Katedra prowadzi interdyscyplinarne badania z zakresu inżynierii złożowej, geologii stosowanej, hydrogeologii, geofizyki, geoenergetyki i chemii. Główne obszary tematyczne obejmują:
Działalność naukowa Katedry Inżynierii Naftowej prowadzona jest w ramach czterech zespołów badawczych, które realizują specjalistyczne prace w obszarze inżynierii złożowej, gospodarowania górotworem, ochrony środowiska oraz modelowania i symulacji numerycznych procesów eksploatacyjnych oraz przepływów płynów w ośrodkach porowatych. Zespoły prowadzą projekty badawcze, rozwojowe i eksperckie we współpracy z krajowymi i międzynarodowymi ośrodkami naukowymi oraz z przemysłem.
Geoenergia - Laboratorium Zaawansowanych Metod Wydobycia Węglowodorów i Magazynowania Energii
Badania laboratoryjne i modelowe związane z badaniem procesów przepływu płynów w ośrodku porowatym oraz własności płynów w warunkach złożowych. Badania związane ze zrównoważonym i optymalnym wydobyciem węglowodorów, eksploatacją złóż geotermalnych oraz procesami zatłaczania płynów i magazynowania energii w strukturach geologicznych.
Prowadzone przez zespół prace koncentrują się na zastosowaniu modelowania matematycznego i numerycznego w analizie procesów złożowych oraz technologii zatłaczania, eksploatacji i magazynowania. Rozwijane są narzędzia oparte na sztucznej inteligencji oraz modele scenariuszy CCS/CCUS i podziemnego magazynowania energii. Opracowane rozwiązania mogą wspierać analizę efektywności technologicznej i środowiskowej procesów.
Zespół Modelowania Komputerowego i Sztucznej Inteligencji w Inżynierii Złożowej
Zastosowania modelowania matematycznego i numerycznego w inżynierii naftowej i gazowniczej. Symulacja i optymalizacja procesów technologicznych, wykorzystanie sztucznej inteligencji. Podziemne magazynowanie energii. Modelowanie CCS i CCUS.
Prowadzone przez zespół prace koncentrują się na zastosowaniu modelowania matematycznego i numerycznego w analizie procesów złożowych oraz technologii zatłaczania, eksploatacji i magazynowania. Rozwijane są narzędzia oparte na sztucznej inteligencji oraz modele scenariuszy CCS/CCUS i podziemnego magazynowania energii.
Zespół Zrównoważonego Gospodarowania Górotworem
Zespół Zrównoważonego Gospodarowania Górotworem prowadzi interdyscyplinarne badania skoncentrowane na kompleksowym i odpowiedzialnym wykorzystaniu przestrzeni podziemnej – górotworu. Główne obszary działalności obejmują ocenę potencjału geotermii nisko- i średniotemperaturowej, zagadnienia geologiczne i złożowe związane z podziemnym magazynowaniem oraz składowaniem substancji (takich jak woda, gazy, CO₂ czy odpady), a także zastosowanie nowoczesnych metod geofizycznych w rozpoznaniu środowiska wodno-gruntowego.
Zespół zajmuje się również zarządzaniem eksploatacją wód zaliczonych do kopalin oraz wykorzystaniem wód złożowych m.in. do pozyskiwania surowców, w tym krytycznych. Ważnym kierunkiem badań jest analiza środowiskowych aspektów eksploatacji złóż surowców płynnych, w tym ocena wpływu działalności wydobywczej na stan środowiska gruntowo-wodnego i atmosfery.
Zespół tworzą specjaliści o ugruntowanej wiedzy i doświadczeniu w różnych dziedzinach nauk o Ziemi – hydrogeolog, geolog, wiertnik, geofizyk oraz geoinformatyk – co umożliwia prowadzenie prac o wysokim poziomie interdyscyplinarności, integrujących dane przestrzenne, modelowanie numeryczne i analizy środowiskowe. Dzięki połączeniu wiedzy teoretycznej i praktycznej, zespół oferuje zarówno ekspertyzy naukowe, jak i wsparcie dla sektora energetycznego, przemysłu oraz administracji publicznej w zakresie zrównoważonego zarządzania zasobami i gospodarowania górotworem.
Zespół realizuje również projekty badawcze dotyczące zagospodarowania przestrzeni górotworu oraz oceny oddziaływań środowiskowych działalności wydobywczej. Obejmują one analizy możliwości wykorzystania struktur geologicznych do magazynowania substancji i składowania CO₂, a także ocenę wpływu eksploatacji złóż na środowisko wodno-gruntowe i atmosferę. Zakres prac dotyczy także zarządzania eksploatacją wód zaliczonych do kopalin oraz rozpoznania potencjału występowania pierwiastków krytycznych w wodach złożowych. Wyniki badań mogą być wykorzystywane m.in. przy planowaniu inwestycji i opracowywaniu ocen oddziaływania na środowisko.
Zespół Zagospodarowania Wód i Węglowodorów Płynnych oraz Ochrony Środowiska
Działania prowadzone przez zespół dotyczą środowiskowych aspektów eksploatacji wód i złóż węglowodorów. Zespół prowadzi badania dotyczące oczyszczania, odsalanie i uzdatniania wód. Badania te związane są zarówno z eksploatacją wód o zróżnicowanej mineralizacji jak zagospodarowaniem wód zasolonych, w tym wód złożowych towarzyszących złożom węglowodorów. Prowadzone są badania w skali laboratoryjnej nad odzyskiem pierwiastków z solanek. Prowadzone są badania własności fizykochemicznych wód podziemnych oraz ropy naftowej i produktów naftowych.
Zakres działalności zespołu obejmuje badania nad jakością, oczyszczaniem i zagospodarowaniem wód podziemnych, w tym wód zasolonych towarzyszących złożom węglowodorów. Opracowywane są metody uzdatniania, odzysku składników z solanek oraz analizy właściwości fizykochemicznych wód i produktów naftowych. Zespół oferuje wsparcie dla przemysłu w zakresie rozwiązań środowiskowych i gospodarki wodno-surowcowej.
W latach 2012-2016 pracownicy Katedry Inżynierii Naftowej pełnili funkcje kierowników 37 projektów finansowanych przez zleceniodawców przemysłowych, 3 grantów finansowanych przez NCBiR oraz jednego międzynarodowego projektu badawczego pt. „Multifield CO2 Storage for Environment and Energy” finansowanego z funduszy norweskich.
Projekt MUSE - Multifield CO2 storage for environment and energy
Projekt MUSE był współfinansowany przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju (NCBiR) w ramach programu Polsko-Norweska Współpraca Badawcza i realizowany od maja 2014 roku do kwietnia 2017 roku na Wydziale Wiertnictwa, Nafty i Gazu Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, pod kierownictwem prof. dr hab. inż. Jerzego Stopy. Liderem projektu była Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, natomiast partnerem był The University of Stavanger. Proponowany projekt badawczy miał na celu opracowanie nowych technologii, które umożliwią zatłaczanie dwutlenku węgla do złóż ropy naftowej w końcowej fazie eksploatacji oraz tych już opuszczonych, celem zwiększenia wydobycia węglowodorów oraz bezpiecznego składowania CO2 (CCS-EOR).
Project URGENT - Sustainable and affordable urban geothermal exploration novel technologies and workflows (Zrównoważona eksploracja geotermalna w terenach zurbanizowanych oparta o nowe technologie)
HORIZON-CL5-2023-D3-02-05
Projekt URGENT ma na celu opracowanie zrównoważonego i przystępnego cenowo rozwiązania dla miejskich badań sejsmicznych zasobów geotermalnych. Projekt realizowany jest przez międzynarodowe konsorcjum, którego liderem jest niezależny flamandzki instytut naukowy Vito. Oprócz AGH w skład konsorcjum wchodzą firmy zajmujące się badaniami sejsmicznymi (Seismic Mechatronics B.V, Innoseis Sensor Technologies B.V., dGB Earth Sciences B.V. z Holandii, Realtime Seismic z Francji), koncern MOL z Węgier oraz Euroquality SAS z Francji. W ramach projektu zaprojektowane i zbudowane zostaną innowacyjne technologie badań sejsmicznych o niskim wpływie na otoczenie składające się z elektrycznego źródła sejsmicznego i nowatorskich czujników opartych na MEMS zintegrowanych z autonomicznymi węzłami. Opracowane rozwiązania zostaną przetestowane w trzech lokalizacjach: Balmatt (Belgia), Konin (Polska) i Batta (Węgry). W celu wydajniejszej analizy pozyskanych danych opracowane i przetestowane zostaną również metody sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, które pomogą zautomatyzować wykrywanie uskoków i szczelin oraz optymalizację lokalizacji odwiertów.
The URGENT project has received funding from the European Union’s Horizon Europe research and innovation programme under grand agreement No. 101147467.
HOCLOOP - A circular by design environmentally friendly geothermal energy solution based on a horizontal closed loop (Przyjazna dla środowiska technologia pozyskiwania energii geotermalnej oparta na horyzontalnym wymienniku ciepła)
HORIZON-WIDERA-2023-ACCESS-06-01
Projekt HOCLOOP ma na celu opracowanie i przetestowanie nowatorskiej technologii wykonania otworowego wymiennika ciepła. Projekt realizowany jest przez międzynarodowe konsorcjum, którego liderem jest Institute for Energy Technology (IFE) z Norwegii. Oprócz AGH w skład konsorcjum wchodzą firmy zajmujące się technologiami wiertniczymi (Reelwell A.S. i Research, Science and Innovation (NORCE) z Norwegii), instytucje naukowe (Technical University of Darmstadt, Vito N.V., IFP Energies Nouvelles, University of Florence i University of Bari). Konsorcjum wspierane jest przez University of Vaasa w zakresie zarządzania i oceny akceptacji społecznej wypracowanych rozwiązań. Innowacyjne rozwiązanie zaproponowane w projekcie oparte jest na technologii DualPipe i zakłada wykonanie otworowego wymiennika ciepła w oparciu o głęboki odwiert horyzontalny. Ponadto w projekcie przeanalizowana będzie możliwość wykorzystania alternatywnych dla wody płynów roboczych w BHE. Badania laboratoryjne dotyczą płynów na bazie CO2 i cieczy jonowych. Efektywność systemu zostanie określona za pomocą symulacji numerycznych dla wytypowanych lokalizacji w Niemczech, Belgii, Francji, Włoszech i Polsce.
The present research was funded by the European Union's Horizon Research and Innovation Program 10 under grant agreement No 101083558 (HOCLOOP Project).
CompLithium - Technologia kompleksowego odzysku litu i wody użytkowej z odpadowych wód złożowych
Projekt Lider, numer wniosku 0174/L - 12/2020
Projekt CompLithium ma na celu opracowanie kompleksowej technologii odzysku litu i wody użytkowej z odpadowych solanek złożowych na bazie połączonych technik sorpcyjno-membranowych. Proponowane rozwiązanie stanowi innowację procesową w skali kraju i świata. Elementami nowości są wysokoporowate sorbenty wytworzone techniką druku 3D do odzysku litu o poprawionej selektywności i pojemności sorpcyjnej oraz membrany do nanofiltracji modyfikowane m. in. eterami koronowymi celem równoczesnej produkcji wody odsolonej i sorpcji resztkowego litu z solanek. Dzięki włączeniu technik membranowych planuje się badać przebieg odsalania wód złożowych celem produkcji wody użytkowej. Woda ta może być stosowana do różnych celów przemysłowych lub nawadniania upraw, co może mieć znaczenie dla lokalnego rolnictwa w sytuacji obserwowanych niedoborów wody. Unikalne połączenie dwóch rozwiązać technicznych – kolumn sorpcyjnych i modułu membranowego, pozwoli na zrównoważone i efektywne wykorzystanie odpadowych wód złożowych. Proponowane rozwiązanie jest innowacją procesową w skali Polski i Europy. Realizacja projektu może przyczynić się do poszerzenia bazy surowcowej kraju i poprawy opłacalności eksploatacji złóż węglowodorów.
