O PROJEKCIE:
Cel projektu:
Głównym celem projektu jest opracowanie technologii wytwarzania nowej generacji środków chemicznych o wysokiej efektywności, zapewniających ciągłą eksploatację złóż ropy naftowej i gazu ziemnego.Końcowym wynikiem projektu będą:
- Technologia wytwarzania inhibitora parafin, dla kopalni ropy naftowej i gazu ziemnego. Inhibitor parafin dozowany w sposób ciągły do odwiertów i rurociągów transmisyjnych, będzie zapobiegał przed tworzeniem się osadów parafinowych na urządzeniach obsługujących odwierty i rurociągi, obniżając lepkość ropy naftowej poprawi jej płynność i ułatwi swobodny jej przepływ.
- Technologia wytwarzania inhibitora korozji, dla kopalni ropy naftowej i gazu ziemnego. Inhibitor korozji może być stosowany zarówno jako podstawowy inhibitor korozji do układów ropa naftowa-woda (solanka), o dużej zawartości agresywnego siarkowodoru i ditlenku węgla, jak również jako podstawowy inhibitor do zawodnionych rurociągów gazowych, zabezpieczając je przed korozją wynikającą z obecności agresywnych gazów i obecności wody na dnie rurociągów.
- Technologia wytwarzania inhibitora hydratów, dla kopalni ropy naftowej i gazu ziemnego. Inhibitor hydratów znajdzie zastosowanie w odwiertach i rurociągach transmisyjnych, zabezpieczając przed tworzeniem się korków hydratowych, ułatwiając przepływ ropy naftowej i gazu.
- Technologia wytwarzania inhibitora hydratów i korozji, dla kopalni ropy naftowej i gazu ziemnego. Inhibitor hydratów i korozji znajdzie zastosowanie w odwiertach i rurociągach transmisyjnych zabezpieczając zarówno przed tworzeniem się korków hydratowych, jak również przed korozją wynikającą z obecności wody na dnie rurociągów i agresywnych gazów obecnych w gazie ziemnym.
- Technologia wytwarzania deemulgatora do odwadniania i odsalania ropy naftowej, dla kopalni ropy naftowej i gazu ziemnego. Deemulgator znajdzie zastosowanie zarówno w kopalniach naziemnych, jak również na platformach wiertniczych. Jego podstawowym zadaniem jest rozbicie emulsji woda-ropa naftowa na dwie fazy: ropę naftową i wodę.
Powyższe technologie zostaną udostępnione potencjalnym producentom poprzez udzielenie licencji. Wyprodukowane środki chemiczne będą oferowane firmom wydobywczym w kraju i za granicą.
Na czym polega innowacyjność projektu?
Dostępne inhibitory parafin stosowane w kopalniach ropy naftowej mogą wykazywać niską skuteczność dyspergowania cząsteczek parafin w ropie, słabe obniżanie temperatury płynięcia i lepkości ropy, brak kompatybilności z termodynamicznym inhibitorem hydratów, szkodliwe oddziaływanie na środowisko naturalne oraz korozyjne oddziaływanie na powierzchnie rurociągów i aparatury wydobywczej. W wyniku badań podczas realizacji projektu stwierdzono, że zastosowanie innowacyjnych środków powierzchniowo-czynnych powoduje wysoki efekt przeciwdziałania depozycji parafin z ropy naftowej. Inhibitor parafin opracowany w ramach niniejszego projektu równomiernie dysperguje cząsteczki parafin w ropie naftowej, nie dopuszczając do ich wydzielania i wytrącania się z ropy. Zastosowane środki powierzchniowo-czynne spowodowały również dodatkowy efekt znacznego obniżenia lepkości ropy naftowej oraz jej temperatury płynięcia i mętnienia. Równocześnie stwierdzono, że zastosowane w kompozycji środki powierzchniowo-czynne spowodowały dodatkowo działanie przeciwkorozyjne. Opracowany inhibitor parafin jest kompatybilny z termodynamicznym inhibitorem hydratów. Zastosowane w inhibitorze parafin środki powierzchniowo-czynne należą do grupy związków chemicznych nieszkodliwych, o wysokim stopniu biodegradacji, powyżej 80 %. Unikalna kompozycja inhibitora parafin jest chroniona zgłoszeniem patentowym, którego dokonano we wrześniu 2010 roku.
Wiele dostępnych inhibitorów korozji do ochrony odwiertów, ropociągów i gazociągów, tworzy po zmieszaniu z wodą złożową niejednorodną ciecz, wydzielając osady i wytrącając część inhibitora. Powoduje to niedostateczną ochronę przeciwkorozyjną, może być również przyczyną powstawania niebezpiecznej korozji wżerowej, będącej zazwyczaj przyczyną awarii, wynikającej z uszkodzenia rurociągu w miejscu głębokiego wżeru. Dodatkową niedogodnością dostępnych inhibitorów korozji jest to, że zawierają w swoim składzie grupy fenolowe. Grupy fenolowe są szczególnie szkodliwe dla środowiska naturalnego z uwagi na bardzo niską biodegradację. W 2010 roku w ramach realizacji prac w projekcie, opracowano 2 technologie inhibitorów korozji: do zastosowania w kopalniach ropy naftowej i w kopalniach gazu ziemnego. Innowacyjność rozwiązania wynika z zastosowania kilku środków powierzchniowo-czynnych o wysokim stopniu biodegradacji, o łącznym, synergicznym działaniu. Opracowane inhibitory korozji tworzą z wodą złożową stabilne, jednorodne ciecze. Stabilny układ inhibitor korozji - woda złożowa, równomierne rozproszenie substancji aktywnej w wodzie oraz dodatkowy efekt synergiczny spowodował, że właściwości opracowanych inhibitorów korozji zwiększyły się kilkakrotnie. Unikalna kompozycja inhibitora korozji jest chroniona zgłoszeniem patentowym, którego dokonano we wrześniu 2010 roku.
Niedogodnością stosowania niskiej klasy inhibitorów hydratów jest ich negatywne oddziaływanie na środowisko naturalne, stwarzanie zagrożenia pożarowego i kłopoty z magazynowaniem. Planowane na 2011/2012 rok prace nad inhibitorem hydratów będą miały na celu opracowanie skutecznego kinetycznego inhibitora hydratów, który mógłby z powodzeniem konkurować z klasycznym, termodynamicznym inhibitorem. Z uwagi na to, że poziom dozowania kinetycznych inhibitorów hydratów w kopalniach ropy i gazu jest kilkakrotnie niższy w porównaniu do tradycyjnych inhibitorów termodynamicznych, będzie to miało korzystny wpływ na środowisko naturalne. Nowa kompozycja będzie zawierać kopolimery i łatwo biodegradowalne antyaglomeraty, należące do najnowszej generacji dodatków typu LDHI (Low Dosage Hydrate Inhibitor). Zastosowanie wysokiej klasy inhibitora hydratów pozwoli zredukować koszty transportu gazu ziemnego i wpłynie korzystnie na jego jakość.
Niedostatkiem dostępnych deemulgatorów są niewystarczające właściwości deemulgujące, ich korozyjne oddziaływanie na aparaturę wydobywczą oraz obecność w składzie deemulgatorów składników zanieczyszczających środowisko naturalne (grupy fenolowe). Ze względu na coraz ostrzejsze ograniczenia środowiskowe w produkcji ropy, istnieje coraz większa potrzeba korzystania z bezpieczniejszych formulacji, mniej toksycznych, a wydajniejszych niż deemulgatory klasyczne. Prace planowane od 2011 roku będą miały na celu opracowanie deemulgatora, który będzie spełniał równocześnie trzy funkcje: deemulgatora, inhibitora parafin i inhibitora korozji. Badania będą zmierzały również w kierunku obniżenia dozowania, co wpłynie korzystnie na ochronę środowiska naturalnego. Opracowany deemulgator będzie się charakteryzował znacznie lepszymi właściwościami funkcjonalnymi niż dostępne deemulgatory (skuteczniejsze obniżanie zawartości soli w ropie naftowej, wyższy rozdział emulsji ropa naftowa-woda, niższe zanieczyszczenie wody węglowodorami).
Opracowane w ramach projektu technologie wytwarzania specjalistycznych środków dla górnictwa naftowego i gazownictwa są przyjazne dla środowiska.
Korzyści dla nauki polskiej
Uzyskane wsparcie z UE pozwala na współdziałanie dużej grupy pracowników naukowych, umożliwia zakup nowej aparatury i sprzętu laboratoryjnego. Zapewnienie odpowiedniej bazy badawczej umożliwia prowadzenie prac naukowo-badawczych na najwyższym poziomie, pozwalającym uzyskać wyniki w postaci nowych innowacyjnych rozwiązań.
W wyniku realizacji projektu zostanie opracowanych 10 nowych technologii wytwarzania specjalistycznych środków do ciągłej eksploatacji złóż ropy naftowej i gazu ziemnego: inhibitora parafin, inhibitora korozji, inhibitora hydratów, inhibitora hydratów i korozji oraz deemulgatora. Opracowane technologie będą oparte na polskiej myśli technicznej, a każda z nich będzie przedmiotem nowego zgłoszenia patentowego. Należy podkreślić, że są to technologie przyjazne środowisku.
W wyniku realizacji projektu powstanie 10 nowych zgłoszeń patentowych oraz 6 publikacji.
Innowacyjność projektu przyczynia się do wzrostu konkurencyjności polskiej nauki i służy wzmocnieniu sektora nauki w gospodarce polskiej w dziedzinach priorytetowych dla rozwoju kraju jakimi są: wzrost bezpieczeństwa energetycznego kraju oraz ochrona środowiska naturalnego.
Głównymi wykonawcami niniejszego projektu są:
Opracowanie technologii specjalistycznych środków dla złóż ropy i gazu
Instytut Nafty i Gazu, Pion Technologii Nafty, Kraków
Kadra naukowa uczestnicząca w opracowaniu nowych technologii w ramach niniejszego projektu, zatrudniona jest w INiG w Krakowie w Pionie Technologii Nafty. Uczestnicy projektu posiadają w swoim dorobku wiele udzielonych patentów oraz liczne nagrody, także na arenie międzynarodowej.
Barbara Gaździk
Wojciech Mazela,
Barbara Gaździk,
Leszek Ziemiański,
Michał Pajda
Michał Pajda,
Barbara Gaździk,
Stefan Ptak
| mgr inż. Barbara Gaździk | Kierownik Projektu Kierownik Laboratorium Technologii Dodatków dla Złóż Ropy i Gazu, |
| mgr inż. Stefan Ptak | Kierownik Zakładu Olejów, Środków Smarowych i Asfaltów |
| dr Leszek Ziemiański | Kierownik Zakładu Dodatków i Nowych Technologii Chemicznych |
| dr inż. Michał Pajda | Adiunkt, Zakład Dodatków i Nowych Technologii Chemicznych |
| dr inż. Wojciech Mazela | Kierownik Laboratorium Nowych Technologii Chemicznych, Zakład Dodatków i Nowych Technologii Chemicznych |
| mgr inż. Dariusz Sacha | Starszy specjalista badawczo-techniczny, Zakład Oceny Właściwości Eksploatacyjnych |
Pracownicy techniczni zatrudnieni w INiG w Krakowie w Pionie Technologii Nafty:
| Ewa Zegarmistrz | specjalista techniczny, Zakład Olejów, Środków Smarowych i Asfaltów |
| Mieczysław Socha | specjalista techniczny, Zakład Olejów, Środków Smarowych i Asfaltów |
| Mieczysław Socha | specjalista techniczny, Zakład Olejów, Środków Smarowych i Asfaltów |
| Iwona Kornecka | specjalista techniczny, Zakład Oceny Właściwości Eksploatacyjnych |
| Beata Litewka | specjalista techniczny, Zakład Oceny Właściwości Eksploatacyjnych |
Ewa Zegarmistrz
Iwona Kornecka
Ocena właściwości funkcjonalnych specjalistycznych środków dla złóż ropy i gazu.
Instytut Nafty i Gazu, Pion Eksploatacji Złóż Węglowodorów, Krosno
Kadra naukowa oceniająca właściwości funkcjonalne opracowanych w ramach projektu specjalistycznych środków zatrudniona jest w INiG Oddział Krosno w Pionie Eksploatacji Złóż Węglowodorów. Są to wysokiej klasy specjaliści, posiadające duże doświadczenie w zakresie oceny jakości specjalistycznych środków dla górnictwa naftowego, autorzy wielu publikacji z tej dziedziny.
| dr inż. Dariusz Bęben | adiunkt, Zakład Technologii Eksploatacji Płynów Złożowych |
| mgr inż. Agnieszka Stachowicz | starszy specjalista badawczo-techniczny, Zakład Stymulacji Wydobycia Węglowodorów |
| mgr inż. Dorota Kluk | starszy specjalista badawczo-techniczny, Zakład Technologii Eksploatacji Płynów Złożowych |