W Katedrze Wiertnictwa i Geoinżynierii Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu Akademii Górniczo-Hutniczej im St. Staszica w Krakowie znajduje się osiem laboratoriów, które służą zarówno wykonywaniu ekspertyz przemysłowych, badaniom naukowym, a także procesowi dydaktycznemu.

————————————————————————————————————————–

Laboratorium Mechatroniki Wiertniczej oraz Wiertnictwa Specjalnego (Drilling Mechatronics and Special Drilling Laboratory)

Typ laboratorium: naukowe

Lokalizacja: pawilon D-2, pomieszczenie 1.09

Kierownik laboratorium: dr hab. inż. Jan Ziaja, prof. AGH

Główni wykonawcy tematu: dr inż. Wojciech Teper

Główny temat badawczy, którym zajmuj się laboratorium:

Laboratorium Mechatroniki Wiertniczej oraz Wiertnictwa Specjalnego zajmuje się szeroko pojętą działalnością związaną z tworzeniem nowych technik i technologii wiertniczych oraz maszyn i urządzeń specjalnych w tym stanowisk badawczych na potrzeby wiertnictwa, gazownictwa i eksploatacji metodami otworowymi oraz działalności badawczo-rozwojowej. Jednym z obszarów działań laboratorium są zagadnienia związane z wiertnictwem pozaziemskim na ciałach niebieskich w celach badawczych i poszukiwawczych złóż surowców mineralnych, śladów życia i innych kluczowych informacji niezbędnych do przyszłej eksploracji kosmicznej. Działalność Laboratorium w tych obszarach obejmuje: koncepcje, projekty, realizację projektów-współpraca ze zleceniodawcami oraz  wykonawcami, montaż, integracja oraz uruchomienie maszyn i urządzeń, badania i testy, modyfikacje, raportowanie. Laboratorium Mechatroniki Wiertniczej oraz Wiertnictwa Specjalnego prowadzi badania w zakresie wykorzystania niekonwencjonalnych technik i technologii wiercenia pod kątem różnych aplikacji w przemyśle oraz nauce.  Ponadto zajmuje się zastosowaniem  mechatroniki do różnych aplikacji w wiertnictwie konwencjonalnym oraz niekonwencjonalnym włącznie z zastosowaniami wgłębnymi stosowanymi w eksploatacji otworowej. Oferta usługowa obejmuje koncepcje, projekty, realizacja, montaż, nadzór nad montażem , badania prototypów urządzeń mechatronicznych stosowanych w wiertnictwie i eksploatacji (testy funkcjonalne) oraz technik i technologii niekonwencjonalnych w warunkach laboratoryjnych oraz rzeczywistych.

Opis laboratorium: laboratorium znajduje się w nowo wybudowanym pawilonie D-2, posiada niezbędną infrastrukturę do projektowania, montażu, integracji oraz prowadzenia badań i testów w małej skali (wyciąg, stoły montażowe). Większe maszyny i urządzenia są składane, badane oraz testowane w laboratorium p. 0.12 D-2.

Dane kontaktowe: dr inż. Wojciech Teper: teper@agh.edu.pl

Najważniejsze granty i projekty realizowane w laboratorium:

1. LASTPIPE: Laminowana Stalowa rura osłonowa Polska Innowacja w Przewiertach sterowanych”, finansowanie: NCBiR, okres realizacji: X 2020 – obecnie,
2. „DIGGER: Development Of In-Situ Regolith Sampling Gear For Generous Excavation Of Regolith (Digger)”, realizowany we współpracy z CBK PAN w Warszawie oraz Wydziałem Wiertnictwa, Nafty i Gazu jako podwykonawcą części projektu. Finansowanie: Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), okres realizacji: XII 2021 – IX 2022,
3. „MiniDrill”, okres realizacji: II 2017- X 2021, finansowanie: PGNiG (obecnie Orlen S. A.),
4. „Multilateralny małośrednicowy otwór odgazowujący pokłady węgla – MINE GAS SLIMHOLE DRILLING MIGASLIDRILL”, finansowanie: NCBiR,  okres realizacji: X 2019 – II 2021.

Najważniejsze publikacje:

Sposób powierzchniowego odmetanowania formacji geologicznej zawierającej złoże węgla kamiennego — [Method of surface demethanation of a geological formation containing a hard coal deposit] / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie ; wynalazca: WIŚNIOWSKI Rafał, TEPER Wojciech, ZWIERZYŃSKI Adam Jan, ZŁOTKOWSKI Albert, TOCZEK Przemysław. — Int.Cl.: E21B 7/06\textsuperscript{(2006.01)}. — Polska. — Opis zgłoszeniowy wynalazku ; PL 436375 A1 ; Opubl. 2022-06-20. — Zgłosz. nr P.436375 z dn. 2020-12-17 // Biuletyn Urzędu Patentowego ; ISSN 0137-8015 ; 2022  nr 25, s. 15. — tekst: http://patenty.bg.agh.edu.pl/pelneteksty/PL436375A1.pdf

Feasibility study of low mass and low energy consumption drilling devices for future space (mining surveying) missions / Adam Jan ZWIERZYŃSKI, Wojciech TEPER, Rafał WIŚNIOWSKI, Andrzej GONET, Tomasz BURATOWSKI, Tadeusz UHL, Karol Seweryn // Energies [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1996-1073. — 2021 vol. 14 iss. 16 art. no. 5005, s. 1–17. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 15–17, Abstr.. — Publikacja dostępna online od: 2021-08-15. — tekst: https://www.mdpi.com/1996-1073/14/16/5005/pdf

Terrestrial and extraterrestrial drillings in the 21\textsuperscript{st} century : research challenges and the way to satisfy them by means of a new research infrastructure at AGH UST / Tomasz KOWALSKI, Krzysztof SKRZYPASZEK, Wojciech TEPER, Przemysław TOCZEK, Albert ZŁOTKOWSKI // AGH Drilling, Oil, Gas ; ISSN 2299-4157. — Tytuł poprz.: Wiertnictwo, Nafta, Gaz ; ISSN: 1507-0042. — 2020 vol. 37 no. 3, s. 5–11. — Bibliogr. s. 11, Abstr.. — tekst: https://journals.bg.agh.edu.pl/DRILLING/2020.37.3/drill.2020.37.3.5.pdf

Kluczowy sprzęt znajdujący się w laboratorium:

1. Program CAD: Solid Edge Premium ST2019, wersja komercyjna, na potrzeby projektowania maszyn, urządzeń, stanowisk badawczych i narzędzi różnego typu (w tym wiertniczych). Program zainstalowany na stacji roboczej z opcją współpracy do analiz MES z serwerami obliczeniowymi WWNiG.
2. Komputer pomiarowy National Instruments PXI wraz z kartami pomiarowymi do rejestracji sygnałów analogowych i cyfrowych.
3. Mikroskop stereoskopowy z wyposażeniem.
4. Mikroskop warsztatowy duży MWD.
5. Podstawowy sprzęt i narzędzia niezbędne do integracji i montażu.

————————————————————————————————————————–

Laboratorium Fizykochemii Płynów Wiertniczych

Typ laboratorium: naukowo-dydaktyczne

Lokalizacja: pawilon D-2, pomieszczenie 1.08

Kierownik laboratorium: dr Sławomir Wysocki

Główni wykonawcy tematu: dr Sławomir Wysocki

Główny temat badawczy, którym zajmuj się laboratorium:

Badania płynów wiertniczych oraz środków chemicznych przeznaczonych do płynów wiertniczych.

Opis laboratorium: W laboratorium Fizykochemii płynów wiertniczych prowadzone są badania nad opracowaniem nowych receptur płynów wiertniczych przeznaczonych zarówno do wierceń głębokich jak i prac inżynieryjnych.  Opracowywane są również nowe środki chemiczne przeznaczone do zastosowania w płynach wiertniczych. Prowadzone badania obejmują między innymi: syntezy nowych polimerów wodoropuszczalnych, badania parametrów technologicznych  płynów wiertniczych, badania korozyjności płuczek, badania wpływu płynów wiertniczych na pęcznienie skał, badania sedymentacji fazy stałej w płynach wiertniczych, itp., również w warunkach HPHT.  Laboratorium prowadzi badania środków chemicznych oraz płynów wiertniczych na zgodność z obowiązującymi normami międzynarodowymi (API, EU, ISO).W laboratorium prowadzone są badania w ramach: grantów  naukowych, zleceń dla przemysłu, prac doktorskich, magisterskich oraz inżynierskich.

Dane kontaktowe: dr Sławomir Wysocki , A-4 p.108, D-2 p. 1.08, Tel: 12 617-22-13, kom. 664-728-062, swysocki@agh.edu.pl

Najważniejsze granty i projekty realizowane w laboratorium:

1. LASTPIPE: Laminowana Stalowa rura osłonowa Polska Innowacja w Przewiertach sterowanych”, finansowanie: NCBiR, okres realizacji: X 2020 – obecnie,

Najważniejsze publikacje:

Reuse of flowback water from hydraulic fracturing for drilling mud preparation and secondary hydrocarbon recovery / Ewa KNAPIK, Katarzyna CHRUSZCZ-LIPSKA, Łukasz ŁUKAŃKO, Sławomir WYSOCKI // Energies [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1996-1073. — 2021 — vol. 14 iss. 18 art. no. 5921, s. 1–22. 

Środek do regulacji filtracji zaczynu uszczelniającego — [Agent for regulating sealing grout filtration] / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie ; wynalazca: Sławomir WYSOCKI, Stanisław STRYCZEK, Albert ZŁOTKOWSKI. — Int.Cl.: C09K 8/487(2006.01). — Polska. — Opis patentowy ; PL240526B1 ; Udziel. 2022-04-19 ; Opubl. 2022-02-07. 

Nowe wodnodyspersyjne płuczki wiertnicze do przewiercania skał ilastych : monografia — [New water-dispersive drilling rigs for boring clay rocks : monograph] / red. nauk. Sławomir WYSOCKI ; [aut.]: Sławomir WYSOCKI, Rafał WIŚNIOWSKI, Małgorzata Uliasz, Grzegorz Zima, Magdalena GACZOŁ. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2017. — 187

Polymeric structure-forming agent for drilling muds — Polimerowy środek strukturotwórczy do sporządzania płuczki wiertniczej / Sławomir WYSOCKI, Magdalena GACZOŁ, Rafał WIŚNIOWSKI // Polimery ; ISSN 0032-2725. — 2020 — t. 65 nr 2, s. 136–143. 

Środek do regulacji filtracji zaczynu uszczelniającego — [Agent for regulating sealing grout filtration] / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie ; wynalazca: Sławomir WYSOCKI, Stanisław STRYCZEK, Albert ZŁOTKOWSKI. — Int.Cl.: C09K 8/487(2006.01). — Polska. — Opis patentowy ; PL240526B1 ; Udziel. 2022-04-19 ; Opubl. 2022-02-07. 

Kluczowy sprzęt znajdujący się w laboratorium:

1. M4600 HP/HT Linear Swell Meter – przyrząd przeznaczony do badania wpływu płynów wiertniczych na pęcznienie skał. Umożliwia wykonywanie pomiarów w warunkach wysokich ciśnień (2000 psi) i wysokich temperatur (500F).
2. M8500 Ultra HP/HT Dynamic Sag Tester –  przyrząd przeznaczony do pomiaru sedymentacji fazy stałej w cieczach wiertniczych. Umożliwia prowadzenie pomiarów w różnych kątach odchylenia od pionu,  również w warunkach wysokich ciśnień (20000 psi) oraz wysokich temperatur  (600F).
3. M7500 Ultra HPHT Rheometer – przyrząd umożliwia wykonywanie pomiarów parametrów reologicznych płynów wiertniczych w warunkach wysokich ciśnień (20000 psi) oraz wysokich temperatur  (600F) z zastosowaniem różnych kątów odchylenia od pionu.

M4600 HP/HT Linear Swell Meter

————————————————————————————————————————–

Laboratorium Geotechniki i Geomechaniki

Typ laboratorium: naukowo-dydaktyczne

Lokalizacja: pawilon A-4, pomieszczenie 106

Kierownik laboratorium:

Główni wykonawcy tematu:

Główny temat badawczy, którym zajmuj się laboratorium:

Laboratorium Geotechniki i Geomechaniki realizowane są różnorodne badania w dziedzinie geotechniki, geomechaniki oraz budownictwa. Przeprowadzane badania posiadają istotne praktyczne zastosowanie, przyczyniając się do rozwoju inżynierii geotechnicznej oraz poprawy bezpieczeństwa i trwałości konstrukcji.

Opis laboratorium:

Laboratorium wykonuje szereg badań mających na celu poznanie właściwości gruntów i ich zachowań w różnych warunkach. Jednym z kluczowych badań jest wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie w temperaturze otoczenia. Wiedza na temat wytrzymałości gruntów jest niezbędna przy projektowaniu fundamentów budowli, umożliwiając inżynierom odpowiednie dobranie parametrów materiału, co przekłada się na stabilność i nośność konstrukcji. W laboratorium można określić metodami badawczymi parametr dynamicznego modułu Younga, dynamicznego współczynnika Poissona, współczynniki Biota i Skemptona oraz współczynnika przepuszczalności które pozwalają na ocenę zachowania się górotworu w pobliżu eksploatowanych złóż surowców płynnych oraz gruntów pod wpływem drgań i wstrząsów sejsmicznych, co ma istotne znaczenie przy projektowaniu budowli o podwyższonej wrażliwości na te obciążenia np. mosty czy budynki wielokondygnacyjne. W laboratorium można  określić właściwości plastyczne gruntu. Wykorzystywane metody określania granicy płynności i plastyczności to metoda Casagrande’a i Vasilieva. Wiedza na temat granicy płynności jest niezwykle ważna przy projektowaniu fundamentów, stabilizacji skarp oraz analizie stabilności zboczy. Poznanie plastyczności gruntu pozwala inżynierom ocenić ryzyko osuwania się i deformacji gruntu, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i trwałości konstrukcji.Laboratorium przeprowadza również badania dotyczące wilgotności optymalnej oraz maksymalnej gęstości objętościowej gruntu. Te badania są niezbędne do osiągnięcia właściwego zagęszczenia gruntu, związanego ze stabilnością konstrukcji (nasypy drogowe, fundamenty, wały przeciwpowodziowe). Poprawne zagęszczenie gruntu zapewnia odpowiednią nośność i trwałość wznoszonych budowli oraz minimalizuje ryzyko osiadania i deformacji.W laboratorium analizowany jest również skład ziarnowy kruszywa metodą analizy sitowej. Analiza składu ziarnowego kruszywa jest istotna przy projektowaniu mieszanki betonowej, zaprawy czy warstw drogowych. Poprawne dobranie składu ziarnowego ma istotny wpływ na wytrzymałość, nośność i trwałość materiałów budowlanych, co przekłada się na jakość i trwałość całej konstrukcji. Kolejnym aspektem badań w laboratorium jest badanie kapilarności biernej. Wiedza na temat kapilarności gruntu jest niezwykle istotna przy projektowaniu systemów drenażowych, izolacji oraz stabilizacji gruntów. Badania prowadzone w laboratorium dotyczą także wytrzymałości gruntów na ścinanie, spójności i kąta tarcia wewnętrznego w trójosiowym stanie naprężeń. Te informacje są niezbędne przy analizie nośności fundamentów, stabilności zboczy czy analizie zachowania się gruntów w przypadku obciążeń dynamicznych. Znajomość parametrów umożliwia precyzyjne  modelowanie i analizę konstrukcji. Laboratorium wyposażone jest w sondę lekką służącą do pomiarów stopnia zagęszczenia gruntu. To badanie pozwala na identyfikację warstw podłoża, ocenę ich składu, zagęszczenia oraz właściwości geotechnicznych i znajduje zastosowanie przy projektowaniu fundamentów, ustalaniu parametrów geotechnicznych i ocenie warunków podłoża.W laboratorium można przeprowadzić badanie edometrycznego modułu ściśliwości, którego znajomość umożliwia ocenę parametrów konsolidacji gruntu, takich jak współczynnik konsolidacji i współczynnik ściskania w czasie. Te parametry są wykorzystywane w analizach numerycznych i modelowaniu zachowania się gruntów i  prognozowania deformacji i obciążeń w konstrukcjach.

.Dane kontaktowe:

Najważniejsze granty i projekty realizowane w laboratorium:

1. „Opracowanie wytycznych do zaprojektowania innowacyjnej technologii wydobycia gazu z łupków przy użyciu ciekłego CO2 na drodze analiz numerycznych i badan eksperymentalnych”- Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju.
2. „Koncepcja ponownego wykorzystania odpadów powstających podczas wierceń lądowych i morskich w aspekcie ochrony środowiska naturalnego” – RWPI, projekt współfinansowany ze środków funduszy norweskich w ramach program Polsko-Norweska Współpraca Badawcza realizowanego przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju.

Najważniejsze publikacje:

Water influence on the determination of the rock matrix bulk modulus in reservoir engineering and rock-fluid coupling projects / Dariusz KNEZ, Mitra KHALILIDERMANI, Mohammad Ahmad Mahmoudi ZAMANI // Energies [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1996-1073. — 2023 — vol. 16 iss. 4 art. no. 1769, s. 1–15. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 14–15, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2023-02-10

Discrepancy between measured dynamic poroelastic parameters and predicted values from Wyllie’s equation for water-saturated Istebna sandstone / Dariusz KNEZ, Herimitsinjo RAJAOALISON // Acta Geophysica ; ISSN 1895-6572. — Tytuł poprz.: Acta Geophysica Polonica. — 2021 — vol. 69 iss. 2, s. 673–680. — Bibliogr. s. 679–680, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2021-02-06

Empirical formula for dynamic Biot coefficient of sandstone samples from South-West of Poland / Dariusz KNEZ, Mohammad Ahmad Mahmoudi ZAMANI // Energies [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1996-1073. — 2021 — vol. 14 iss. 17 art. no. 5514, s. 1–17. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 16–17, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2021-09-03

Dynamic mechanical properties of Istebna sanstone against temperature and stress / Herimitsinjo RAJAOALISON, Dariusz KNEZ, Albert ZŁOTKOWSKI // W: Drilling-Oil-Gas AGH 2019 : 30th international conference : present trends and future challenges for oil and gas industry : Krakow, 5–7 June, 2019 : abstract book = Drilling-Oil-Gas AGH 2019 : 30. międzynarodowa konferencja : obecne trendy i przyszłe wyzwania dla przemysłu nafty i gazu : Kraków, 5–7 czerwca 2019 / red. Sławomir Wysocki. — Kraków : Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu Akademii Górniczo-Hutniczej, 2019. — ISBN: 978-83-60900-71-0. — S. 19

New approach for determination of dynamic biot’s coefficient and skempton’s coefficient of sandstone samples from South-West of Poland / M. Ahmad Mahmoudi ZAMANI, D. KNEZ // W: International conference on energy, resources, environment and sustainable development [Dokument elektroniczny] : May 26-27, 2022, Xuzhou, China

Geotechnical characteristics of processed drilling wastes stored in drilling waste disposal factory in Wronów, Poland — Charakterystyka geotechniczna odpadów wiertniczych deponowanych w obiekcie unieszkodliwiania odpadów wydobywczych we Wronowie w Polsce / Dagmara ZELJAŚ, Mirosław RZYCZNIAK, Anna Rzyczniak // W: Nauka – technika – technologia : seria wydawnicza AGH, T. 3. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2022. — ISBN: 978-83-66727-83-0. — S. 183–195. — Bibliogr. s. 192–195, Streszcz., Abstr.. — tekst: https://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty4/0600/NTT_tom3_183.pdf

Badanie właściwości kompozytów mineralno-gruntowych w aspekcie ich wykorzystania — Investigation of properties of mineral and soil mixtures in the aspect of their utilization / Stanisław STRYCZEK, Andrzej GONET, Mirosław RZYCZNIAK, Lucyna CZEKAJ // Wiertnictwo, Nafta, Gaz = Drilling, Oil, Gas ; ISSN 1507-0042. — Tytuł poprz.: Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica. Wiertnictwo, Nafta, Gaz ; ISSN: 0860-1860. — 2008 t. 25 z. 2, s. 689–694. — Bibliogr. s. 694, Streszcz., Summ.. — Toż. na CD-ROM-ie

Konsolidacja gruntu ilastego z domieszkami środków chemicznych — Impact of chemical additives on consolidation of silty soils / Mirosław RZYCZNIAK, Lucyna CZEKAJ, Stanisław STRYCZEK, Andrzej GONET, Wacław CHRZĄSZCZ // Wiertnictwo, Nafta, Gaz = Drilling, Oil, Gas ; ISSN 1507-0042. — Tytuł poprz.: Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica. Wiertnictwo, Nafta, Gaz ; ISSN: 0860-1860. — 2002 R. 19/1, s. 171–180. — Bibliogr. s. 179–180, Streszcz., Summ.

Metody przetwarzania organiczno-mineralnych odpadów wiertniczych w aspekcie ich zagospodarowania : praca zbiorowa — [Elaboration of a method of organic-mineral drilling waste processing in the aspect of its management / pod red. Andrzeja GONETA ; [aut.] Lucyna CZEKAJ, Jerzy FIJAŁ, Ireneusz Grzywnowicz, Dariusz KNEZ, Mirosław RZYCZNIAK, Stanisław STRYCZEK, Roman Żurek ; Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica. Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu. — Kraków : WWNiG AGH im. St. Staszica, 2006. — 230 s.. — Bibliogr. przy rozdz., Summ.. — ISBN10: 83-7269-239-4

Kluczowy sprzęt znajdujący się w laboratorium:

1. Narzędzia do wycinania i obróbki rdzeni
2. Saturator rdzeni
3. Aparat AVS do badania dynamicznych parametrów mechanicznych skał
4. Aparat do badania przepuszczalności rdzeni
5. Aparat do badania współczynnika filtracji gruntów
6. Aparat Vasilieva
7. Aparat Casagrande’a
8. Stożek Vasilieva
9. Pierścień do wycinania próbek gruntu dla określenia gęstości objętościowej
10. Zestaw sit i wytrząsarka  – analiza sitowa
11. Aparat skrzynkowy próba ścinania
12. Aparat do zagęszczania gruntów niespoistych
13. Sonda lekka
14. Edometr