Rétegrepesztéses földgáztermelés környezeti hatásainak vizsgálata

Az előadások a következő témára: "Rétegrepesztéses földgáztermelés környezeti hatásainak vizsgálata"— Előadás másolata:

1 Rétegrepesztéses földgáztermelés környezeti hatásainak vizsgálata
Kovács Gyuláné dr. Zöld Vonal 2000 Környezetvédelmi Tanácsadó Kft.

2 Energiamix – CH szerepe
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

3 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

4 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

5 TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSEK
Felszíni: Nagy kapacitású repesztőszivattyúk ( bar, 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.)

6 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.) évi CXL trv., Ket, 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,

7 Nem hagyományos a KHV a rétegrepesztésre:
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 hatásvizsgálatot kiváltotta: Környezetvédelmi hatóság építési engedély és MÜT elutasítás 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

8 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 ; 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, Földeák-1)

9 KÖRNYEZETI ELEMEK I. Környezeti elemek:
Levegő, domborzat, földtani viszonyok, talaj Felszíni vizek Geológiai szerkezet Szinrift konglomerátum Bazális konglomerátum Alsó Endrőd (márga és konglomerátum) Felső Endrőd (márga és turbidit) Szolnok Fm. Algyő Fm. Észak Dél A Szolnoki Formációban 900 m, majd a 4388 m-től az Endrőd Formációban gázcella jelenlétét igazolták

10 KÖRNYEZETI ELEMEK II. Felszín alatti vizek:
m, 51 db kút ( m3/d) Felső Pannon rétegben Alsó Pannon üledékes kőzet: Algyői és Szolnoki Formáció 2000m, m/s vezető képesség.

11

12

13

14 KÖRNYEZETI ELEMEK III. Természetvédelem:
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

15 A TEVÉKENYSÉGHEZ SZÜKSÉGES ESZKÖZÖK TELEPÍTÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSAI.
Meglévő kútalapra telepítés: Levegő Talaj, talajvíz: Humuszmentés Felszíni vizek Rétegvizek Zaj Hulladék Élővilág Közegészségügyi hatás Kulturális örökségvédelem

16 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 TNMHC 3,6 128 PM10 1,8 64 CO2 6314,4 225311

17 TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA II.
Levegőtisztaság védelem: Gauss terjedési modell 1000 m-es körzetben terhelés eloszlás: 1 órás CO max órás CO max órás CO max. 1 órás NOX max órás NOX max órás PM10 max. 24 órás PM10 max órás CO2 max.

18 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”

19 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= m3 /év. USA vízfelhasználása: m3/fúrás TXM vízfelhasználása: m3 /év. Saját ipari vízmű kútból!

20 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.: m között. Több, mint 2000 m agyagos vízzáró képződmény k = 10-8 – 10-9 Repedés néhány 10 m.

21 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

22 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

23 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)

24 TECHNOLÓGIA ÜZEMELTETÉSÉNEK KÖRNYEZETI HATÁSA IX.
A repesztési tevékenységből származó hulladékká vált vizek elhelyezése: Lehetőségek: MOL Nyrt. Algyői vízlikvidáló rendszere 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” Fluid katalitikus vízfeldolgozó (3 $/hordó víz).

25 Recycle Enviromental Leadership Remove
Replace Responsible ...create a compelling sustainability option Source: Halliburton 25

26 MODULÁRIS ÖSSZEÁLLÍTÁS, ALTERNATÍV KOMBINÁCIÓJA:
MULTIDESZTILLÁCIÓS ELJÁRÁS MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK ALTERNATIV KOMBINÁCIÓJÁVAL MINIMÁL KÖRNYEZETI TERHELÉSEN MODULÁRIS ÖSSZEÁLLÍTÁS, ALTERNATÍV KOMBINÁCIÓJA: GŐZGENERÁTOR Nap és szélenergia gyűjtők Maradék „fáklyagáz” hő felszabadító katalitikus izzótér. Dízel és/vagy gáz aggregát hűtő levegő és kipufogógáz maradék hő hasznosítók. kondenzátor 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.

27 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 Csillapí- tással Hatásterületi határérték lakóterületen nappal (50 dB) 134 121 188 163 423 300 Hatásterületi határérték lakóterületen éjjel (40 dB) 424 600 381 1300 751 Hatásterületi határérték gazdasági területen nappal (60 dB) 42 60 Hatásterületi határérték gazdasági területen éjjel (50 dB) 189

28 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 Csillapí- tással 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) 42 106 100 238 195 Hatásterületi határérték gazdasági területen éjjel (45 dB) 196 336 250 753 452 Lakott területet nem érint Zajvédő fal

29 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

30 FELSZÍNALATTI KÖZEG VÁLTOZÁSA
Információk: Jelentős CH készlet. Anyakőzet (tárolókőzet az Endrődi Formáció °C izotermái által határolt terület) Aktív medenceközpontú cella Alacsony permeabilitás: TXM: Kútkiképzés Makói árok: masszív rétegrepesztés helyett kisebb léptékű Hatás szabályozható Vízigény alacsony Előnye: Hátránya A CH rövid távon migrál A CH megőrzési potenciál nagy A réteg CH konc. magas Kutak kis hozama Felnyitva kitermelhető (néhány 10 m) TXM úttörő szerepe a repedések mikroszeizmikus nyomonkövetésére

31

32

33 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 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

34 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 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

35 35

36 Köszönöm a figyelmet