Blue Gas - Polski Gaz *upkowy Wsparcie rozwoju

FORUM CZYSTEJ ENERGII
8 Października 2013, POZNAŃ
PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ NATURALNA
ZŁÓŻ ROPY I GAZU
Mgr inż. Anna Mykowska – Politechnika Gdańska
Struktura prezentacji
•
•
•
•
•
•
Wstęp
Radioizotopy w złożach ropy i gazu
Badania
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Wnioski
Pytania do dyskusji
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
2
Wstęp
Cel pracy:
Poszerzenie wiedzy w obszarze radioaktywności cieczy,
gazów i ciał stałych towarzyszących poszukiwaniu oraz
wydobyciu gazu i ropy ze złóż konwencjonalnych
i niekonwencjonalnych.
Zakres pracy:
Przeprowadzenie pomiarów dla próbek ciekłych i stałych
pochodzących z odwiertów poszukiwawczych gazu i ropy
z łupków na Pomorzu oraz interpretacja wyników.
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
3
Radioizotopy w złożach ropy i gazu
Stężenie
Litologia
Izotop
granit
Ra-226
1÷370
Ra-228
0,4÷103
Ra-226
0,4÷41
Ra-228
0,2÷36
Ra-226
0,4÷340
Ra-228
0,1÷540
Ra-226
1÷990
Ra-228
0,8÷47
Ra-226
1÷1800
Ra-228
0,4÷20
Ra - 226
38.3 10.9
Th -232
88.1 26.1
bazalt
wapień
łupki
gnejs
piaskowiec
[Bq/kg]
Tabela 1. Zawartość radioizotopów w skałach.
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
Rys. 1 Kamień kotłowy
w rurach (Libia)
4
Radioizotopy w złożach ropy i gazu
Ilość radionuklidów
wydostających się na
powierzchnię zależy od:
• ilości pierwiastków
promieniotwórczych
w podpowierzchniowej
części złoża
• składu chemicznego
płynów złożowych
• sposobu wydobycia oraz
przetwarzania ropy i gazu
• czasu wydobycia
2013-10-08, POZNAŃ
Rys. 2 Pochodzenie i osadzanie się NORM
w złożach węglowodorów
FORUM CZYSTEJ ENERGII
5
Badania
Przebadane próbki z odwiertów
poszukiwawczych:
1. Zwierciny
(z głębokości 1895m, 4228,5 m)
2. Zwierciny podzielone na frakcje
3. Łupki (> 6,3 mm)
4. Płuczka
5. Płyn powrotny
6. Odparowany płyn powrotny
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
6
Badania
• Licznika GM można używać także jako
dozymetru –informuje on o dawce
równoważnej promieniowania [μSv/h].
• Zliczone impulsy są przeliczane na dawkę
równoważną, przy czym wzorcem są
kwanty γ kobaltu-60 o energii 1,2 MeV.
• Zastosowany przelicznik to:
Rys. 5. Licznik promieniowania
GAMMA-SCOUT
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
7
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Tabela 2. Wyniki pomiarów tła promieniotwórczego
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
8
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Tabela 3. Zebrane wyniki pierwszej serii próbek
Próbka
L. zliczeń/min
Dawka równoważna
[μSv/h]
Tło promieniotwórcze
20, 01
0,175
Zwierciny 1
20,30
0,177
Zwierciny 2
21,60
0,188
Łupki
20,70
0,181
Frakcja 1
19,70
0,172
Frakcja 2
23,30
0,203
Frakcja 3
20,40
0,178
Frakcja 4
21,80
0,190
Frakcja 5
19,00
0,166
Frakcja 6
19,60
0,171
Płuczka
19,20
0,167
Płyn powrotny
19,50
0,170
Odparowany płyn powrotny
27,30
0,238
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
9
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Tabela 4. Zebrane wyniki zakodowanej serii próbek
Kod próbki
l. zliczeń/min
Dawka równoważna
[μSv/h]
2/OSW 22.08.2012
20,90
0,182
1/PZ /9/ 9.03.2013
19,00
0,166
1/PZ/8/07.III.03
20,60
0,180
1/PRZ/1 15.02.2013
21,90
0,191
1/PZ/4/16.02/2013
19,2
0,167
1/PZ/5/17.02.2013
18,90
0,165
2/OSW 22.08.2012
20,90
0,182
1/OSW/2/1.10.2012/2/2s
18,80
0,164
1/OSW/1/1.10.2012 s
22,00
0,192
2/2PW/22.03.2012
19,30
0,168
11/RPW/7.09.2012
21,40
0,187
1/OSW/2/1.10.2012/2/2s
18,80
0,164
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
10
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Rys. 4. Liczba zliczeń γ w próbce łupków
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
11
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Rys. 5. Liczba zliczeń γ w próbce odparowanego płynu powrotnego
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
12
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Rys. 6 Porównanie liczby zliczeń γ dla w poszczególnych próbkach w odniesieniu
do tła promieniotwórczego
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
13
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Rys. 7 Porównanie liczby zliczeń γ dla w poszczególnych próbkach w odniesieniu
do tła promieniotwórczego
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
14
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Tabela 4. Powtórzone badania promieniowania γ dla próbki odparowanego płynu
powrotnego
Opis:
• przebadano 13 g substancji
• przyjęto założenie, że detektor
zlicza impulsy pochodzące od
połowy, tj. 7,5 g
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
• badanie
powtórzono
promieniowania γ
dla
•promieniowania
zaobserwowano
nie
α,
β
15
Wyniki pomiarów i ich interpretacja
Rys. 8 Zestawienie danych pomiarowych promieniowania emitowanego przez
badane skały z danymi dostępnymi w literaturze
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
16
Wnioski
1. Przebadane próbki emitują promieniowanie
promieniotwórczego, wynoszącej 20 zliczeń/min.
zbliżone
do
wartości
tła
2. Nie ma ryzyka wewnętrznej lub zewnętrznej ekspozycji na promieniowanie jonizujące
(dla pracowników i ogółu ludności)
3. Próbki emitują tylko promieniowanie gamma – nie ma promieniowania alfa i beta,
które mogłoby być zarejestrowane przy użyciu licznika G-M.
4. Na podstawie przebadanych próbek nie można wnioskować o promieniotwórczości
całego odwiertu. W odniesieniu do tego pomiary szlamu i kamienia kotłowego oraz
rozszerzone pomiary zwiercin i płynu powrotnego będą przedmiotem dalszych badań.
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
17
Pytania do dyskusji
1. Substancje promieniotwórcze pochodzenia naturalnego
(NORM – Naturally Occurring Radioactive Material) związane
z
eksploatacją
zasobów
konwencjonalnych
i niekonwencjonalnych ropy i gazu
2. Migracja radioizotopów – ich aktywność w płynie
powrotnym, zwiercinach, kamieniu kotłowym, szlamie
i strumieniu gazu.
2013-10-08, POZNAŃ
FORUM CZYSTEJ ENERGII
18
FORUM CZYSTEJ ENERGII
8 Października 2013, POZNAŃ
DZIĘKUJĘ
ZA UWAGĘ !
PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ NATURALNA
ZŁÓŻ ROPY I GAZU
Mgr inż. Anna Mykowska
Politechnika Gdańska