2016. augusztus–szeptember: anyagtudomány, nanotechnológia, portré, agykutatás, tudomány, energiagazdálkodás, innováció, it, fenntarthatóság, zöldkörnyezet, ipari automatizálás, kiállítás/konferencia, jegyzet, vízgazdálkodás

„In situ” feszültségmérés: „minifrac” = maxinfo

Különleges vizsgálati módszerekkel szerzett hírnevet magának a nukleáris iparban, bányászatban és geotermiában a Golder Associates (Magyarország) Zrt., és a legjobb úton haladnak afelé, hogy a „minifrac” az olaj- és gáziparban is elfoglalja az őt megillető helyet. A részleteket Szerencsésné Miltényi Éva vezérigazgató és Dankó Gyula nukleáris szakterületi vezető foglalta össze.


Az 1960-ban Kanadában alakult, öt kontinensen több mint 160 irodát fenntartó Golder Associates cég elsősorban mérnök-tanácsadói tevékenységéről ismert, kiemelt szakterületük a földtudományok, a környezetvédelem és az energetika. Bár a nemesfémbányászatban is otthon vannak, nevüket mégsem az aranyról, hanem alapítójukról, dr. Hugh Golderről kapták.

A Golder 1992 óta tevékenykedik hazánkban, két irodájukban (Budapesten és Szekszárdon) közel harminc jól képzett munkatárs dolgozik. Tevékenységi körük természetesen hasonló az anyacégéhez, de annyiban különbözik is tőle, hogy a magyar leányvállalatnál kiemelt szerep jut a nukleáris területen végzett terepi méréseknek és biztonsági értékeléseknek. Ezután következik a szintén hangsúlyos mérnökgeológiai, vízföldtani témakör, illetve környezeti kárfelmérésben, kármentesítésben is részt vesznek, ahol kiemelt megrendelőjük a MOL.

A felvezetésben említett „minifrac” eljárás – mint a hidraulikus rétegrepesztés „kistestvére” – már több évtizedes múltra tekinthet vissza, azonban a hazai szakmai gyakorlatban kevésbé alkalmazzák.
A magyarul inkább csak körülírható – „in situ feszültségmérés hidraulikus repesztéssel” – eljárás közeli rokonságban van az olaj- és gáziparban használatos „hydraulic fracturing”-gel, de a „minifrac” nem termelési eljárás, hanem vizsgálati módszer. Segítségével nem az a cél, hogy hatalmas repedéseket okozzanak a kőzetben, viszont hajszálvékony repedések létrehozásával nagy mennyiségű információhoz lehet jutni a földkéregben uralkodó feszültségekről.

„Minifrac” mérés

A lemeztektonikai folyamatokból eredő feszültségek előzetes ismerete elengedhetetlen például a nukleáris létesítmények tervezésénél, különösen földrengésveszélyes térségekben. Hasonlóan fontos a feszültségek kimérése például egy szivattyús tározós vízerőműnél, ahol a zárt alagúton (nagy nyomású csatornában) lezubogó víz hatalmas tömege és ereje veszélyesen megnyithatja a meglévő mikrorepedéseket, tönkretéve ezzel az alagutat, és ellehetetlenítve a vízerőművet. A Goldernek mindkét területen erős referenciái vannak. Ugyanilyen problémák jelentkezhetnek a felszín alatti földgáztárolók esetében is, ahol a túl nagy betárolási nyomás feszültségeket indukál, amely felszakíthatja a záróréteget és tönkreteheti a tárolót.

Az olajiparban viszont bizonyos tekintetben éppen fordított a cél: a feszültségek, majd pedig a repedések irányát és mértékét azért kell meghatározni, hogy ennek alapján tudják megtervezni a gazdaságos hidraulikus rétegrepesztést, végső soron pedig a fosszilis energia kinyerését.

Röviden a módszerről: a fúrólyukban tömítő elemekkel, úgynevezett felfújható „pakkerekkel” elzárnak egy rövid, 1-1,5 mé­teres szakaszt, a fúrólyuk falán pedig hajszálvékony repesztést hoznak létre (innen jön a „minifrac” elnevezés). Az izolált szakaszba viszonylag csekély mennyiségű, percenként 2–10 liter vizet szivattyúznak. A folyamatosan növekvő nyomás hatására a kőzet egy helyen megtörik, és megjelenik a repedés. Ennek alapján meg tudják mérni a legfontosabb adatait: az úgynevezett maximális főfeszültség irányát és nagyságát. Az eljárást többször is megismétlik, majd jöhet a számítógépes kiértékelés és modellalkotás – a megrendelő pedig már tervezheti is az optimális hidraulikus rétegrepesztés irányát és nyomását. Foglalkoznak az úgynevezett hasadozott kőzetek 3D-s hidraulikai és mechanikai modellezésével is, amihez szintén a „minifrac” mérés adatait használják föl.

A cég filozófiája, hogy a relatíve olcsó „minifrac” mérés maximalizálhatja a végső eredményt, legyen az nukleáris létesítmény, szivattyús tározós vízerőmű vagy akár a rétegserkentés olajipari alkalmazása.•

 
Innotéka