nap). A C és n értékeket mi adjuk meg, ezért ezeket külön már nem írja ki. A fennmaradó 21 kút beáramlási görbéinek számítási eredményei a 2. mellékletben, a hozzájuk tartozó IPR görbék pedig a CD mellékletben tekinthető meg.

29

4.3.

A Hajdúszoboszlói földgáztároló modellezése

A Petroleum Experts programcsaládhoz tartozó GAP (General Allocation Package) egy többfázisú áramlás szimulátor, amely képes modellezni és optimalizálni különböző termelési és besajtolási hálózatokat egyaránt. A GAP-el felépíthető és modellezhető az egész hálózat, beleértve a tárolót, a kutakat és a felszíni rendszert is. A modellezés pontossága érdekében a programcsaládhoz tatozó programokon kívül több más szimulációs programmal is összeköthető (pl. Eclipse, Hysys). A számítások elvégezhetőek egy adott időpillanatra, vagy ha a programot az MBAL (reservoir modell, Petex) vagy más reservoir szimulátorral kötjük össze, akkor hosszabb periódusra is, akár a tároló kimerüléséig is végezhetünk előrejelzéseket. A dolgozatom során csak egy-egy időpillanatban végzett szimulációkat fogok bemutatni, melyhez a kutak adatait a PROSPER-ben elkészített beáramlási görbék szolgáltatják a GAP-nek. A PROSPER-hez hasonlóan itt is számos beállítási lehetőség közül választhatunk, most csak az általam használt legfontosabb lépéseket ismertetem. Legelőször az elkészíteni kívánt rendszer típusát kellett kiválasztani, ami jelen esetben „Production”, azaz termelő rendszer. Ez után egyesével felvittem az egyes kutakat a hozzájuk tartozó kútvezetékekkel (belső átmérő, hosszúság), a két gyűjtővezetékkel, és a szeparátorokkal. Ahhoz, hogy a modell megfelelően működjön, a két szoftver összeköttetése következett, azaz a Prosperben elkészített beáramlási görbéket a GAP-be generálás útján előhívtam, ezzel megteremtve a kút és a felszíni rendszer kapcsolatát. Mivel a well-tesztek különböző időpontokban lettek elvégezve, így a Prosper által előhívott különböző rétegnyomás értékeket egy közös nyomásértékre kellett hoznom. Az általam készített modell felépítését a 12. ábrán szemléltetem.

30

12. ábra A modell felépítése (Forrás: saját munka) A GAP előnyeihez tartozik, hogy míg a PROSPER-ben csak egy kútnak a számításait lehet elvégezni, addig a GAP-ben a használatban lévő összes kútnak, beleértve a felszíntechnológia különböző elemeit is. Beállíthatjuk a kútvezetékek szintkülönbségeit, különböző szűkítő elemeket, elzáró szerelvényeket, hajlatokat tehetünk a modellünkbe. A komplett rendszer pontos felépítése meghaladná e dolgozat kereteit, ezért feltételeztem, hogy a kútvezetékek vízszintesek, az áramlás stacionárius, és a homokfigyelő szűkítőkön kívül semmilyen más befolyásoló elem nem található.

31

4.4.

Termelési hozamok összehasonlítása

Az adatok begépelése és a modell felépítése után a szimuláció következett. Először egy 92 bar-os rétegnyomásra és 70 bar szeparátornyomásra állítva figyeltem meg, hogy mekkora hozamokra képesek a kutak. A választásom azért esett erre az értékre, mert ahogy már említettem -, a tároló kitermelését nem lehet egyből a maximális kapacitáson elkezdeni. Ezen okból kifolyólag döntöttem úgy, hogy a tároló kb. 93%-os feltöltöttség szintjén futtatom le a modellezésemet. Ekkor a tárolóban lévő mobilgáz mennyisége megközelítőleg 1359 millió m3. Ezeket az értékeket az E.ON Földgáz Storage Zrt. által regisztrált adatok alapján határoztam meg. A szoftver kiszámolja, hogy egy adott nyomáscsökkenés hatására az adott hosszon és keresztmetszeten mekkora hozam képes áthaladni. Ezt az ún. VLP (Vertical Lift Performance) görbe segítségével végzi. A VLP görbével a kútban fellépő áramlások alakulását figyelhetjük meg. A VLP és az IPR görbék metszéspontjával kapjuk meg a kút munkapontját. A programmal kirajzoltathatjuk ezeket a metszéspontokat.

13. ábra Egy kút IPR és a VLP görbe metszéspontjai (Forrás: saját munka)

32

A 13. ábrán az egyik kúthoz tartozó IPR és VLP görbe metszéspontjai láthatók. Két metszéspont van, amelyek közül az egyik az instabil (bal oldali), a másik a stabil (jobb oldali) munkapont. A hozam meghatározásához a jobb oldali, stabil munkapontot használjuk. A 92 bar-os rétegnyomás és 70 bar gyűjtési nyomás hatására a vizsgált kút kútfej nyomása 89,43 bar, várható hozama pedig 574,163 (1000 m3/nap) lett. Ezek a számítások – bármilyen programmal is végezzük – elméleti számításokon alapulnak, s csak akkor lenne igaz, ha csupán a kútkörzet és a réteg tulajdonságait vennénk figyelembe. A valóság azonban felülírja ezeket a számításokat. Hajdúszoboszlón a kutak védelmének és a biztonságos üzemeltetés érdekében különböző rezsimmaximumokban határozták meg a kutak maximális hozamát. Ahogy már korábban is említettem a tároló egy homokkő rétegben helyezkedik el, ezért fokozottan figyelni kell a kutak homoktermelésére. A kutakat ennek elkerülése végett homokszűrővel látták el. Ha a homokszűrővel és a hozamszabályozással nem korlátoznák a termelést, és a nagy talpi depresszió által keltett megnövekedett áramlási sebesség, vagy a szűrő részleges eltömődésének hatására a lecsökkent beáramlási felületen finom szemcsés réteghomok lépne a kútba, akkor ez szűrőlyukadást eredményezhetne. A homoktermelés pedig fokozott mértékű eróziót okoz, ami jelentősen lecsökkenti a kutak élettartamát. Ezen okokból kifolyólag vannak termelésre szinte alig képes kutak is, amelyeknek semmilyen körülmények között sem szabad nagyobb termelési maximumot megengedni, mint amit még biztonságosan elbír a kút. [9]

33

2. diagram Rezsimmaximumok összehasonlítása (Forrás: saját munka)

600

Hozam (1000 m3/nap)

500

400

300

200

100

0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749515355575961636567697173

A 3. mellékletben részleteztem a 2011/2012-es év rezsimmaximuma és 5 különböző réteg- és gyűjtőnyomás mellett elvégzett szimuláció során létrejött hozamok közti különbségét. Az 2. diagramon is látható, hogy egyes kutak rossz állapota miatt a számított (a használatban lévő homokfigyelő szűkítők mellett) és a kitárolási ciklus folyamán megengedett legnagyobb hozam között jelentős eltérések vannak, ami az egyik kút esetében több mint 300 ezer m3-es eltérést is jelent. Ez a kút rossz állapotából adódik. A kutak rezsimmaximumait 40-550 ezer m3 között határozták meg, ami a 73 termelésbe állított kút alapján 303,014 ezer m3-es átlagtermelést jelent. A program alapján számított átlagtermelési érték viszont 436,928 ezer m3. A kutak termelése közötti átlagos különbség kb. 133 ezer m3, ha az egyes kutak rezsimmaximumai és a számolt hozamértékek közti különbségét vesszük figyelembe. A kutak kapacitásának meghatározásával a tároló összkapacitását határozzák meg, ami az előírtaknak megfelelően bármikor biztonságosan kitermelhető. A rezsimmaximumokat 34

évről évre felülvizsgálják, és a jó teljesítményű, vagy a javított kutak esetén - amennyiben a fentebb említett feltételek lehetővé teszik - a rezsim akár növekedhet is, ez által pótolva a rosszabb kutak rezsimcsökkenésével okozott kapacitás kiesést. [9] Érdemesnek tartanám a nagy hozamokkal termelő kutak újbóli részletesebb felülvizsgálatát, hogy a gyengébb, termelésre alig képes kutakat kivonhassák a termelésből, s ha mód van rá, akkor megfigyelőkúttá lehetne átalakítani. Az általuk okozott termelés kiesést pedig a jobban teljesítő kutakkal lehetne korrigálni. De az ezzel járó negatív hatásokról sem szabad elfeledkezni, mert az eddig egyenletes eloszlású terhelés felborulhat, ráadásul, ha csak néhány jobban teljesítő kúttal pótolnák ezt a termelés kiesést, akkor ezek a kutak igénybevétele még intenzívebb lenne, ami miatt hamarabb tönkremennének. A következő táblázatokban azt vizsgálom meg, hogy az elméletileg számított hozamértékek alapján mekkora réteg- gyűjtőnyomás mellett képesek a kutak elérni a 2011/2012-es év kitárolási ciklusa során az egyes kutaknak egyedileg megadott maximális kitárolási hozamaikat. Ezeknek a kutankénti maximum rezsimeknek az összege 22,1 millió m3/nap volt. A tárolótól elvárt, és az ügyfelek számára a szerződésben foglaltak alapján a tényleges kiadási csúcs ettől azonban kevesebb. Ez azért van így, mert a kutankénti maximumok összegének tartalmaznia kell egy kb. 10%-os tartalékot is, hogyha nem bírna minden kút a maximumon termelni. Az így létrejövő kapacitás különbséget belekalkulálják a rezsimmaximumok meghatározásánál, hogy eleget tudjanak tenni a szerződési feltételeknek. A 3. mellékletben e számítási eredményeket a modellezés során használt összes kútra külön-külön részletezem.

35

6. táblázat Az összkapacitások összehasonlítása (Forrás: saját munka)

Rezsimmaximum 3

(1000 m /nap)

92 bar rétegnyomás 70 bar

Különbség

szeparátornyomás mellett

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap) 22120

31895,72

9775,715

Rezsimmaximum

80 bar rétegnyomás 61 bar

Különbség

(1000 m3/nap)

szeparátornyomás mellett

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap) 22120

26854,7

4734,682

Rezsimmaximum

75 bar rétegnyomás 56 bar

Különbség

(1000 m3/nap)

szeparátornyomás mellett

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap) 22120

25903,64

3783,644

Rezsimmaximum

70 bar rétegnyomás 54 bar

Különbség

(1000 m3/nap)

szeparátornyomás mellett

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap) 22120

22146,5

26,54

Rezsimmaximum

70 bar rétegnyomás 55 bar

Különbség

(1000 m3/nap)

szeparátornyomás mellett

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap) 22120

21175

-944,977

A táblázatok alapján megfigyelhető, hogy 70 bar rétegnyomás és 54 bar gyűjtő nyomás (szeparátornyomás) mellett, ha nem kellene hozamcsökkenéssel befolyásolni a termelést, akkor még kompresszorozás nélkül is tudná az előírtaknak megfelelő mennyiségű gázt betáplálni a távvezetéki rendszerbe. 53 bar szeparátornyomás mellett már nem érné el ezt az értéket. Ekkor a tároló kb. 15%-os feltöltöttség szint mellett 220 millió m3 mobilgáz

36

mennyiséggel rendelkezne. A valóságban a fentebb említett okok miatt ez nem kivitelezhető, s ezt az értéket nem vehetjük reálisnak. A tárolót eredetileg úgy méretezték, hogy 30 %-os feltöltöttségig tudja biztosítani a szerződésekben meghatározott értéket. [9] A távvezetéki rendszerbe az FGSZ Zrt. által meghatározott 40-58 bar közötti nyomásértékkel táplálható a gáz. A gázelőkészítő rendszeren a gáz mennyiségétől függően kb. 3-5 bar nyomásesés várható. Az itt létrejövő nyomásesést is figyelembe véve választottam az 54 bar szeparátornyomást a legalacsonyabb értéknek, mert így még eléri az FGSZ Zrt. által előírt értéket. [10]

37

5. A várható nyomásváltozások igazolása Az E.ON Földgáz Storage Zrt. egy PI (Plant Information) nevű programban figyeli a kút és a kútkörzet változásait. Az egész tároló hozam-, hőmérséklet- és nyomásváltozásai nyomon követhetőek vele. Ebben a fejezetben a PI általi ténylegesen mért és a GAP által számított méréseket hasonlítottam össze. Ezek igazolására a PI-ból mért átlagos nyomásokat, a modellemben pedig egy-egy véletlenszerűen kiválasztott kút nyomásváltozását nézem meg. A legnagyobb nyomásesések a kútba áramláskor, azaz a statikus rétegnyomás és a termelési kúttalp nyomás közti különbségből, a kúttalp és a kútfej közötti függőleges szakaszban történő áramláskor, valamint a felszíni rendszerben a homokfigyelő szűkítővel ellátott kútbekötő vezetékben lépnek fel. A többi nyomásveszteség ezekhez képest elhanyagolható. Először a PI-ból vett mérési adatokat ismertetem. Ehhez a 2008/2009-es év kitárolási ciklusából vett adatokat használtam fel, ugyanis az orosz-ukrán gázvita hatására ekkor volt a legjobban igénybe véve a tároló, és ekkor működött a legnagyobb teljesítménnyel, ha az elmúlt éveket vesszük figyelembe. 92 bar rétegnyomás mellett az átlagos kútfej nyomás 83,9 bar, az átlagos gyűjtési nyomás pedig 74,9 bar volt. Ez azt jelenti, hogy a kútba áramláskor és a kútban történő áramláskor fellépő átlagos nyomásveszteség 8,1 bar, a kútvezetékeken pedig 9 bar. Hangsúlyoznom kell, hogy ezek az értékek a működésben lévő kutak átlagnyomásából származnak, s ez az egyes kutaknál eltérő lehet. Számításaimban szintén a tároló teljes feltöltöttségéhez közeli állapotot vizsgáltam, azaz 92 bar rétegnyomás és 70 bar szeparátor nyomás mellett a GAP-ben két általam kiválasztott kút nyomásváltozásait néztem meg. A két kút kiválasztásának szempontjai a következőek voltak:  külön gyűjtősorra fussanak be  mind a két kútnál a „MultiRate C and n” hozamegyenlet alapján történjen a számított hozam meghatározása

38

 az E.ON Földgáz Storage Zrt. által meghatározott rezsimmaximum és a program által számolt hozam ne mutasson nagy eltérést (1000 m3/nap-ban) Az első kút kúttalp nyomása 87,6 bar, így a kútba áramláskor 4,4 bar nyomásveszteség lépett fel, a kútfej nyomása 76,17 bar, azaz a kútban 11,43 bar volt a számított nyomásesés. Az 1100 m hosszú 6”-os csővezetéken 6,144 bar nyomásveszteség lépett fel. A másik kút kúttalp nyomása 89,3 bar, kútfej nyomása 75,03 bar. Ebben az esetben, a kútba áramláskor 2,7 bar, a kútban pedig 14,27 bar nyomásesés lépett fel. A gyűjtő sorra való bekötővezetéke szintén 6”-os, hossza valamivel kevesebb, mindössze 800 méter. Ezen a szakaszon 5,031 bar nyomásesést számolt a program. A két telepet összekötő 2500 m hosszúságú vezetéken 1 bar alatti (0,8 bar), a gyűjtővezeték és a szeparátor közötti 10 m-es szakaszon szinte elhanyagolhatóan kicsi (0,01 bar) a kalkulált nyomásesés. Összességben elmondható, hogy valóban a kútban, és a kútvezetéken lépnek fel a legnagyobb nyomásveszteségek, azonban a mért és a számított adatok némileg eltérnek egymástól. A program szerint a rendszerben fellépő legnagyobb nyomásesés a kútban történő áramlás közben lép fel, a mérések alapján viszont a kútvezetékekben történik a nagyobb nyomásesés. Ez az eltérés abból adódhat, hogy más paraméterekkel számoltam, mint a valóságban fellépő körülmények. A csőérdesség és a hővezető képesség tekintetében egy átlagos értékkel számoltam és a vezetékek iránytöréseit sem vettem figyelembe, mert vízszintes áramlásra végeztem el a számításaimat.

39

6. A dupla kútvezetékekkel rendelkező kutak vizsgálata Ebben a fejezetben a dupla kútvezetékkel rendelkező kutak vizsgálatát fejtem ki. A tároló mind a két gyűjtőállomásához 7-7 db dupla kútvezetékkel rendelkező kút kapcsolódik. Ezek közül egy 2 x 6”, a többi 2 x 4”-os. Felépítésüket tekintve egy párhuzamosan működő azonos hosszúságú csővezetékekről van szó, melyek egy kezdő és egy végpontban egy „T-idommal” kapcsolódnak egymáshoz. A tárolónál használt kútvezeték párok átmérője és hossza is megegyezik (d1=d2, L1=L2). A dupla kútvezeték üzemeltetése az előnyök mellett különböző hátrányokkal is jár. Előnyös tulajdonsága abból származik, hogy egy hasonló paraméterekkel rendelkező kúthoz képest, amihez csak egy kútvezeték tartozik, nagyobb hozamok érhetőek el a dupla vezetéknek köszönhetően, hiszen nem egy, hanem két vezetéken történik a gáz szállítása. Ezek telepítése is valószínűleg ezért a nagyobb kapacitás elérése érdekében történt. Ha kiszámoljuk a hidraulikailag egyenértékű átmérőjét, akkor megkapjuk, hogy milyen átmérőjű csővel lehetne őket helyettesíteni. Az egyenértékű átmérő meghatározását az alábbi képlet segítségével tehetjük meg: [11]

A tárolónál használt dupla kútvezetékek többsége 4”-os, belső átmérője pedig 98 mm. Ha ezzel a belső átmérővel rendelkező két 4”-os vezetéknek a fenti egyenlet segítségével meghatározzuk az egyenértékű átmérőjét, akkor megkapjuk, hogy de=129,31 mm, ami 5,09 inch-nek felel meg. Számításaim szerint az áramlási veszteségek szempontjából a dupla 4”-os kútvezetékeket 5,09” átmérőjű csővel lehetne helyettesíteni. Így a tényleges áramlási keresztmetszet különbsége 1”-nál is nagyobb. A GAP további előnye, hogy egy kúthoz a kapcsolódási pontok által több gyűjtővezetéket is csatlakoztathatunk, így a felhasználó döntésén múlik, hogy a különböző belső átmérők miatt ezt az egyenértékű számításokat elvégzi-e, vagy párhuzamos vezetékpárokkal építi fel a modelljét. 40

Az egyenértékű átmérő kiszámításával csak szemléltetni szerettem volna a sima és a dupla vezeték közötti különbséget. A szimuláció pontosságát az is igazolja, hogy a modellben 0,14%-os eltérés volt az említett dupla 4”-os, és az egyenértékű kútvezetékkel történő termelés esetén. 7. táblázat Egy dupla 4”-os és egy vele egyenértékű belső átmérőjű cső hozama (Forrás: saját munka)

Belső átmérő (mm)

Hozam (1000 m3/nap)

2 x 98

486,540

129,31

487,245

Ezt a 0,14%-os eltérést elhanyagolhatónak tartom, s a modellem elkészítése során a dupla vezetékek lefektetésével végeztem a számításaimat, méghozzá úgy, hogy a kút után, és a gyűjtővezeték előtt 1 m-rel vált ketté, majd csatlakozott össze a két vezeték.

14. ábra A dupla kútvezetékek sémája (Forrás: saját munka)

Az ezzel a felépítéssel járó nagyobb hozamok ellenére a hátrányokról sem szabad elfeledkezni. Ezek a vezetékek ugyanis úgy is tekinthetőek, mint fő-, illetve mellékág. A 14. ábrán egy dupla kútvezeték sémája látható. Korábban már említettem, hogy egy T-idommal kapcsolódik egymáshoz a két vezetékpár. Ez számos problémát hordoz magával, többek között, hogy a mellékág tisztítása és ellenőrzése a jelenlegi technikával nem lehetséges.

41

A vezetékek megfelelő műszaki állapotban való megtartása érdekében elengedhetetlen a rendszeres tisztítás és ellenőrzés. A szénhidrogéniparban az acél csővezetékek aktuális állapotának felmérését ún. csőgörények segítségével végezik. A vezetékek tisztítása mellett az esetlegesen előforduló különböző hibatípusok kimutatására is alkalmas. A fellelhető hibák többek között az általános korrózió, az erózió okozta falvastagság csökkenés és különféle mechanikai sérülések, mint például karcolás, ráncosodás, horpadás. A hegesztési varratok mentén is történhetnek meghibásodások, törések. A görényezéssel végzett tisztítás/ellenőrzés időpontját előre tervezik, általában a leállás időszakában hajtják végre. A szükséges adatokon kívül, hogy a csőgörénnyel történő vizsgálatok elvégezhetőek legyenek, minden csővezetéknek tartalmaznia kell egy „görénykamrát”, amely elengedhetetlen a görény indításához és a fogadásához.[12] A párhuzamos vezetékkel rendelkező kutaknál azonban csak a főág alkalmas e vizsgálatok elvégzésére. A mellékágon ezeket a méréseket vagy tisztításokat sajnos nem lehet elvégezni, így nincs is információ a cső állapotáról, csak a főágon végrehajtott mérések alapján tudnak rá következtetni. Ez pedig veszélyekkel járhat, ugyanis a gáztermelés mellett víztermelés is előfordul. Bármennyire kevés is ennek a termelt víznek a mennyisége, mégis jelen van a rendszerben, és erről nem szabad megfeledkezni. Ez a víz a már kialakult anyaghibákban (repedés, karcolás, horpadás) megmaradhat, ami további korróziós hibát vonhat maga után, ami egészen a vezeték kilyukadásához vezethet. A vezetékek karbantartásánál két fajta stratégiát követhetünk. Az első a megelőzésen alapuló módszer, ami azt jelenti, hogy előre tervezett időpontokban rendszeresen vizsgálják a vezetékek állapotát, a másik pedig a kivárásos módszer. [12] A dupla vezetékek esetén a mellékágon sajnos csak ezt a kivárásos módszert lehet alkalmazni, ami azt jelenti, hogy csak azután tesznek lépéseket, amikor már bekövetkezett a hiba. Egy már bekövetkezett sérülés és az abból adódó hozamkiesés sokkal nagyobb költségekkel járhat, mint a rendszeres ellenőrzés során feltárt hibák javítása.

42

A csővezetékek meghibásodásai a vezetékek életkorának növekedésével hatványozottan jelentkezik, s ezért is szükséges az idős csővezetékekre jobban odafigyelni. A hajdúszoboszlói földgáztároló kútjai és kútvezetékei is 25 és 35 év közöttiek, így az idő múlásával az ellenőrizetlen csővezetékek anyagai időközben elhasználódhattak, s a tisztítás hiánya végett is keletkezhettek korróziós problémák. Dolgozatomban ezért is tartom fontosnak, hogy megvizsgáljam, hogy a dupla kútvezetékek cseréje milyen hatással van a termelési változásokra.

6.1.

Dupla kútvezetékek cseréje

Egy kitermelési ciklus során összesen 14 db párhuzamos kútvezetékkel rendelkező kutat használnak. Ebben a fejezetben a használatban lévő kútvezetékek kiváltásával való kapacitásváltozásokat fogom elemezni. Az előző fejezetben említett okok miatt célszerűnek tartom e vizsgálat elvégzését. Fontosnak tartom megemlíteni, hogy a számításokat a well-tesztek eredményei alapján a Prosper és GAP által számolt maximális termelésre vizsgáltam, azaz ezek csak elméleti értékek. Ezt követően az így kapott eredményeket a rezsimmaximumokkal hasonlítottam össze. A kapacitásváltozásokon túl a beruházási költségekről sem szabad megfeledkezni. Egy esetleges vezetékcsere jelentős költségeket von maga után. Ezért kell megvizsgálni, hogy egy vezetékcsere mekkora hozamváltozással jár együtt, illetve ez milyen hatással lesz a tároló összkapacitására. Üzemeltetés szempontjából a jövőre nézve előnyökkel járhat, hiszen a kapacitásváltozásokon túl így már az összes vezeték könnyedén ellenőrizhetővé válik. Ezeket a korszerűsítési eljárásokat az üzemeltetőnek kell eldönteni, de előtte mindenféleképpen ajánlatos a csővezetékek állapotáról egy átfogó vizsgálatot készíteni.

43

6.2.

A kútvezeték cseréjének hatásai

Mint ahogy már említettem, különböző falvastagságú vezetékeket használnak, ezért az azonos nagyságú vezetékek belső átmérőikben különbözhetnek egymástól. 8. táblázat A dupla kútvezetékkel rendelkező kutak belső átmérői (Forrás: saját munka az E.ON Földgáz Storage adatai alapján)

Belső átmérő (mm)

Kútvezeték (db)

95,4

2

98

9

103,124

2

153,8

1

Ahhoz, hogy ezt az összehasonlítást elvégezzem, egy külön modellt készítettem ezekre a kutakra. A modell sémája a 4. mellékletben található. Az alap koncepció az volt, hogy hogyan lehetne elkerülni a fő- és mellékág okozta problémákat. Három különböző esetet vizsgáltam meg. 1) a mellékág lezárása, és csak a főág használata 2) a meglévő dupla vezetékek cseréje egy 4”-os (db=98 mm) vezetékre 3) a meglévő dupla vezetékek cseréje egy 6”-os (db=146,4 mm) vezetékre 1) A mellékág lezárása, és csak a főág használata Első lépésként görényezéssel a főági vezetékek állapotát kell megvizsgálni. Amennyiben a vezetékek állapota kielégítő, és a kutak műszaki állapotára és homoktermelésére való tekintettel a jelenlegi rezsim megtartása mellett végezzük el a vizsgálatainkat, akkor ez az eljárás lehet a legkézenfekvőbb és legolcsóbb megoldás. A mellékág lezárásán kívül semmilyen komolyabb beruházást nem igényel ez a fajta megoldás. További előnyként lehet megemlíteni, hogy bármilyen vezeték meghibásodása esetén a már így tartalék-ágként üzemelő vezeték üzembe állítható lenne, addig, amíg a hibát kijavítják. Így jelentősen lecsökkenne a kapacitás-kiesésből származó veszteség, és még hiba esetén is biztosítani lehetne a szerződésben előírt mennyiséget.

44

9. táblázat A hozamok változása a mellékág lezárása mellett (Forrás: saját munka)

Kútnév

Dupla vezeték esetén

Főág megtartása

Különbség

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

4

380,746

368,063

-12,683

5

470,007

428,205

-41,802

6

430,075

401,099

-28,976

8

293,675

278,106

-15,569

9

456,558

408,788

-47,77

10

448,38

410,672

-37,708

11

381,428

359,764

-21,664

12

367,968

353,399

-14,569

13

516,81

468,313

-48,497

16

329,447

314,275

-15,172

17

365,689

349,81

-15,879

70

504,597

497,442

-7,155

72

552,055

501,427

-50,628

73

569,192

490,364

-78,828

Összesen

6066,629

5629,727

-436,9

Ahogy a 9. táblázatból is látszik, hogy ez a fajta megoldás használata során jelentős, egyes kutak esetén akár 78 ezer m3/nap termelés kieséssel is lehetne számolni, ha a kutak elméleti maximális kapacitásait vennénk figyelembe. Azonban az összehasonlítások végén szereplő 3. diagramon, ahol a vizsgált eseteket a rezsimmaximumokkal hasonlítottam össze, kiderült, hogy a kutak e módszer alkalmazása mellett is, azaz a kapacitáscsökkenés ellenére is képesek a kitárolási ciklusban meghatározott legmagasabb hozamok kitermelésére.

45

2) A meglévő dupla vezetékek cseréje egy 4”-os (db=98 mm) vezetékre A teljes vezetékcsere bármilyen kapacitásnövelő eljárás közül a legköltségesebb. Arról nem is beszélve, hogy a művelet elvégzéséhez jelentős előkészületi munkálatok kellenek, és a kivitelezésre szánt idő is sokkal hosszadalmasabb. Így ez csak abban az esetben ajánlatos, ha a csövek már olyan rossz állapotban vannak, hogy javítás helyett hosszabb távon inkább a csere jelenti a megoldást. A gyakorlatban, ha már vezetékcseréről lenne szó, akkor nem valószínű, hogy az egyenértékű átmérőtől kisebb átmérőjű cső cseréjét választanák, mert egy 4”-os vezetékcsere az eredeti feltételek mellett (szűkítő méretek megtartása) kapacitáscsökkenéssel járna. Erre az egyenértékű csőátmérő számítás lehet jó példa, hiszen egy 4”-os dupla vezeték szakasz egyenértékű belső átmérője de=129,31 mm, míg a vizsgált 4”-os vezetéké csak 98 mm. A vezetékek közül három 98 mm-től nagyobb belső átmérővel rendelkezik, kettő viszont ennél kevesebbel. A nagyobb belső átmérővel rendelkező vezetékeknél így jelentős kapacitáscsökkenés, a kisebb átmérőjűeknél pedig az első vizsgálattól magasabb hozam várható. A következő táblázatban csak a 9. táblázatban szereplő értékektől

eltérő

kapacitásváltozásokat tüntettem fel. 10. táblázat A hozamok változása 4”-os vezetékcsere esetén (Forrás: saját munka)

Kútnév

Dupla vezeték esetén

4”-os vezetékcsere

Különbség

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

16

329,447

316,827

-12,62

17

365,689

353,29

-12,399

70

504,597

432,515

-72,082

72

552,055

485,062

-66,993

73

569,192

467,43

-101,762

Összesen:

6066,629

5531,535

-535,094

Látható, hogy a 14 vezetéket tekintve összességben ez még nagyobb kapacitás-kieséssel járna, ám az alacsony rezsimmaximumok meghatározása, és az azokkal történő összehasonlítás miatt mégis érdekesnek tartottam e vizsgálat elvégzését is.

46

Ugyanakkor, ha már vezetékcseréről van szó, akkor célszerűbb az egyenértékű csőátmérőtől nagyobb átmérőjű vezetékcserét végrehajtani. 3) A meglévő dupla vezetékek cseréje egy 6”-os (db=146,4 mm) vezetékre Kapacitásnövelés szempontjából a 6”-os vezetékekre való cserével érhető el a legnagyobb hozamnövekedés, de a nagyobb belső átmérő nagyobb kivitelezési költségeket von maga után. 11. táblázat A hozamok változása 6”-os vezetékcsere esetén (Forrás: saját munka)

Kútnév

Dupla vezeték esetén

6”-os vezetékcsere

3

3

Különbség

(1000 m /nap)

(1000 m /nap)

(1000 m3/nap)

4

380,746

382,947

2,201

5

470,007

480,632

10,625

6

430,075

435,335

5,26

8

293,675

296,554

2,879

9

456,558

469,178

12,62

10

448,38

455,563

7,183

11

381,428

385,238

3,81

12

367,968

371,078

3,11

13

516,81

526,734

9,924

16

329,447

332,499

3,052

17

365,689

368,641

2,952

70

504,597

494,757

-9,84

72

552,055

559,343

7,288

73

569,192

582,252

13,06

Összesen

6066,629

6140,751

74,122

Látható, hogy az így elérhető kapacitásnövelés 2-13 ezer m3/nap többlettermelést eredményezne. Egy kúton fordul elő kapacitáscsökkenés, ami a belső átmérő keresztmetszetének csökkenéséből adódik.

47

A három eset megvizsgálása után tehát megállapítható, hogy ha hosszabb távra gondolkodunk, akkor a legcélszerűbb választást a 3) megoldás jelentené. Ha ezeket a dupla vezetékeket a későbbiek folyamán 6”-os vezetékre cserélik, akkor a 14 vezeték esetén összesen 1,22 %-os kapacitásnövekedés érhető el. A 92 bar réteg- és a 70 bar szeparátornyomás mellett az egész rendszerre történő hatása már elenyésző, ott már csak 0,66%-os kapacitásnövekedést érhetnénk el vele. A 3. diagramon szemléltetem a rezsimmaximumok, és a párhuzamos vezetékek kiváltására tett javaslataim közötti különbséget. 3. diagram Különböző átmérőjű kútvezetékek hozamainak összehasonlítása (Forrás: saját munka) 600

Hozam 1000 pm3/nap

500 400 300 200 100 0 4

5

6

8

9

10

11 12 13 Kútvezetékek

16

17

70

2011/2012-es év rezsimmaximuma

Dupla vezetékek

Fő vezeték ág használata

4"-os vezetékekre cserélve

72

73

6"-os vezetékekre cserélve

Látható, hogy a legnagyobb hozamcsökkenéssel járó 4”-os belső átmérőjű vezetékcsere esetén is képesek lennének a kutak az előírt mennyiség kitermelésére. Hangsúlyoznom kell, hogy ezek csak elméleti számítások, s a vezetékcsere esetén figyelembe kell venni a kutak állapotát, és az így meghatározott hozamokat is. Ami azért fontos, mert sajnálatos módon olyan kúttal is találkozhatunk, amelyik már olyan rossz 48

állapotban van, hogy már nem javítható, s így a kapacitásnövelés sem hajtható már végre rajta. Ezért ebben az esetben akár felesleges is lehet egy ekkora beruházás végrehajtása. A 3. diagramon is jól látszik, hogy némely kút termelése erősen korlátozva van a kút rossz állapota, vagy a megnövekedett homoktermelése miatt. Habár a 6”-os kútvezetékcsere hozamnövekedéssel járna, de az alacsony rezsimmel termelő kutak esetében, ha mindenféleképpen a dupla kútvezetékek kiváltása a cél, akkor ezeknél mégis az 1) alternatívát, a mellékág lezárását tartom a legcélszerűbb megoldásnak, hiszen még így is bőven tudná teljesíteni a meghatározott hozam termelését, és emiatt a kutat sem kellene kivonni a termelésből. Ez csak akkor lenne életképes, ha a kapacitás változatlan maradna, vagy csak annyival növekedne, hogy azt a mennyiséget még ez az egy vezeték ág is biztonságosan el tudná látni. Ezáltal csökkenne a vezetéklyukadási kockázat, hiszem a vezeték ily módon már ellenőrizhetővé válna. Ha pedig például a 16-os kút termelése esetén egy nagyobb költségekkel járó vezetékhiba lépne fel, akkor az alacsony (100 ezer m3/nap) termelés miatt nem érné meg egy új vezeték lefektetése, sőt még a vezeték kijavítása sem. Ezért inkább a kút termelésének leállítása a célszerűbb, és a kiesett kapacitás pótlása pedig a többi kút termelésének növelésével pótolható lenne. Azt viszont szem előtt kell tartani, hogy a kis hozamokkal termelő kutak termelésének is fontos szerepe van az egyenlő terhelés eloszlásában, ezért amíg termelésre képes egy kút, addig nem szabad őket leállítani. A vezetékcserét tehát több szempontból is mérlegelni kell és mindig a legcélravezetőbb megoldást kell szem előtt tartani. Ha a jövőben a technika rohamos fejlődésének köszönhetően meg tudják állítani (vagy legalábbis mérsékelni tudják) a kutak homoktermelését, és a kutak állapota is kielégítő, ezáltal a hozamuk is növelhető, akkor valóban érdemes elvégezni egy új 6”-os vezetékre történő cserét, ellenkező esetben viszont egyelőre még nem éri meg, mivel a számított maximális hozamértékektől a korlátozások miatt még így is messze elmaradnak.

49

7. Összefoglalás, következtetések A

diplomamunkámban

a

földgáztárolás

bemutatása

után

elkészítettem

a

Hajdúszoboszlói földgáztároló modelljét. A modell elkészítésében, és a különböző paraméterekkel történő futtatáshoz a Petroleum Expert programcsalád Prosper és GAP nevű programjait használtam. A kutak kiválasztásánál a 2011/2012-es év kitárolási ciklusát vettem figyelembe, így számításaimat 73 kút alapján végeztem. A hajdúszoboszlói tárolónál aránylag sok kutat használnak, hogy a szerződésekben foglalt mennyiséget biztosítani tudják. A

rendelkezésemre

álló

adatok

alapján

meghatároztam

a

vizsgált

kutak

hozamegyenleteit, elkészítettem mind a 73 kútnak a réteg- és a kút együttműködéséből származó beáramlási görbéit. Ezek eredményei az 1. és 2. mellékletben találhatóak. Ez után a felszíni rendszer bekötővezetékei átmérőinek, hosszának, homokszűrőinek összegyűjtése után felépítettem a tároló termelő rendszer hidraulikai modelljét. A kapott modellel megvizsgáltam a gáztároló kútjainak kapacitásváltozását a rétegtől egészen a szeparátorokig. A modell eredményei, - ahogy a dolgozatomban is említettem - csak akkor felelnének meg a valóságnak, ha csupán a réteg és a termelő rendszer tulajdonságait vennénk alapul. A tároló biztonságos működése szempontjából, a homoktermelés elkerülése végett ezek az értékek módosulnak. Öt különböző réteg- és gyűjtőnyomásra hasonlítottam össze a program által számolt, és a rezsimmaximumok által meghatározott értékeket. Ezek eredményei a 3. mellékletben tekinthetőek meg. A hajdúszoboszlói tároló több kútja is dupla kútvezetékkel csatlakozik a gyűjtőállomáshoz. Diplomamunkámban részleteztem az ezzel a felépítéssel járó műszaki problémákat. Három

különböző

esetet

vizsgáltam

meg,

hogy

hogyan

lehetne

bekötővezetékeket kiváltani, s hogy ezek mennyire befolyásolják

a

dupla

a termelési

paramétereket. Megállapítottam, hogy a dupla 4”-os kútvezetékek legnagyobb kapacitásnövelését szimpla 6”-os kútvezeték cserével lehetne elérni. Ez azonban komoly beruházást és

50

tervezést igényelne. A vezetékek így már tisztíthatóvá és ellenőrizhetővé válnának, valamint a 14 kútra átlagosan kb. 5000 m3/nap, összesen pedig 74 ezer m3/nap többlettermelés lenne elérhető. Hangsúlyoznom kell, hogy ezek is csak elméleti értékek, hiszen a kutak megfelelő állapotának megőrzése érdekében nem engedhető meg, hogy az előírtnál nagyobb mennyiségű gázt termeljenek velük. Tehát amíg nem tudják megállítani a kutak homoktermelését és kútjavító munkálatokat sem végeznek addig ezek az értékek csak tájékoztató jellegűek. Összegzésként tehát kijelenthető, hogy a tároló az elméleti számítási eredmények alapján lényegesen nagyobb hozamokra lenne képes, azonban a homoktermelés megakadályozása érdekében ezekhez a számított magas hozamokhoz képest jelentősen korlátozva vannak a termelési maximumok, azaz a rezsimek. A jövőben, ha sikerülne a homoktermelést megállítani, és nem kellene ennyire visszafogni a termelést, akkor jelentősebb beruházás nélkül is növelhető lenne a kutak kitermelési kapacitása és ekkor már érdemes lenne elgondolkodni a dupla kútvezetékek 6” átmérőjű vezetékcseréjén. Ezáltal a hozamnövekedésen túl az új vezetékek már ellenőrizhetővé válnának a biztonságosabb üzemeltetetés érdekében.

51

8. Irodalomjegyzék 1. Földgáz magazin: Felkészültünk, jöhet a tél! 2006. december 2. Dr. Bódi Tibor: Föld alatti gáztárolás; Oktatási segédlet, Miskolc, 2005 3. Mezősi András, Szolnoki Pálma, Takácsné Tóth Borbála: A gáztárolói verseny kialakulásának lehetőségei Magyarországon; 2008. november 4. Magyar Energetikai Társaság: Jászberényi Zoltán: Az Európai tárolói piac jövőjeMozgatórúgók és kihívások; 2011. október 4. 5. Földgáz magazin: Földgázárak Határ a csillagos ég? 2008/02 6. A Bányászati és Kohászati Lapok Kőolaj és Földgáz: A hajdúszoboszlói földgázbányászat 40 éve; 2003.július-augusztus 7. E.ON Földgáz Storage: Földalatti gáztárolás; Budapest, 2011.05.24. 8. Stephanie Schneider: Hajdúszoboszló Storage Review Study; 2011.05.03. 9. E.ON Földgáz Storage Zrt. Budapest 10. FGSZ Zrt. Jelentések; 2012 http://fgsz.hu/sites/.../Vezetekrendszer_pipeline_system_2012_12_01.xlsx 11. Dr. Tihanyi László: Szénhidrogén szállítás I.; Egyetemi jegyzet, Miskolc, 2006 12. Kulcsár Levente, Pázmándy Kristóf: Mágneses fluxus szivárgás vizsgálatán alapuló, intelligens görényekkel végzett falvastagság mérések; 2012.06. 13. Nemzeti Fejlesztési Minisztérium: Nemzeti Energiastratégia 2030; 2012

52

9. Summary In my thesis I presented the general description of the underground gas storage, and the Hajduszoboszlo Gas Storage. Furthermore I also prepared the Hajdúszoboszló Storage model with the help of Prosper and GAP, which are elements of the Petroleum Expert software package. I made the modelling and the calculations for 73 wells. The selection of wells were based on the 2011-2012 year withdrawal cycle.

First I collected the pressure and the production data of these wells. I prepared the back pressure equation for all the 73 wells, and I prepared the Inflow Performance Rate curve. The results of these can be found in Appendix 1 and 2. Then I built the surface system model. I collected the inside diameter, length and sand filters sizes of each well flow line. I made it with GAP, in which I generated Well IPRs files from the Prosper. This was followed by the modelling of the layer to the separators. These are just theorotical results. It would be true only if the layer and the well area properties were considered. The maximum withdrawal capacity is limited by the E.ON Földgáz Storage Zrt. because the sand production. The wells withdrawal capacity were modelled at 5 different layers and separators pressure and compared with the individual wells maximum capacity. The results can be found in Appendix 3. The Hajdúszoboszlú Gas Storage has a number of double well flow lines. These flow lines are connected to the gathering station. In my thesis I inspected the technical problems of these flow lines, and I suggested how these constructions could be exchanged If all the double flow lines were replaced by one 6” flow line, the highest capacity increase would be available. So the lines would be controllable and an average of 5 thousand m3/day, in all 74 thousand m3/day surplus production would be avaliable. But it is very expensive and it requires serious planning. It cannot be overemphasized that the sand production significantly restricts the production. These values are only informative until they stop the production of sand and the wells are suitably maintained.

53

10. Mellékletek jegyzéke: 1. melléklet: MultiRate C and n számítási eredményei 2. melléklet: C and n és számítási eredményei 3. melléklet: A mért és számított hozamok és különbségei különböző réteg- és szeparátornyomásokra 4. melléklet: A dupla kútvezetékekkel rendelkező kutak modellje a dupla kútvezetékkel és a 6”-os kútvezeték csere után

54

1. melléklet: MultiRate C and n számítási eredményei Kútnév

C

n

(Sm3/nap/bar2)

AOF (1000 m3/nap)

2

5135,77

0,68306

2415,537

5

4034,07

0,73766

3205,100

6

11424,8

0,62922

3285,438

8

683,588

0,80685

783,031

9

8298,88

0,61365

2124,24

10

8171,31

0,98867

31226,077

11

2269,71

0,76014

2206,35

12

1961,8

0,72812

1128,086

13

979,65

0,94664

4178,493

15

6434,61

0,7238

4247,806

17

5819,4

0,60402

1290,059

18

13445

0,59701

2847,77

19

6960,42

0,77231

6749,939

20

3410,14

0,80729

4466,512

22

1488,49

0,82392

2229,021

25

3199,74

0,73905

2289,285

26

11973,1

0,71131

7669,134

28

2295,78

0,90067

5913,838

30

3993,61

0,63113

1000,211

31

2343,91

0,80966

3109,282

33

3026,77

0,72387

1888,519

35

1261,22

0,80241

1374,813

36

7494,24

0,63066

2201,747

37

2588,86

0,83561

4658,459

38

15797,3

0,58149

2780,592

40

7679,13

0,68351

3214,391

42

3241,34

0,82924

5600,926

55

43

454,132

0,94664

1746,233

44

487,58

0,97232

2603,463

45

1575,95

0,89317

4530,973

46

3599,58

0,64953

1089,7

48

8233,02

0,66189

3227,655

49

1679,1

0,85499

3304,546

50

1301,48

0,81351

1320,689

51

915,085

0,94818

2735,928

53

4342,01

0,7391

3382,527

54

7627,86

0,64494

1996,188

56

845,363

0,98526

5892,294

57

8716,94

0,80776

10598,839

58

9608,39

0,53514

894,986

60

3545,39

0,6884

1182,45

61

1952,22

0,89279

5234,87

62

11170,7

0,64376

3477,803

63

2772,44

0,84118

3416,347

65

9089,53

0,77689

8726,452

66

18083,9

0,51033

1397,345

67

1655,57

0,86476

3639,496

68

6323,5

0,6987

2660,537

70

7782,2

0,60755

1597,131

71

4236,3

0,80002

5632,642

72

5501,49

0,7462

4054,649

73

5793,17

0,77772

5563,798

56

2. melléklet: C and n és számítási eredményei Kútnév

C

n

(Sm3/nap/bar2)

AOF (1000 m3/nap)

1

2465

0,7

1163,501

3

2269,71

0,76014

2206,715

4

2269,71

0,76014

2206,715

7

1183,13

0,93487

4718,62

14

454,132

0,94664

1746,534

16

2322,9

0,80219

3165,691

21

658,12

0,81179

787,759

23

3802,58

0,72213

2548,24

24

8298,88

0,61365

2125,487

27

11424,8

0,62922

3291,098

29

3199,74

0,73905

2287,493

32

2269,71

0,76014

2206,715

34

5679,32

0,5567

824,901

39

3241

0,82924

5600,225

41

2322,69

0,8021

3168,554

47

1425,94

0,8929

4611,842

52

3026,77

0,72387

1888,756

55

1183,13

0,93487

4735,86

59

8098

0,65813

2767,814

64

5035,65

0,71

2309,065

69

5819

0,60402

1290,025

57

3. melléklet: A mért és számított hozamok és különbségei különböző réteg- és szeparátornyomásokra Réteg: 92 bar Maximális hozam

Szeparátornyomás: 70 bar

Kútnév:

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

Különbség:

1

40

371,221

331,221

2

280

296,35

16,35

3

180

323,732

143,732

4

180

380,728

200,728

5

400

469,959

69,959

6

300

430,056

130,057

7

200

286,157

86,157

8

130

293,64

163,64

9

400

456,513

56,513

10

200

447,226

247,226

11

180

381,234

201,234

12

200

367,731

167,731

13

450

516,188

66,188

14

220

371,013

151,013

15

350

477,525

127,525

16

100

329,055

229,055

17

250

365,489

115,489

18

400

497,956

97,956

19

480

622,528

142,528

20

500

547,59

47,259

21

130

293,001

163,001

22

300

397,079

97,079

23

350

473,633

123,633

24

400

481,657

81,657

25

400

468,303

68,303

58

26

320

442,424

122,424

27

300

447,297

147,297

28

380

542,055

162,055

29

400

464,881

64,881

30

150

366,127

216,127

31

200

419,254

219,254

32

180

334,474

154,474

33

400

450,539

50,539

34

240

286,683

46,683

35

150

372,288

222,288

36

350

389,06

39,06

37

380

498,04

118,04

38

500

564,361

64,361

39

100

215,493

115,493

40

350

503,86

153,86

41

100

341,255

241,256

42

100

213,232

113,232

43

220

368,715

148,715

44

200

387,283

187,283

45

350

505,049

155,049

46

100

306,558

206,558

47

400

481,709

81,709

48

400

495,515

95,515

49

250

420,689

170,689

50

260

376,56

116,56

51

200

421,044

221,044

52

400

456,043

56,043

53

250

427,202

177,202

54

350

488,893

138,893

55

200

406,117

206,117

56

100

336,531

236,531

59

57

450

594,489

144,489

58

450

462,913

12,913

59

400

502,446

102,446

60

450

474,862

24,862

61

250

434,606

184,606

62

550

612,666

62,666

63

450

559,129

109,129

64

330

471,402

141,402

65

450

617,212

167,212

66

300

454,871

154,871

67

450

497,593

47,593

68

440

556,042

116,042

69

250

384,041

134,041

70

400

504,044

104,044

71

400

573,81

173,81

72

400

551,995

151,995

73

400

569,13

169,13

Összesen:

22120

31895,72

9775,715

Réteg-:80 bar Maximális hozam: Szeparátornyomás: 61 bar Kútnév:

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

Különbség:

1

40

310,903

270,903

2

280

247,479

-32,521

3

180

270,594

90,594

4

180

323,877

143,877

5

400

392,076

-7,924

6

300

367,326

67,326

7

200

238,452

38,452

8

130

235,835

105,835

60

9

400

384,281

-15,719

10

200

382,489

182,489

11

180

324,661

144,661

12

200

303,481

103,481

13

450

423,119

-26,881

14

220

374,145

154,145

15

350

401,207

51,207

16

100

279,46

179,46

17

250

303,832

53,832

18

400

419,244

19,244

19

480

522,479

42,479

20

500

454,61

-45,39

21

130

237,704

107,704

22

300

339,49

39,49

23

350

394,172

44,172

24

400

404,653

4,653

25

400

389,465

-10,535

26

320

376,324

56,324

27

300

379,783

79,783

28

380

456,172

76,172

29

400

386,399

-13,601

30

150

307,443

157,443

31

200

357,824

157,824

32

180

279,434

99,434

33

400

376,562

-23,438

34

240

242,117

2,117

35

150

310,435

160,435

36

350

356,964

6,964

37

380

414,786

34,786

38

500

474,072

-25,928

39

100

183,994

83,994

61

40

350

423,093

73,093

41

100

289,269

189,269

42

100

182,798

82,798

43

220

306,444

86,444

44

200

329,912

129,912

45

350

419,353

69,353

46

100

257,296

157,296

47

400

398,609

-1,391

48

400

415,503

15,503

49

250

357,721

107,721

50

260

314,718

54,719

51

200

357,927

157,927

52

400

379,947

-20,053

53

250

364,173

114,173

54

350

405,42

55,42

55

200

347,287

147,287

56

100

285,571

185,571

57

450

496,471

46,471

58

450

387,138

-62,862

59

400

421,756

21,756

60

450

391,099

-58,901

61

250

368,287

118,287

62

550

514,035

-35,965

63

450

464,193

14,193

64

330

400,857

70,857

65

450

518,509

68,509

66

300

387,214

87,214

67

450

409,849

-40,151

68

440

464,427

24,427

69

250

332,094

82,094

70

400

421,818

21,818

62

71

400

478,636

78,636

72

400

460,301

60,301

73

400

475,614

75,614

Összesen:

22120

26854,7

4734,682

Réteg-: 75 bar Maximális hoza:

Szeparátornyomás: 56 bar

Kútnév:

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

Különbség:

1

40

300,716

260,716

2

280

239,91

-40,09

3

180

261,868

81,868

4

180

310,704

130,704

5

400

381,165

-18,835

6

300

350,903

50,903

7

200

231,136

31,136

8

130

226,511

96,511

9

400

373,183

-26,817

10

200

368,713

168,713

11

180

310,979

130,979

12

200

290,567

90,567

13

450

410,746

-39,254

14

220

297,146

77,146

15

350

390,257

40,257

16

100

270,03

170,03

17

250

294,704

44,704

18

400

408,311

8,311

19

480

508,215

28,215

20

500

442,32

-57,68

21

130

228,82

98,82

63

22

300

321,221

21,221

23

350

383,282

33,282

24

400

394,11

-5,89

25

400

378,394

-21,606

26

320

363,047

43,047

27

300

367,518

67,518

28

380

444,046

64,046

29

400

375,367

-24,633

30

150

298,15

148,15

31

200

336,939

136,939

32

180

270,052

90,052

33

400

362,762

-37,238

34

240

234,701

-5,299

35

150

300,162

150,162

36

350

338,436

-11,564

37

380

403,453

23,453

38

500

461,889

-38,111

39

100

182,366

82,366

40

350

411,916

61,916

41

100

280,588

180,588

42

100

180,623

80,623

43

220

296,272

76,272

44

200

314,165

114,165

45

350

407,243

57,243

46

100

248,444

148,444

47

400

387,086

-12,914

48

400

404,547

4,547

49

250

337,877

87,877

50

260

303,561

43,561

51

200

338,025

138,025

52

400

367,202

-32,798

64

53

250

346,192

96,192

54

350

394,006

44,006

55

200

327,417

127,417

56

100

275,595

175,595

57

450

480,487

30,487

58

450

376,699

-73,301

59

400

410,714

10,714

60

450

379,711

-70,289

61

250

350,63

100,63

62

550

501,715

-48,285

63

450

451,705

1,705

64

330

385,101

55,101

65

450

504,556

54,556

66

300

374,203

74,203

67

450

398,236

-51,764

68

440

452,159

12,159

69

250

316,588

66,588

70

400

410,934

10,934

71

400

465,898

65,898

72

400

448,086

48,086

73

400

462,664

62,664

Összesen:

22120

25903,64

3783,644

Réteg-: 70 bar Maximális hozam

Szeparátornyomás: 54 bar

Kútnév:

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

Különbség:

1

40

259,599

219,599

2

280

203,241

-76,759

3

180

220,833

40,833

4

180

273,217

93,217

65

5

400

325,446

-74,554

6

300

309,077

9,077

7

200

196,091

-3,909

8

130

182,614

52,614

9

400

319,948

-80,052

10

200

320,282

120,282

11

180

274,208

94,208

12

200

245,137

45,137

13

450

338,706

-111,294

14

220

253,765

33,765

15

350

334,318

-15,682

16

100

232,665

132,665

17

250

250,961

0,961

18

400

346,829

-53,171

19

480

427,88

-52,12

20

500

368,168

-131,832

21

130

186,524

56,524

22

300

285,668

-14,332

23

350

325,728

-24,272

24

400

336,275

-63,725

25

400

320,749

-79,251

26

320

316,536

-3,464

27

300

319,975

19,975

28

380

375,775

-4,225

29

400

319,902

-80,098

30

150

259,819

109,819

31

200

298,741

98,741

32

180

228,966

48,966

33

400

312,177

-87,823

34

240

199,813

-40,187

35

150

259,103

109,103

66

36

350

300,993

-49,007

37

380

339,921

-40,079

38

500

389,975

-110,025

39

100

155,564

55,564

40

350

348,497

-1,503

41

100

242,616

142,616

42

100

156,814

56,814

43

220

252,269

32,269

44

200

276,039

76,039

45

350

341,258

-8,742

46

100

211,521

111,521

47

400

327,077

-72,923

48

400

342,86

-57,14

49

250

298,506

48,506

50

260

261,133

1,133

51

200

299,071

99,071

52

400

314,146

-85,854

53

250

305,319

55,319

54

350

332,31

-17,69

55

200

291,099

91,099

56

100

237,13

137,13

57

450

406,233

-43,767

58

450

323,809

-126,191

59

400

347,355

-52,645

60

450

319,477

-130,523

61

250

307,833

57,833

62

550

422,19

-127,81

63

450

375,68

-74,32

64

330

340,601

10,601

65

450

425,882

-24,118

66

300

330,184

30,184

67

67

450

332,621

-117,379

68

440

378,986

-61,014

69

250

283,51

33,51

70

400

345,57

-54,43

71

400

390,6

-9,4

72

400

374,812

-25,188

73

400

388,343

-11,657

Összesen:

22120

22146,5

26,54

Réteg-: 70 bar Maximális hozam

Szeparátornyomás: 55 bar

Kútnév:

(1000 m3/nap)

(1000 m3/nap)

Különbség:

1

40

248,461

208,461

2

280

193,34

-86,66

3

180

208,603

28,603

4

180

261,886

81,886

5

400

312,908

-87,092

6

300

300,845

0,845

7

200

186,765

-13,235

8

130

169,512

39,512

9

400

309,443

-90,557

10

200

310,984

110,984

11

180

262,831

82,831

12

200

231,09

31,09

13

450

320,14

-129,86

14

220

240,466

20,466

15

350

320,643

-29,357

16

100

221,926

121,926

17

250

237,816

-12,184

18

400

332,026

-67,974

68

19

480

402,847

-77,153

20

500

347,216

-152,784

21

130

173,693

43,693

22

300

274,686

-25,314

23

350

312,69

-37,31

24

400

322,025

-77,975

25

400

309,421

-90,579

26

320

307,958

-12,042

27

300

310,705

10,705

28

380

355,325

-24,675

29

400

308,452

-91,548

30

150

249,309

99,309

31

200

291,094

91,094

32

180

216,379

36,379

33

400

301,753

-98,247

34

240

188,906

-51,094

35

150

247,446

97,446

36

350

293,047

-56,953

37

380

324,503

-55,497

38

500

367,932

-132,068

39

100

154,135

54,135

40

350

333,267

-16,733

41

100

231,649

131,649

42

100

157,745

57,745

43

220

239,657

19,657

44

200

263,863

63,863

45

350

324,488

-25,512

46

100

200,21

100,21

47

400

313,553

-86,447

48

400

327,821

-72,179

49

250

290,17

40,17

69

50

260

249,233

-10,767

51

200

290,928

90,928

52

400

303,551

-96,449

53

250

297,072

47,072

54

350

317,339

-32,661

55

200

282,989

82,989

56

100

226,483

126,483

57

450

381,788

-68,212

58

450

312,386

-137,614

59

400

332,11

-67,89

60

450

307,002

-142,998

61

250

299,095

49,095

62

550

404,942

-145,058

63

450

352,64

-97,36

64

330

326,501

-3,499

65

450

401,189

-48,811

66

300

316,688

16,688

67

450

316,74

-133,26

68

440

356,892

-83,108

69

250

273,352

23,352

70

400

328,335

-71,665

71

400

367,412

-32,588

72

400

352,804

-47,196

73

400

365,902

-34,098

Összesen:

22120

21175

-944,997

70

4. melléklet: A dupla kútvezetékekkel rendelkező kutak modellje

71

A dupla kútvezetékekkel rendelkező kutak egy 6”-os kútvezetékre történő cseréje után felépülő modellje

72