Lääne-Texases on vett frakkimiseks vähe, ringlussevõtuks on see kallis, jäätmekaevude jaoks odav ja see põhjustab M5 maavärinaid.

Lääne-Texase ja New Mexico Permi vesikond on suures osas kõrb. Kõrbe nimetatakse Chihuahuaniks, kuid see ei ole toores kõrb nagu Sahara, vaid kõrb, mille keskmine sademete hulk on 10 tolli aastas. Hõredad võsastunud põõsad, nagu kreosoot ja meskiit, ning vähesed suured puud, nagu Cottonwoods, mis eksisteerivad vett kandvate ojasängide ääres. Permis on vett vähe. Aga mitte õli!

Permi vesikond on USA peamine nafta- ja gaasitootmise bassein. See toodab üle 5.5 MMbpd (miljonit barrelit naftat päevas), mis on suur osa USA kogutoodangust, mis läheneb 12 MBpd-le. Sealne edu on võimaldanud Texasel jääda toornafta tootmises USA osariigile # 1 ja eelmisel aastal on New Mexico tõusnud teisele kohale.

Vett frakkimiseks napib.

Frakkimine on edu võti Permi vesikonnas, kus põlevkivitehnika algab 1–2 miili pikkusest horisontaalsest kaevust ja pumpab mööda kaevu umbes 40 eraldi murdetöötlust. Kasutatud vett on kokku 20 miljonit gallonit, mis täidaks jalgpallistaadioni 40 jala kõrgusele muruga kaetud alast. Frakkimisel kasutamiseks peab magevesi pärinema linnadest või põhjaveekihtidest või toodetud vee ringlussevõtu teel.

Kuna laialt levinud põud tabas USA edelaosa umbes 30 aastat tagasi, pole magevesi enam odav. Ja kui frakkimisvesi konkureerib karjakasvatajate poolt ülespumbatud põhjaveekihi veega, tähendab see probleeme.

Taaskasutusse kulukas.

Vesi toodetakse kaevust koos nafta ja gaasiga. See on kasutamiseks liiga soolane, kuid seda saab puhastada. Kui palju toodetud vett? Tavaliselt 1–5 barrelit iga naftabarreli kohta. Permi vesikond toodab 5 MMbopd, mis tähendab 5–25 MMbwpd (miljonit barrelit vett päevas). Sellised tohutud toodetud veekogused tuleb mingil viisil kõrvaldada või ringlusse võtta.

Gaaskivide kuningannal Marcelluse kiltal on osariigi valitsuse korraldusel väga vähe jäätmekaeve. Toodetud vesi võetakse ringlusse või seda saab transportida ka Ohiosse, kus see valatakse jäätmekaevudesse.

Toodetud vee ringlussevõtt on Permis viimastel aastatel suurenenud. See hõlmab kohapealset puhastamist ja määrdunud vee ringlussevõttu, et kasutada seda järgmisel frakkimistööl. Või saatke määrdunud vesi kaubanduslikule puhastamisele, näiteks magestamistehasesse.

Alates 100. aastast on kasutusel üle 2015 väikesemahulise ringlussevõtu rajatise ja 2022. aastaks plaaniti kasutusele võtta käputäis suuremaid veeringluse tehaseid.

Kuigi puhastus-/ringlussevõtumeetodid on kallimad, koguvad need üha rohkem mõju, kuna nafta- ja gaasiettevõtted tunnevad survet lahendada probleem, mis on põhjustanud kaks M5 (magnituudiga 5) maavärinat, mis toimusid 2022. aasta lõpus ühekuulise vahega. See ei ole mõjub tööstuse mainele, isegi kui maavärinad põhjustasid varale piiratud kahju.

Vesi on utiliseerimiskaevude jaoks odav.

2022. aastal ühinesid Permi Midlandi ja Delaware'i alamvesikonnad tootis 7 miljardit barrelit mis moodustab 19 MMbwd. Suur osa sellest süstiti ladestuskaevude kaudu sügavatesse geoloogilistesse kihtidesse. See tohutu veekogus oli palju suurem kui Oklahoma 2015. aastal, kui seal registreeriti 890 maavärinat, mille tugevus oli > 3.

Vaadates Culbersoni maakonda, kus on toimunud enamik hiljutisi maavärinaid (vt joonis 1), süstitud mahud 2020. aastal olid need peaaegu 0.7 MMbwpd.

Jäätmevesi põhjustab M5 maavärinaid.

Permi basseinis maavärinad on sagenenud proportsionaalselt lõppkaevudesse juhitava vee mahtudega. Korrelatsioon on tugev, nagu see oli Oklahomas.

Ilmunud on hoiatused et Permi jõgikond võib järgida Oklahoma maavärina trajektoori, mis viis 5.9-milise maavärinani, mis on Oklahoma kõigi aegade suurim, isegi pärast seda, kui reguleerivad asutused olid probleemi mõistnud ja vähendanud jäätmeid jäätmekaevudesse. Sellised viivitused jäid vahemikku 6–12 kuud.

Mis on siis Permis juhtunud? Texase raudteekomisjon (RRC) tegutses pärast seda kiiresti Culbersoni maakonnas toimus 5.4-miline maavärin 16. novembril 2022 (joonis 1).

Süstimismahud Culbersoni piirkonda tuli vähendada umbes 70% 2022. aasta algusest – ja see pidi valmima 2023. aasta keskpaigaks. Sellel alal on 78 aktiivset ladestuskaevu. 19 neist on Chevroni ja Coterra hallatavad süvakaevud. Uued süstimispiirangud pidid olema 745,000 10 bwpd Chevroni 615,000 kaevu ja 9 XNUMX bwpd Coterra XNUMX kaevu puhul.

RRC arvamus oli, kuidas RRC reageeriks, kui piirkonnas toimuks veel üks M5 maavärin. Kui Culbersoni piirkonnas toimub teine ​​M4.5 või suurem maavärin, suletakse maavärina allika lähedal asuvad sügavad kaevud kaheks aastaks. See tähendaks toodetud vee kõrvaldamiseks alternatiivide leidmist: kas vedage vesi teistes piirkondades asuvatesse kaevudesse või puhastage / taaskasutage toodetud vesi kohapeal.

See oleks aga vaid kerge käelöök ja see puudutaks vaevu tohutut kasumit on valmistatud Permi basseinist.

Veel üks M5 maavärin leidis aset vaid kuu aega hiljem.

Teine suur maavärin M5.3 leidis aset vaid kuu aega hiljem, 16. detsembril 2022. See näis järgivat Oklahoma mustrit, kuid olulise erinevusega. Teine M5 maavärin leidis aset hoopis teises piirkonnas – umbes 15 miili Texase osariigis Midlandist läänes (joonis 1).

USGSi andmetel oli maavärin laialt levinud ja seda tundsid inimesed Texases Amarillost ja Abilenest kuni New Mexico osariigis asuva Carlsbadini.

Selle mõistmiseks on RCC tuvastanud suurenenud seismilise aktiivsuse teatud piirkondades, mida nimetatakse SRA-deks (seismic Response Areas). Texase raudteekomisjoni kommunikatsiooniosakonna direktori RJ DeSilva sõnul on eesmärk "tegelda ja vähendada seismilisust ning kaitsta elanikke ja keskkonda Lääne-Texase erinevates osades. Iga SRA on kohandatud vastavatele piirkondadele.

. Põhja-Culberson-Reeves SRA on koht, kus 5. novembril 16 toimus esimene M2022 maavärin.

Teine M5 maavärin, mis toimus Midlandi lähedal 16. detsembril 2022, on eraldi SRA-s, mida nimetatakse Gardendale SRA. Kõik sügavad süstimiskaevud on Gardendale SRA-s peatatud, ütles DeSilva.

Lihtsaim seletus kahe M5 maavärina kohta on see, et need kattuvad allolevas graniidist keldris kahe eraldi rikkesüsteemiga. DeSilva ütleb, et need keldris asuvad rikked ulatuvad setteosasse, kus asuvad sügavad kõrvaldamiskaevud. Ja nii satub veesurve kõrvaldamiskaevudest keldrikorruse riketesse, mis on kriitiliselt koormatud ja kalduvad nihkuma ja tekitama maavärinaid.

SRA-de kõrvaldamiskaevude kontroll.

Üldiselt võttis RRC 2019. aastal vastu juhised seismiliselt aktiivsete piirkondade kõrvaldamiskaevude käitamiseks, mis hõlmavad mahu- ja rõhupiiranguid ning kohalike geoloogiliste tingimuste arvestamist. RRC järgib praegu neid juhiseid.

Gardendale SRA: Sügavad kõrvaldamiskaevud tähendavad üldiselt põhukihistiku ülaosa all, mis asub Wolfcampi kihistu all, millel on kõige sügavamad naftatootmise intervallid. Gardendale SRA-s on kõik sügavad kõrvaldamiskaevud peatatud.

Northern Culberson-Reeves SRA: Sügavad ladestuskaevud tähendavad üldiselt Wolfcampi kihistu põhja all, jällegi sügavaimat produktiivset kihistu. DeSilva sõnul peatati SRA kaks sügavat kaevu juba 2022. aasta märtsis pärast 4.5-magnituudist maavärinat.

Peale 16. novembril 2022 toimunud maavärinat laiendati üldisi juhiseid, et hõlmata järgmist: „Kui 4.5. detsembril 9 tuvastatud 5 km (umbes 9 miili) piiri sees peaks toimuma tulevane 2022 miljonit+ sündmus, siis 9. detsembril 24 tuvastatud sügavad kaevud km piir suletakse 9 kuuks alates sündmuse kuupäevast. Seega ei peatataks mitte kõiki SRA-s olevaid kaevusid, vaid ainult XNUMX km raadiuses olevaid kaevusid.