Wpływ prac wiertniczych prowadzonych za gazem ziemnym w łupkach na jakość powietrza atmosferycznego
Jan Macuda
Faculty of Drilling Oil and Gas, Department of Oil Engineering, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków (Polska)
Marek Bogacki
Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Management and Protection of Environment, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków (Polska)
Jakub Siemek
Faculty of Drilling Oil and Gas, Department of Oil Engineering, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków (Polska)
Abstrakt
Gaz z formacji łupkowych stanowi alternatywę dla konwencjonalnych źródeł energii. Wydobywany z poszanowaniem wymogów ochrony środowiska oraz w zgodzie z regułami zrównoważonego rozwoju jest elementem bezpieczeństwa energetycznego państwa, wpisuje się w logikę dywersyfikacji źródeł energii oraz stanowi impuls do rozwoju gospodarczego i naukowo-technicznego kraju. Polska należy do krajów, w których z gazem łupkowym wiąże się duże nadzieje. Tutaj proces wiercenia otworów poszukiwawczych za gazem ziemnych w skałach łupkowych w większości przypadków prowadzony jest przy wykorzystaniu urządzeń wiertniczych, w których poszczególne podzespoły napędzane są silnikami elektrycznymi. Jednak źródłem energii elektrycznej są dla nich mobilne zestawy generatorów napędzane silnikami wysokoprężnymi dużej mocy. Ilość agregatów oraz ich sumaryczna moc dobierana jest każdorazowo w oparciu o wykonany bilans mocy poszczególnych podzespołów technologicznych i systemu zasilania awaryjnego. Wysokoprężne silniki spalinowe dużej mocy, wykorzystywane do napędu generatorów prądu, stanowią istotne źródło emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych do powietrza. Ponadto w okresie zimowym dodatkowym źródłem emisji do powietrza jest mobilna kontenerowa kotłownia technologiczna zasilana olejem opałowym. Dla potrzeb oceny wpływu pracujących urządzeń wiertniczych na jakość powietrza w trakcie prowadzenia prac poszukiwawczych za gazem ziemnym w skałach łupkowych, w stworzonym modelu emisyjnym założono pracę 5 punktowych źródeł emisji zorganizowanej. Cztery źródła są związane z pracą silników spalinowych, każdy o mocy 1257 kW, napędzających generatory, a piąty z pracą kotłowni technologicznej o mocy 375 kW. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu na jakość powietrza silników spalinowych oraz kotłowni wykorzystywanych przy realizacji prac wiertniczych związanych z poszukiwaniem gazu ziemnego w skałach łupkowych. Badania prowadzone były metodą modelowania matematycznego w oparciu o rzeczywiste dane technologiczne pochodzące z obszaru wierceń poszukiwawczych.
Słowa kluczowe:
prace wiertnicze, łupki, gaz z łupków, jakość powietrza, emisja zanieczyszczeń, zanieczyszczenie pyłowe i gazowe, zanieczyszczenie powietrza, modelowanie matematyczneBibliografia
BOGACKI M., MACUDA J., 2014, The Influence of Shale Rock Fracturing Equipment Operation on Atmospheric Air Quality, in: Archives of Mining Sciences, vol. 59, no 4, p. 897-912.
Google Scholar
MACUDA J., 2010, Environmental aspects of natural gas production from unconventional deposits, in: Geological Review, vol. 58 no 3, p. 266-270 (in Polish).
Google Scholar
MACUDA J., MARCHEL P., 2011, Environmental impact of drilling works on shale gas prospecting in Poland, in: Drilling Oil Gas, vol. 28 no 1-2, p. 263-271 (in Polish).
Google Scholar
ZAWISZA L. et al., 2007, Evaluation of natural hazards while prospecting, recognizing and extracting hydrocarbon deposits. Grant Nr 640/2004/Wn-06/FG-go-tx/D, (in Polish).
Google Scholar
RAHM B., RIHA S., YOXTHEIMER D., 2011, Environmental water and air quality issues associated with shale gas development in the Northeast. Marcellus Center for Outreach & Research, http://www.marcellus.psu.edu/research/pdf/ChangingEnvironment.pdf (05.06.2016).
Google Scholar
MACUDA J., KONIECZYŃSKA M., 2015, Environmental Impact of Exploration from Unconventional Gas Deposits in Poland, in: Ecological Chemistry and Engineering, vol. 22 no 4, p. 703-717.
Google Scholar
CATERPILLAR OIL & GAS, 2013, Power for well servicing, http://catoilandgas.cat.com/cat-3512-well-servicing (01.06.2016).
Google Scholar
U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, 2013, Large Stationary Diesel and All Stationary Dual-fuel Engines, Volume I, Chapter 3: Stationary Internal Combustion Sources, AP 42, 5th Edition, https://www3.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch03/final/c03s04.pdf (01.06.2016).
Google Scholar
EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY, 2006, Other mobile sources and machinery. Off road transport. Emission Inventory Guidebook, http://www.eea.europa.eu/publications/EMEPCORINAIR/group08.pdf
Google Scholar
(01.06.2016).
Google Scholar
POLISH COMMITTEE FOR STANDARDIZATION, 2013, Fuel for vehicles. Diesel oils. Requirements and research methods. PN-EN 590:2013-12 (in Polish).
Google Scholar
DIESELNET, 2016, Emission standards. Nonroad diesel engines, https://www.dieselnet.com/standards/us/nonroad.php (01.06.2016).
Google Scholar
MICHAŁOWSKI M., TORA B., ČABLIK V. ČERNOTOVÁ, L., 2012, Wybrane problemy wydobycia gazu łupkowego, in: Rocznik Ochrona Środowiska/Annual Set Environment Protection, Tom 14, p. 866-874.
Google Scholar
MINISTRY OF ENVIRONMENTAL PROTECTION, NATURAL RESOURCES AND FORESTRY, 1996, Emission indices for contaminants introduced to the atmosphere from the combustion of fuels. Information and guideline materials (1/96), Warsaw, (in Polish).
Google Scholar
Regulation of the ENVIRONMENT MINISTER of 24 August 2012 about the level of some substances in air (Dz.U. 2012 poz. 1031.), 2012 (in Polish).
Google Scholar
Regulation of the ENVIRONMENT MINISTER of 26 January 2010 about reference values for some substances in air (Dz.U. 2010 nr 16 poz. 87), 2010 (in Polish).
Google Scholar
Autorzy
Jan MacudaFaculty of Drilling Oil and Gas, Department of Oil Engineering, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków Polska
Autorzy
Marek BogackiFaculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Management and Protection of Environment, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków Polska
Autorzy
Jakub SiemekFaculty of Drilling Oil and Gas, Department of Oil Engineering, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków Polska
Statystyki
Abstract views: 21PDF downloads: 6
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
