Transcript Rétegrepesztés

Rétegrepesztéses
földgáztermelés
környezeti hatásainak
vizsgálata
Kovács Gyuláné dr.
Zöld Vonal 2000
Környezetvédelmi Tanácsadó Kft.
1
A HIDRAULIKUS RÉTEGREPESZTÉSI TECHNOLÓGIA
KÖRNYEZETVÉDELMI HATÁSVIZSGÁLATÁNAK INDOKOLÁSA
ELŐZMÉNYEK:
–Energiaszükséglet
–Energiamix – CH szerepe
–Nem hagyományos CH előfordulás /in situ állapot,
kitermelés/. Lényeges eltérés a hagyományostól
Kőzettérfogatra jutó CH
Anyakőzet területe
Kicsi áteresztőképesség
KITERMELÉS: Hidraulikus rétegrepesztés
(HR) USA 100 éve;
5 év:Termelés 17% nőtt,
foglalkoztatottság 600 e nőtt,
ár ¼-ére csökkent.
Mo 57 ével .
EU, Mo, Tagállamok:
Indulatok, tiltás, támogatás
TXM: civil párbeszéd
2
A RÉTEGREPESZTÉSI TECHNOLÓGIA LÉNYEGE
A HR célja: a XLVIII. Bt. 49 § 38. pont:
„ Nem hagyományos eredetű és különleges eljárással kitermelhető
CH: az olyan CH, amelyet a CH- képződés feltételeit biztosító
üledékes anyakőzet pórusaiban létrejött CH felhalmozódásból,
rendkívül gyenge áteresztőképességű tároló rétegből, valamely
egyedi eljárással, többnyire rétegserkentési vagy a szilárd
ásványbányászatban alkalmazott bányászati technológia
alkalmazásával lehet csak kitermelni.”
3D szeizmikus fúrási információk: céltartomány, tervezés.
A HR műveleti fázisai:
Irányított mikrorepedések
- kitámasztó anyag
- Diffúzió konc. Különbség alapján
Alkalmazási területei:
Más bányászati ágazatban is
USA
Mo: 57 év alatt kb.: 2000 HR
3
A TECHNOLÓGIAI ANYAGÁRAMOK.
Geológiai formáció és munkaszakasz szerint optimális hatás.
Folyamatos fejlesztés: UV sugár, újrahasznosítás, mezőg.-i
vegyszerek, REACH, ECHA kötelezettség/tájékoztatás
- Repesztő folyadék
Slick water, olaj, gáz, szintetikus anyag, geotermális
repesztés(EGS v. HDR)
–
Megfelelés feltételei.
- Kitámasztó anyagok/proppant
–
Megfelelés feltételei, méret,
koncentráció, stb.
- Vegyi adalékok
TXM: Slick water
újrahasznosítás
4
TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSEK
Felszíni:
– Nagy kapacitású repesztőszivattyúk (700-1400 bar, 1000-3000 LE)
– Homokkeverő – magasnyomású szivattyúhoz centrifugálszivattyú
– Tartályok, nagy nyomású vezetékrendszer
– Termelő eszközök (homokfogó, szeparátor, fáklya, gőzvisszanyerő
rendszer)
Felszín alatti:
– Termelőcső
– Béléscsőrendszer
– Cementpalást
– Tömítő
Művelet tervezése (porozitás, permeabilitás,
szilárdság, szaturáció)
Monitoring
Ellenőrzés: matematikai szimuláció
(besajtolási p, ütem, folyadék menny, konc.)
5
JOGSZABÁLYI FELTÉTELEK
USA Szabályozás:
2005.-ben felülvizsgálat
Biztonságos Ivóvíz Felszín alatti Programból kizárva a HR
Komplex vizsgálat: fluidumok injektálására vonatkoztat (besajtoló kútként
kezeli)
Diesel olaj betiltás: 10-5 baleset
EU : energiaügyi biztos: (moratórium ellen)
Specifikus szabályozás: nyersanyagtermelő iparág/bányászat
környezet védelméről
IPPC,KHV, stratégiák, stb.
Mo: EU jogharmonizáció
megelőzés, ösztönzés
a.) 2004. évi CXL trv., Ket, 2008. évi CXI módosítás egyértelmű, egységes,
kiszámítható, ügyfélbarát környezet – gazdaság – társadalom egysége.
b.) Környezetvédelmi államigazgatási eljárás (ügydöntő), interaktív
314/2005 (XII. 25) Kr.
219/2004. (VII. 21.) Korm. R. a felszín alatti vizek védelméről
Más államigazgatási eljárás
1993. évi XLVIII. Trv. a bányászatról: kutatás, feltárás,
kitermelés,
6
314/2005 (XII. 25) Kr.
Nem hagyományos a KHV a rétegrepesztésre:
–
–
–
–
A technológia hatását csak konkrét területre vizsgálhatjuk
A jogszabály nem írja elő a KHV-ot
Nem egy telephelyre, hanem 994 km2 bányatelekre
vizsgáltuk
A jogszabályban előírtaknál bővebb hatást vizsgáltunk
•A TXM bányatelkére végzett KHV csak ide érvényes, nem
általános érvényűek a következtetések
•A munka a rétegrepesztés környezeti hatásainak vizsgálatához,
a szakigazgatáshoz, a szabályozáshoz MÓDSZERTANI
alapul szolgálhat
A hatásvizsgálatot kiváltotta:
Környezetvédelmi hatóság építési engedély és MÜT elutasítás
7
A VIZSGÁLT TERÜLET ÁLLAPOTA .



A 314/2005 (XII.25) Kr. 3. sz. melléklete csak kivételes
esetekben kér EVD-t
Már a fúráspont kitűzésekor kezdődik a művelet tervezése –
repesztési modell –
A TXM Makó-árok I. védnevű bányatelek (földrajzi helyzete 994
km2 ; 90-101 m Bf; 2300 m-7000 m
Térségben: RAG (Balotaszállás)
MOL Nyrt.(Hod-1)
MHE ( Gyula)
TXM ( Pusztaszer-1, Székkutas-1, Magyarcsanád-1, Makó-4,-6,-7,
8
Földeák-1)
KÖRNYEZETI ELEMEK I.
Környezeti elemek:
Levegő, domborzat, földtani viszonyok, talaj
Felszíni vizek
Geológiai szerkezet
Észak
Dél
Algyő Fm.
Szolnok Fm.
Felső Endrőd (márga és turbidit)
Alsó Endrőd (márga és konglomerátum)
Bazális konglomerátum
Szinrift konglomerátum
A Szolnoki Formációban 900 m, majd a 4388 m-től az Endrőd
Formációban gázcella jelenlétét igazolták
9
KÖRNYEZETI ELEMEK II.
Felszín alatti vizek:
– 100-1000 m, 51 db kút (27.000 m3/d) Felső Pannon rétegben
– Alsó Pannon üledékes kőzet: Algyői és Szolnoki Formáció 2000m,
10-8 - 10-7 m/s vezető képesség.
10
11
12
13
KÖRNYEZETI ELEMEK III.
Épített környezet
Települések: Hódmezővásárhely 60 e
Makó 60 e
Szentes 33 e.
Infrasrtruktúra
Útviszonyok: 43, 45, 441, 442, 451.
Zaj
Hulladék: ASA
Természetvédelem:
Körös- Maros NP
Kiskunsági NP
12 természetvédelmi terület 210 km2
10 védett terület
Natura 2000: SPA (Különleges Madárv.), SCI (Különleges Term véd.),
Ramshari megőrzési t.
A rétegrepesztés káros hatásának kizárását a TXM már a kút helyének
kiválasztásánál figyelembe veszi:
•Felszíni, felszín alatti védett értékek
14
A TEVÉKENYSÉGHEZ SZÜKSÉGES ESZKÖZÖK TELEPÍTÉSÉNEK
KÖRNYEZETI HATÁSAI.
Meglévő kútalapra telepítés:









Levegő
Talaj, talajvíz: Humuszmentés
Felszíni vizek
Rétegvizek
Zaj
Hulladék
Élővilág
Közegészségügyi hatás
Kulturális örökségvédelem
15
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA I.
Levegőtisztaság védelem:

Diffúz források:
–
fáklya
–
Nyitott gödör

Pontforrások: Caterpillar dieselmotorok :
Egy rétegrepesztés 10 db. aggregátorral 2 óráig tart
Dieselmotorok által kibocsátott emissziók:
Szennyezőanyag
Kibocsátás
Kg/h
mg/m3
CO
31,5
1124
NOX
31,5
1124
TNMHC
3,6
128
PM10
1,8
64
CO2
6314,4
225311
16
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA II.
Levegőtisztaság védelem:
Gauss terjedési modell 1000 m-es körzetben terhelés eloszlás:
1 órás CO max.
1 órás NOX max.
24 órás PM10 max.
8 órás CO max.
24 órás NOX max.
24 órás CO2 max.
24 órás CO max.
1 órás PM10 max.
17
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA III.
Talaj, talajvíz védelem:
Üzemzavar: Nyomástartó edények (háromszoros biztonság!)
Szállítás: Lehorgonyzott, burkolt vezeték
Raktározás: Flow back kezelés, tárolás
Hatósági vélemény:
„Nem biztosított a felszíni és felszín alatti vizek védelme, hasznosítási
lehetőségeinek megőrzése, valamint a földtani közeg védelme” 18
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA IV.
Hasznosított, vagy hasznosítható mélységi vizek
védelme:
Mennyiségi védelem:
Vízfelhasználás:
1 kútalapon 16 db kút
(16X24 = 400 repesztés)
1 repesztés 500 m3
(visszatermelés: 100 %)
Földtani közeget nem károsítja
Újrahasznosításra alkalmas „flow back” minőség
Teljes mezőfejlesztés:
120 kútX24 repesztés= 60.000 m3 /év.
USA vízfelhasználása: 25000 m3/fúrás
TXM vízfelhasználása: 60.000 m3 /év. Saját ipari vízmű kútból!
19
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA V.
A rétegvizek minőségének védelme I:
Szakhatósági állásfoglalás:
„ A rétegrepesztés során a repedések
a megcélzott rétegen kívüli
túlhaladásával a hasító folyadék
elszivárgásával, illetve
amennyiben a béléscső vagy a
fúrólyuk körüli cementezés nem
állja a hidraulikus rétegrepesztés
során kifejtett nyomást, a kémiai
anyagokkal kevert folyadék
elérheti az ivóvíz felszín alatti
forrását”
Közvetett hatás:

Makó-I bányatelek fedlapja 2300
m.
– Újfalúi Formáció geotermális
vízkészlet alja. Védőtávolság
600 m.
– Hasznosított vízkészlet kb.:
75-1000 m között. Több, mint
2000 m agyagos vízzáró
képződmény k = 10-8 – 10-9
Repedés néhány 10 m.
20
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA VI.
A rétegvizek minőségének védelme II:
– Természetes gázáramlás a legkisebb ellenállás irányába(pl.: Algyőre)
A hasznosított akviferek természetes metántartalma:
A védett akviferek szennyeződésének valószínűsége: 7,06X10-8
Diffúz típusu szennyeződésnek a valószínűsége: 7,05X10-8
Darcy típusu szennyeződésnek a valószínűsége: 1,19X10-8
TXM ellenőrző interferencia mérései (p, t, dinamikai változás)
bizonyították: interferencia hatás nincs
21
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA VII.
Rétegvizek minőségének védelme III.:
Közvetlen hatás:
A környezetvédelmi felügyelőség az építési engedélyt elutasító
szakhatósági álláspontja:
„ .. A béléscső vagy a fúrólyuk körüli cementezés nem állja a
hidraulikus rétegrepesztés során kifejtett nyomást.”
Ezt kiküszöböli:
– Kút lemélyítésének technológiája
– Béléscső rendszer
– Cementezés
– Monitoring
A TXM kockázatelemzéssel bizonyította, hogy
a feltételezett esemény létrejöttének valószínűsége 7,06x10-8
22
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA VIII.
Felszín alatti vizek és földtani közeg:
A védelméről a 219/2004 (VII. 21.) Kr. Rendelkezik
Hatósági hivatkozás:
11§.1. bek: Tilos szennyezőanyag mélyinjektálással történő
elhelyezése
(kivétel)
Rétegrepesztés értelmezése:
– Szennyezőanyag: „Slick Water”
– Nem elhelyezés:
„Az elhelyezés olyan tevékenység, amelynek célja anyag lerakása,
tárolása a földtani közeg felszínén v. földtani közegben”
Cél: a rétegrepesztő folyadék teljes visszanyerése (Slick Water)
23
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA IX.
A repesztési tevékenységből származó hulladékká vált vizek
elhelyezése:
Lehetőségek:
1.
MOL Nyrt. Algyői vízlikvidáló rendszere
2.
ATI-KÖFE 3 vízlikvidáló kút megvalósításának engedélye
Tótkomlós és Kaszaper térségében.
219/2004 (VII.21) Kr. 11.§:
Mélyinjektálással történő elhelyezés (2) bekezdés:
„ A felszín alatti vízbe, földtani közegbe… olyan természeti
okokból más célra tartósan alkalmatlan földtani
képződménybe, amely a szennyező anyagok továbbterjedése
szempontjából zártnak tekinthető CH tároló és amelyből a
CH-t kitermelik illetve kitermelték”
„…olyan K1 szennyező anyagot nem tartalmazó vizek
visszasajtolása, amelyek a bányászati kutatáshoz,
feltáráshoz, kitermeléshez tartozó tevékenységből
származnak”
3.
Fluid katalitikus vízfeldolgozó (3 $/hordó víz).
24
Enviromental Leadership
Remove
Recycle
Replace
Responsible
...create a compelling
sustainability option
Source: Halliburton
25
MULTIDESZTILLÁCIÓS ELJÁRÁS MEGÚJULÓ
ENERGIAFORRÁSOK ALTERNATIV KOMBINÁCIÓJÁVAL
MINIMÁL KÖRNYEZETI TERHELÉSEN
Nap és szélenergia
gyűjtők
Maradék
„fáklyagáz” hő
felszabadító
katalitikus izzótér.
Dízel és/vagy gáz aggregát
hűtő levegő és kipufogógáz
maradék hő hasznosítók.
kondenzáto
r
GŐZGENERÁ
TOR
Nyomás
csökkentő
fűtés
• Kis környezeti lábnyommal, a nap- és szélenergia
hasznosításával lehet a desztillációt megvalósítani.
• Amikor a nap- és/vagy szélenergia nem áll kellő mennyiségben
rendelkezésre, hulladék energiák kiegészítő kombinációjával
működik a berendezés.
26
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA X.
Zaj és rezgésvédelem:
Áramellátás: 1,2 vagy 10 db Caterpillar 3512 típusú generátorral
Zajterhelés számítás:távolságtörvénnyel
Zajterhelési határértéknek megfelelés :csillapítás nélkül ill. csillapítással
(lásd: 27/2008(XII.3.) KvVM-EüM együttes rendelet 1. sz. melléklete)
Megnevezés
1 db Cat. Üzemel táv.
(m)
2 db Cat. Üzemel táv.
(m)
10 db Cat. Üzemel táv.
(m)
Csill.
nélkül
Csillapítással
Csill.
nélkül
Csillapítással
Csill.
nélkül
Csillapítással
Hatásterületi határérték
lakóterületen nappal (50
dB)
134
121
188
163
423
300
Hatásterületi határérték
lakóterületen éjjel (40
dB)
424
300
600
381
1300
751
Hatásterületi
határérték gazdasági
területen nappal (60
dB)
42
42
60
60
134
121
134
121
189
163
423
300
Hatásterületi határérték
gazdasági területen éjjel
(50 dB)
27
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA XI.
Zaj és rezgésvédelem:
– Zajterhelési hatásterület feltételrendszerének
megfelelése (284/2007 (X.29.) Kr.
Megnevezés
1 db Cat. Üzemel táv.
(m)
2 db Cat. Üzemel táv.
(m)
10 db Cat. Üzemel táv.
(m)
Csill.
nélkül
Csillapítással
Csill.
nélkül
Csillapítással
Csill.
nélkül
Csillapítással
Hatásterületi határérték
lakóterületen nappal (40
dB)
424
300
600
381
1300
751
Hatásterületi határérték
lakóterületen éjjel (30
dB)
1299
752
1891
1054
4223
2122
Hatásterületi határérték
gazdasági területen
nappal (55 dB)
42
42
106
100
238
195
Hatásterületi határérték
gazdasági területen éjjel
(45 dB)
238
196
336
250
753
452
Lakott területet nem érint
Zajvédő fal
28
TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA XII.
Hulladék:
Hulladékká vált rétegrepesztési fluidum

Veszélyes hulladékok: szeparátor, tartály,
szennyezett diesel olaj, abszorbensek, göngyölegek,
stb. (Kivitelezői szerződés)

Nem veszélyes hulladékok: göngyölegek

Kommunális hulladékok: szilárd, folyékony
29
FELSZÍNALATTI KÖZEG VÁLTOZÁSA
Információk: Jelentős CH készlet.
Anyakőzet (tárolókőzet az Endrődi Formáció 170-250 °C izotermái által határolt
terület)
Aktív medenceközpontú cella
Alacsony permeabilitás:
Előnye:
A
CH rövid távon migrál
A CH megőrzési potenciál nagy
A réteg CH konc. magas
Hátránya
Kutak
kis hozama
Felnyitva kitermelhető (néhány 10
m)
TXM:
Kútkiképzés
Makói árok: masszív rétegrepesztés helyett kisebb léptékű
Hatás szabályozható
Vízigény alacsony
TXM úttörő szerepe a repedések mikroszeizmikus nyomonkövetésére
30
31
32
FÖLDRENGÉS ELLENI BIZTOSÍTÁS

Makói árok tektonikus feszültség iránya É/ÉK-D/DNy
Kéregmozgás 1+- 0,3 mm/év (üledékek tömörödése)
Tisza folyásirány átvág az Algyő szerkezeti magaslaton
Süllyedés nem jár együtt szeizmikus tevékenységgel:
– Földrengés nélküli csendes zóna
– 1995-2004 között 2-es erősségű 11 km fókuszú
esemény

Jelentős eseményre nem számíthatnak a HR során




Folyamatos monitoring kell
A TXM bányatelkén földrengés jelző rendszer működik
33
EGYÉB HATÁSOK VIZSGÁLATA



Ökológiai hatás:
Néhány órás üzemelés inkább a madarakra hat
Közegészségügyi hatás:
Nincs termelt CH
A rétegrepesztő folyadék esetleges vegyszereinek kockázata
elkerülhető
Radióaktív hatások:
A kitermelt minták radioaktívitás (NORM) mérési eredményei a
mentességi szintnél 10-500-szor kisebb
Ha elérnék a mentességi szintet a hazai 3000 μSv/év mellé 10 μSv/év
járulna
Az EU „ A palagáz és palaolaj kitermelésének hatásai a környezetre és
az emberi egészségre „ c. tanulmánya csak érinti a NORM
kérdéskörét.
A TXM tervbe vette a NORM folyamatos mérését , értékelését
34
35
 Köszönöm
a figyelmet
36