KHW: geolodzy dowiercą się do metanu z węgla

Wysoka na 33,5 m wiertnia wydrąży otwór badawczy na głębokość 964 m aż do pokładów węgla 501 i 510

W lasach koło kopalni Wesoła Państwowy Instytut Geologiczny zaczyna pionierskie wiercenia badawcze, których celem jest uwolnienie metanu z pokładów węgla 501 i 510 na głębokości ponad 960 m pod ziemią przy pomocy dwóch precyzyjnych otworów z powierzchni.

Potężną, wysoką na 33,5 m wiertnię z głowicą o udźwigu 110 t i slinikiem o mocy 600 KM zmontowali od początu grudnia na terenie Nadleśnictwa Katowice przy ul. Beskidzkiej w Mysłowicach Wesołej specjaliści z firmy Exalo Drilling z grupy PGNiG, którzy będą też zgłębiać otwór. W poniedziałek z przedsięwzięciem, jakie po raz pierwszy podejmuje się w Polsce, zapoznali się przedstawiciele PIG, nadzorujacy odwierty oraz KHW z prezesem Romanem Łojem, wiceprezesem ds. produkcji Robertem Łaskudą, głównym inżynierem mierniczo-geologicznym kopalń KHW Adrianem Brolem, szefem Zespołu Wdrażania Nowych Technologii KHW Zbigniewem Gachem, dyrektorem kopalni Mysłowice-Wesoła Eugeniuszem Małobęckim i szefem Działu Mierniczo-Geologicznego Jackiem Tuszyńskim.

Projekt badawczy pod auspicjami Głównego Geologa Kraju sfinansowany zostanie przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Kopalnia udostepni geologom złoże węgla, którego wydobycie zaplanowane jest na lata 2016-2017. Według naukowych szacunków do tego czasu uda się oczyścić złoże z metanu uwięzionego w węglu kamiennym, który zostanie w jednej z partii testowo zeszczelinowany, by uwolnić jak najwięcej cennego gazu, który dla górników jest śmiertelnym niebezpieczeństwem.

Metanu na Śląsku tyle, co łupkowego w całej Polsce
- Zasoby metanu w pokładach węgla w całym Górnośląskim Zagłębiu Węglowym wynoszą od 170 do ponad 200 mld m sześc. i są to wielkości porównywalne z gazem łupkowym, o którego wykorzystaniu tak dzisiaj głośno - Janusz Jureczka, specjalista ds. bezpieczeństwa energetycznego Górnośląskiego Oddziału PIG w Sosnowcu objaśniał, jak ogromne mogą być korzyści ekonomiczne eksperymentu. Z wszystkich kopalń metanowych w regionie wytypowano najpierw 4 (Sośnica i Szczygłowice w Kompanii Węglowej, Budryk w JSW oraz Wesołą w KHW). Dzięki udanej współpracy naukowców PIG ze specjalistami z Zespołu Wdrażania Nowych Technologii KHW wybór padł ostatecznie na Holding. Pierwszy z otworów o nazwie Wesoła PIG-1 umiejscowiono w lasach z wielką precyzją, by schodząc do głębokości 964 m nie przeciąć licznych zrobów - stuletnich nieraz pamiątek po wydobyciu węgla.
- Znaleźliśmy takie okienko i przejdziemy wiertłem o 20 m od starych pokładów, ale musimy ciąć z chirurgiczną precyzją - tłumaczył trudność Jureczka.

Po omacku trafić w dłoń z ponad kilometra
Wiercenie Wesołej PIG-1 zacznie się już we wtorek i zajmie około miesiąca. Otwór o początkowej średnicy 311 mm zwęzi się u celu dwukrotnie - do 8-6 cali. Prawie pół kilometra dalej (w stronę drogi do Bielska-Białej) ruszy niebawem druga wiertnia, z której otwór najpierw zagłębi się pionowo w dół, a na głębokości 600 m zacznie skręcać precyzyjnym łukiem, by w końcu przeciąć się z pierwszym otworem.
- Musimy więc trafić z odległości półtora kilometra w punkt o wielkości 15 cm pod ziemią. Jeśli się nie uda, całe przedsięwzięcie straci sens, bo nie uwolnimy metanu - inżynier wiertniczy Wiesław Kiełbik tłumaczy, że skośnym otworem pod ziemię zatłoczona zostanie pod ciśnieniem ciecz, która zeszczelinuje pokłady węgla i częściowo wypchnie z nich gaz. Jeszcze wcześniej od miejsca przecięcia się otworów (czyli tzw. intersekcji) wiertniczy muszą wydrążyć dwa długie na 600 m tzw. otwory lateralne, które rozchodzić się będą na boki , prawie poziomo wzdłuż pokładów węgla.
- Wydobędziemy na powierzchnię rdzenie węgla, które zostaną szczegółowo zbadane najnowszymi techologiami, stosowanymi dotąd tylko przez USA, mierzącymi m.in. desorbcję metanu, czyli wielkość dynamicznego wydzielania się gazu ze skały - inż. Kiełbik wyjaśnia, że desorbcja gazu z węgla jest krytycznym parametrem, który praktycznie zadecyduje o opłacalności eksploatacji górnośląskiego metanu.

Dlaczego odeszli Amerykanie?
Amerykańskie próby koncernów Texaco i Exon w latach 90. na Śląsku skończyły się po 40 odwiertach zarzuceniem projektu. Dlaczego tym razem może być inaczej? Ćwierć wieku temu nie potrafiono jeszcze wiercić poziomych otworów. - Pionowe przechodziły przez węgiel na krótkim odcinku i strefa ujęcia metanu była bardzo niewielka, a teraz wyniesie aż po kilkaset metrów - mówi inż. Kiełbik i dodaje, że druga przewaga polega na umiejętności błyskawicznego wyciągnięcia spod ziemi próbki węgla. Dawniej trwało to kilka godzin i zanim próbka dotarła na górę do laboratorium, metan (którego nie powstrzymywało już ciśnienie wody i skał) po prostu ulataniał się z rdzenia przed pomiarem. Amerykanie nie uzyskali więc materialnego dowodu na to, że gaz ukrywa się w węglu w opłacalnych ilościach. Obecnie rdzeń węglowy szybko poderwany zostanie na supermocnym drucie i droga na górę zajmie tylko 7 minut.

"Podziemne oczy" i węgiel, jakiego nie znamy
Geolodzy PIG dokładnie zbadają też nieznane nikomu, pierwotne właściwości (m.in. ciśnienie i przepuszczalność) złoża węgla. - Dotąd mieliśmy dostęp do pokładów odprężonych po eksploatacji i dane były niemiarodajne - naukowcy tłumaczą atrakcyjność eksperymentu.

Przy wiertni Wesoła PIG-1 stanęły już kontenerowe laboratoria polowe, do których trafią próbki gruntu i skał a na bieżąco sprawdza się też skład płuczki wyciśniętej spod ziemi. Płuczka ma za zadanie schładzać głowicę wiertła, równoważyć ciśnienie geo- i hydrostatyczne, wypychać z otworu urobek, zabezpieczać przed erupcajmi a nawet przenosić (dzięki elektronicznemu wprawianiu jej przy głowicy w pulsacyjne mikrozmiany ciśnienia) informacje do odszyfrowania przez komputery, niczym kabel (którego nie można użyć, bo zostałby poszatkowany przy obrotach i przesuwaniu wiertła). Przy odwiertach metanowych używa się też dokładnych radiowych systemów monitorowania pozycji.

Do drążenia, rdzeniowania i szczelinowania skał ekipa Exalo Drilling zastosuje najnowsze osiągnięcia i technologie wiertnictwa, jak np. system "podziemnych oczu", czyli nadajnika i odbiornika, które będą "widziały się" nawzajem na końcach dwóch otworów, gdy głowice zbliżą się na przynajmniej 70 m od siebie. Precyzyjne skręcanie wiertła z końcówkami tnącymi ze sproszkowanego diamentu umożliwi natomiast podziemny silnik napędzany hadraulicznie płuczką tłoczoną z powierzchni ziemi. Wiertniczy będą pracować po 12 ludzi, dniem i nocą, na dwie zmiany. Zakwaterowano ich w jednym z sosnowieckich hoteli. Pochodzą z całego kraju i na co dzień szukają ropy naftowej i gazu ziemnego w Polsce i różnych częściach świata. Tym razem cieszą się, że przychodzi im wiercić na Śląsku: - Wielu z nas mieszka w Krakowie, a stąd niedaleko i w mgnieniu oka można dojechać przez weekend, by chociaż na chwilę zobaczyć rodziny - mówią pracownicy Exalo w lesie opodal kopalni Wesoła.

W galerii: wiertnia otworu badawczego Wesoła PIG-1 w Mysłowicach Wesołej przy ul. Beskidzkiej, poniedziałek, 9 grudnia 2013 r. (zdjęcia: Wojciech Jaros - KHW, Witold Gałązka - portal górniczy nettg.pl).