Undersøgelse kvantificerer potentialet for genbrug af vand i produktion af permianbassinolie

Hydraulisk frakturering har igen gjort Permian Basin, der strækker sig over det vestlige Texas og New Mexico til et af de rigeste oliefelter i verden. Men de forbedrede reserver har nogle alvorlige problemer med vandforvaltning. Boringer efter olie bruger vand på forhånd, og bringer store mængder vand frem, der skal håndteres.

Ny forskning ledet af University of Texas i Austin Bureau of Economic Geology fremhæver vigtige forskelle i vandforbrug mellem konventionelle boresteder og steder, der bruger hydraulisk frakturering, som vokser hurtigt i Perm.

Studiet, udgivet i Miljøvidenskab og teknologi den 6. september, fandt ud af, at genbrug af vandet, der blev produceret under operationer på andre hydrauliske brudsteder, kunne hjælpe med at reducere potentielle problemer forbundet med teknologien. Disse inkluderer behovet for stort forudgående vandforbrug, og potentielt induceret seismicitet eller jordskælv, udløst ved at injicere det vand, der produceres under operationer, tilbage i jorden.

"Det, jeg tror, ​​kan skubbe lidt mere til genbrug af produceret vand, er bekymringer om overtryk, og potentiel induceret seismicitet, "sagde hovedforfatter Bridget Scanlon, en senior forsker og direktør for Bureauets program for bæredygtige vandressourcer. "I Permian har vi en god mulighed for at genbruge eller genbruge produceret vand til hydraulisk frakturering."

Scanlon var medforfatter på undersøgelsen med Bureau-forskere Robert Reedy, Frank Male, og Mark Walsh. Præsidiet er forskningsenhed ved UT Jackson School of Geosciences.

Siden 1920'erne har Permian Basin har været et meget aktivt område for konventionel olieproduktion, toppede i 1970'erne og tegnede sig for næsten 20 procent af den amerikanske olieproduktion. Hydraulisk brudteknologi har genoplivet produktionen i dette område ved at give virksomheder mulighed for at udnytte enorme oliereserver, der er indeholdt i mindre gennemtrængelige ukonventionelle skiferformationer. Den nye teknologi gør det konventionelle spil til et utraditionelt spil og har næsten bragt olieproduktionen op til 1970'ernes højdepunkt. Den amerikanske geologiske undersøgelse anslår, at Permians Wolfcamp -skifer alene kan indeholde 20 milliarder tønder olie, den største utraditionelle ressource, som undersøgelsen nogensinde har evalueret.

Undersøgelsen analyserede vanddata på 10 år fra 2005-2015. Forskerne sporede, hvor meget vand der blev produceret, og hvordan det blev håndteret fra konventionelle og ukonventionelle brønde og sammenlignede disse mængder med vandforbrug til hydraulisk frakturering.

På forhånd, utraditionelle brønde bruger meget mere vand end konventionelle brønde. Den gennemsnitlige mængde vand, der er nødvendig pr. Brønd, er steget med cirka 10 gange i løbet af det sidste årti, ifølge undersøgelsen, med en medianværdi på 250, 000 tønder eller 10 millioner gallons vand brugt pr. Brønd i Midland Basin i 2015. Men utraditionelle brønde producerer meget mindre vand end konventionelle brønde, i gennemsnit ca. 3 tønder vand pr. tønde olie versus 13 tønder vand pr. tønde olie fra konventionelle brønde.

Til konventionelle operationer, det producerede vand bortskaffes ved at injicere det i udtømte konventionelle reservoirer, en proces, der opretholder trykket i reservoiret og kan hjælpe med at frembringe yderligere olie gennem forbedret olieindvinding. Utraditionelle brønde genererer kun omkring en tiendedel af det vand, der produceres af konventionelle brønde, men dette "producerede vand" kan ikke injiceres i skifer på grund af skiferens lave permeabilitet. Undersøgelsen fandt ud af, at det producerede vand fra ukonventionelle brønde stort set injiceres i ikke-olieproducerende geologiske formationer-en praksis, der kan øge trykket og potentielt kan resultere i induceret seismicitet eller jordskælv.

Undersøgelsen påpeger, at i stedet for at injicere det producerede vand i disse formationer, operatører kan potentielt genbruge vandet fra ukonventionelle brønde til hydraulisk brud på det næste sæt brønde. Der produceres nok vand i Midland- og Delaware -bassinerne i Perm til at understøtte hydraulisk brud på vandbrud, og vandet behøver kun minimal behandling (ren saltlage) for at gøre det egnet til genbrug.

Marc Engle, chefen for et USA Geological Survey -program om vandforbrug i forbindelse med energiproduktion, sagde, at undersøgelsen giver en omfattende, datadrevne undersøgelser af, hvordan vand styres i det hurtigt skiftende permiske bassin.

"Dette arbejde af Scanlon et al., for første gang, giver interesserede interessenter et detaljeret overblik over vandindstrømninger og -udstrømme fra permbassinet, "sagde Engle." Desuden, arbejdet fanger tidsmæssige tendenser gennem en vigtig periode, hvor industrien skiftede fra lodrette brønde i konventionelle reservoirer til lodrette derefter vandrette brønde i kontinuerlige reservoirer. "

Selvom der er nok produceret vand til genbrug, Scanlon sagde, at infrastruktur, spørgsmål om produceret vand ejerskab, og lave omkostninger ved fersk eller brak grundvand kan i øjeblikket beholde bortskaffelsespraksis, som de er. Men efterhånden som utraditionelle operationer i Perm vokser, genbrug af produceret vand kan blive mere attraktivt.

"Genbrug og genbrug er en mulighed, og industrien er god til at tilpasse sig, "Sagde Scanlon.