Analýza limitních faktorů omezujících navyšování uskladňovacích kapacit podzemních zásobníků plynu.

Jakub Ryba

Doctoral thesis

Analysis of factors limiting increase of storing capacity undeground store gas

Abstract:

Předložená disertační práce se zabývá analýzou limitních faktorů, které ovlivňují navyšování uskladňovacích kapacit podzemních zásobníků plynu. V teoretické části se práce zaměřuje na základní popis podzemních zásobníků plynu, na analýzu limitních faktorů a na možnosti navyšování uskladňovacích kapacit. Důležitou část teorie tvoří také rešerše na téma laboratorní cyklické zatěžování a na vlastnosti hornin, které jsou jím ovlivněné. Přechod mezi teoretickou a praktickou částí představuje popis využitých aparatur a především navržení metodik měření a vyhodnocování získaných dat. Praktická část se potom zabývá vlivem hydrostatického cyklického zatěžování na vrtná jádra lábských a hořických pískovců. Parametry, na kterých byl sledován vliv cyklického hydrostatického zatěžování, jsou absolutní propustnost, objem pórů, otevřená porozita, citlivost propustnosti a porozity na efektivní tlak, modul objemové pružnosti, Biotův koeficient, disipovaná energie, objemové plastické přetvoření a rychlost šíření podélných vln. Výsledky z měření ze všech aparatur jsou zkompletovány do přehledných tabulek a grafů. Z výbrusů testovaných jader byla také vyhodnocena jejich zrnitost a směrová orientace klastů. Tento komplexní popis všech měřených vlastností na aparatuře Coreval 700 a jejich následná interpretace byla provedena celkem na 4 jádrech, na kterých je vliv cyklického dlouhodobého zatěžování pozorovatelný.

Abstract:

This dissertation thesis deals with factors, which are limiting the increase of storage capacity of underground gas storages. The theoretical part of this thesis is focused on the basic characterization of underground gas storages, on analysis of limiting factors, and on possibilities of increase storage capacities. An important piece of theoretical part is also literature review of cyclic loading in laboratory conditions and of properties of rocks, which are influenced by it. The transition between theoretical and practical part of the thesis represents a description of used apparatuses, design of methodology, and the way of evaluation the gained data. Practical part deals with the influence of cyclic hydrostatic loading on core plugs of Láb and Hořice sandstones. Absolute permeability, pore volume, effective porosity, porosity and permeability stress sensitivity, bulk modulus, Biotˈs coefficient, dissipated energy, volumetric strain and the velocity of longitudinal waves propagation were observed. The results of measurements from all apparatuses are summarized in the well-arranged tables and charts. Granularity and directional orientation of clasts were evaluated from thin sections. This complex description of all measured properties on Coreval 700 apparatus and their subsequent interpretation was performed on a total of 4 core plugs on which the effect of long-term cyclic loading is observable.

Keywords

podzemní zásobníky plynu, navyšování uskladňovacích kapacit PZP, cyklické zatěžování, hydrostatické zatěžování, únava hornin

Keywords

underground gas storage, increasing the storage capacity of UGS, cyclic loading, hydrostatic loading, fatigue of rocks

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 7. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 4. 9. 2019
• Supervisor: Petr Bujok
• Reader: Jindřich Šancer, Dalibor Kalus, Petr Hemza

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Geologické inženýrství / Geologické inženýrství