Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
11. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: Kutak és kapcsolódó vízművek gázosságának problémája
484 Hidrológiai Közlöny 1973. 11. sz. Dr. Karácsonyi S.: Kutak és kapcsolódó vízművek rétegvizek gáztartalma jelentéktelen, de megjegyzendő, hogy mind ez ideig szénhidrogóntelepeket nem ismerünk a kisalföldi medencében. A tiszántúli artézi vízadó rétegekben különböző mélységekben jelentkezik a gáztartaloin. Schmidt E. R. klasszikus felmérése szerint a 150 m-től 1000 m-ig terjedő mólysógszakaszban települő víztartókban a gáz-víz viszony 0,05—1,6 m 3/m 3 között változott. A közelmúlt nagyarányú ivóvíz és hóvízfeltárási munkálatai során tovább bővültek a gáztartalomra vonatkozó ismereteink, s megállapítható, hogy a nagy gáztartalmú víztartók gyakran — de nem mindig az ipari jelentőségű szénhidrogéntelepek szomszédságában találhatók. Az is megállapítható a legtöbb helyen, hogy a gáztartalom a mélységgel növekszik. A vízadó rétegekben oldott gáz részletes összetételére vonatkozólag felettébb hiányosak ismereteink. A rutinszerű vízügyi gázvizsgálatok rendszerint csak 5 komponens kimutatására szorítkoznak. A kevésszámú részletesebb gázelemzésre példa az orosházi Dózsa TSZ hévizében oldott gáz, mely 76,7% metánt, 1,3% etánt, 0,02% propánt, míg butánt nyomokban tartalmazott, a 18,23% C0 2 ós 3,72% N 2 mellett. Stegena Lajos két felgyői és két csongrádi 200—300 m mély ivóvízkút gázának gázkromatográfiás elemzését közölve megállapítja, hogy a metán/etán arány nagyobb 10 4—10 5-nól s a gázok 3/ 4 része N 2, míg 1/ i része metán volt. Ezekből az adatokból arra következtetett, hogy a tárgyi kutak gáza nem a szénhidrogéntelepekből, hanem a felszínközeiben biogón folyamatokból keletkezett. A fentiek ismeretében a kutak gázának származására nézve két feltevés a legvalószínűbb, nevezetesen a helybeni, in situ keletkezés, valamint a földgáztelepek diffúziója következtében felvándorolt gázdiszperzió. E két lehetőség eldöntése a jelenleg rendelkezésre álló kémiai vizsgálatok alapján még nem vihető keresztül s általánosítani sem tudunk. Kétségtelen, miként erre Kertai is rámutatott, fennáll az artézi vizekben oldott metán helyben, vagyis pleisztocén és levantei, felsőpannóniai képződményekben végbemenő képződésének lehetősége. Ugyanakkor azonban a gáztelepek gázának, különösen pedig a gázfelhalmozódás metántartalmának harmadlagos vándorlása is reális elképzelés. A nagyalföldi földgáztelepek fedőjében ugyanis gyakran olyan rétegsorozat települ, amely elvileg lehetővé teszi a nagy diffúziós-transpirációs sebességű metán vertikális, vagy kisebb kerülőutakon történő vándorlását. Rétegvizeink hidrosztatikus nyomásértékei is ennek a keresztirányú rejtett permeabilitásnak köszönhetik kialakulásukat. A földgázok vízben oldott, diszperz állapota a csapdák s szerkezeti záródások hiányával magyarázható. Ahol viszont e szerkezeti elemek jelen vannak ott még s felszínközeiben is kialakultak földgáztelepek, amint azt a tompái és rémi gázelőfordulások példázzák 200—300 m mélységközben. Ma már általánosan elfogadott nézet a földgázakkumulációk függőleges diffúziója. A gázdiffúzió meglehetősen lassú folyamat, melyet nagyban befolyásol a fedőkőzet földtani jellege s az abban elhelyezkedő vízrendszerek statikus vagy dinamikus volta. Smith—Erdman—Morris elméleti modellje szerint a kb. 1 750 m melységben levő gáztelep esetében a függőleges diffúzió sebessége metán esetében 0,8 cm/1000 év, míg a butánnál ugyanez 0,4 cm/1000 óv. Az ivóvizekben oldott gázok helyben keletkezett vagy felvándorolt voltának eldöntésére nagyszabású, részletes víz- és gázmintavételi program, valamint korszerű gázvizsgálatok szükségesek, KISS LÁSZLÓ (Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat): A gázos kutak vizsgálata A kutak gázvizsgálata három alapvető feladat megoldását jelenti. Ezek a gázhozam, a gázminőség és a gáz kiválásával, ill. kiválasztásával együttjáró egyéb vízkémiai változások vizsgálata. 1. Egyszerűnek tűnik a gázhozam megállapítása, holott ez az egyik legbonyolultabb kérdés. Egyfelől megemlítendő, hogy a kutak két csoportba oszthatók; amelyek nyugalmi állapotban is szolgáltatnak gázt, ill. amelyek csak üzemeltetésük során termelnek gázt. Ezek a kutak — jobb szóhasználat híján — egy-> ül- kétfázisúaknak nevezhetők. Ahol a rétegben a gáz a telítettségi határ fölötti menynyiségű, egy része szabad gáz formájában is jelen van, következésképp a réteg megnyitása után a gáztermelés a víztermeléstől függetlenül is megindulhat. Ez az eset természetesen ritkább. Az egyfázisú kutaknál — a rétegben gáz csak oldatban van jelen, de olyan mennyiségben, hogy a nyomás viszonylag kis mértékű — a víztermelő kutaknál általános leszívással a kútban, vagy magában a rétegben az szabadgáz formájában megjelenik. Nyilvánvaló, hogy a gáztermelés a kétfázisú kutaknál is a víztermelés megindításával fokozódik. A fentiekből következik, hogy a gázhozam mérését ki kell terjesztenünk a nyugalmi kútállapot esetére is. Másik kérdés, a kút gázhozamának fogalma. Egy kút gázhozama a kútcső valamely szelvényében átáramló teljes gázmennyiség. Kiemelése azért szükséges, mert a kutak általában a kútfejnél nyitottak, a vízkitermelő szivattyú, vagy annak szerelvénye a teljes csőszelvónyt nem zárja le. Ez azt jelenti, hogy a vízkivétellel kitermelt gáz nem szükségképpen azonos a kút teljes gázhozainával. A szivattyú, vagy lábszelep szintjébe általában a gáz már nem csak oldott, hanem szabad gáz formájában is jelen van, következésképp a gáz egy része a víztermelő szerkezet mellett elhaladva a kútszájon is megjelenik. Mindezek alapján egy kút gázhozamát nem csak a termelőberendezésen átfolyt vízből, hanem egyidejűleg a kútszájnál is meg kell határozni. A kút tényleges gázhozama a kettő összege. A fentiekből az is következik, hogy a vízkiemelő berendezés típusa és teljesítménye egyszersmind befolyásolja a vízzel továbbított gáz mennyiségét is. Ezért a vizsgálatot mindig az üzemi feltételekkel kell végezni. A vizsgálatok további felmerülő problémája, hogy a gázhozam lényegében időegységhez kötött térfogatot jelent. A gázok térfogata viszont a hőmérséklet és a nyomás függvénye. A gázhozam a hőmérséklettől és nyomástól függő mennyiség. Szükséges tehát a gázhozam megállapítása során a nyomás és a gázhőfok mérése is, természetesen miután a mérés gyakorlatban atmoszférikus nyomáson történik, a nyomásméréseknek nem mindenkor van értelme. Az előzőekben ismertetett részletességű gázhozam meghatározás összehasonlítható, igényesebb célokat kielégítő elemzéshez szükséges. A tapasztalatok továbbá azt mutatják, hogy a vákuum melletti szeparálás során — 40—60 Hgmm vákuum előállítása esetén — a vízben oldott gáz nagyobb része kiválik. Az oldottgáz meghatározása így egyszerűbb esetekben elhagyható, ez esetben a gáz atmoszférikus nyomásra meghatározott térfogata a teljes gázmennyiséget megközelítheti. A víztermelő kutak gázhozamát következők szerint célszerű meghatározni: a) Nyugvó kútállapot mellett, b) egyidejűleg a szivattyúzott vízből és a kútfejnél,
