Geleneksel olmayan kaynak gelişimi - hidrolik fract (rakking), yönsel sondaj ve derin su ekstraksiyonu - bir zamanlar ulaşılamaz olarak kabul edilen petrol ve doğal gaz rezervlerinin yeniden şekillendirilmesiyle küresel enerji pazarlarını yeniden şekillendirdi.Bu teknikler, yüksek su geliştirmenin en yoğun, taze su malzemelerinin tarım, toprak tasarrufu ve iklim kontrolü ile ilgili her bir kesintiye neden olan bölgelerin çoğu ile aynı zamanda, yüksek su ayak uydurulmuş enerji tasarrufu ve iklim kontrolüne yol açan enerji tasarrufuna sahiptir.
Unconventional Resource Development
Konvansiyonel hidrokarbon rezervuarları - petrol ve gazın doğal olarak göz ardı edilebilir kaya tuzaklarına neden olduğu - su, kum (önemli kaynaklar) ve kimyasal katkı maddeleri kullanılarak, düşük verimsiz formlara erişmeye izin verir.
Su, hidrolik fracturing arka kemiğidir. Tek bir yatay iyi, 2 milyon ve 8 milyon galon su arasında, formasyona bağlı olarak, daha sonra uzun süre ve çok sayıda fracturing aşamasında.In Permian Basin, ortalama su kullanımı 2023 yılında, daha uzun bir süre sonra ve daha yoğun bir şekilde tamamlandıktan sonra 14 milyon galonları tarafından yönlendirilir.
Fracturing ötesinde, su da sondaj, toz baskı ve altyapı bakımı için de kullanılır. Ve bir kez fracturing iş yapılır, üretilen suların büyük hacmi (özellikle su kirliliği ile karıştırılır ve doğal olarak meydana gelen hidrokarbonlar, metaller ve radyoaktif elementler) yüzeye geri döner.
Bölgesel Su Scarcity'ye Etkisi
Geleneksel olmayan kaynak gelişimi iki ilgili boyutta su kıtlığı belirtir: miktar ve kalite. Hem diğer kullanıcılar için hem de uzun vadeli su ekosistemlerinin sağlığını etkiler.
Su Sayısı: Sınırlı Bir Kaynak için Rekabet
Şale geliştirme patlamalarının birçok bölgesinde, su zaten azdır. Permian Basin, çiftçiler için fiyatların düşmesini önerir.A 2018 Study by fracking in parts of the Permian has been less than South, operators satın alma su haklarını yerel sulama bölgelerinden satın almak, çiftçiler için bir yaklaşım içinde% 20'den fazla.
Su geri çekilmesinin mevsimsel zamanlaması sorunu azaltır. Operatörler genellikle kısa bir pencerede su hacmine ihtiyaç duyar, nehirler ve rezervuarlar zaten düşük olduğunda kuru yaz aylarında su azaltımı yapabilirler. Üst Colorado Nehri Basin'nde, temiz su akışlarının zaten aşırı yüklendiği yer, petrol ve gaz geliştirmeden yeni talepler yerel sistemlere geçmiş sürdürülebilir sınırları zorlamak zorunda kalır.
Groundwater depletion özellikle de ilgilidir çünkü birçok shale büyük aquifers oynuyor. Bakken bölgede, derin Dakota Aquifer – birçok kırsal topluluk için içme suyu kaynağı – uzun süreli bir sürdürülebilirlik için su seviyelerinin düşmesini gördü. A 2019 U.S. Geological Survey raporu bazı alanlarda 20 feet aştığını belirtti.
Su kalitesi: Contaminasyon ve Disposalasyon Riskleri
Yüzeye fractal sonrası geri dönen su - su - tuzlar, ağır metaller, hidrokarbonlar ve doğal olarak radyoaktif malzemeler.Eğer düzgün bir şekilde ele alınmazsa, dökülebilir veya yeraltı sızıntıları, en kamulaşmış olaylar yüzey kirliliğini zor durumda veya boru hatlarıyla birleştirir, ancak daha fazla pervalı risk yeraltı atık sularından gelir.
Derin-da enjeksiyonu en yaygın kullanım yöntemidir, Texas ve Oklahoma gibi yerlerde üretilen suyun yaklaşık% 90'ı için muhasebe. Derin salak formlarına enjekte edildiğinde, sıvı sığ aquifers olmadan teorik olarak izole edilir.Ancak, enjeksiyon, iyi bir bütünlük veya boşluklar ile sismikliği teşvik edebilir. 2008 yılında Oklahoma'daki depremlerin altında keskin bir artış, Arbuckle oluşumunda iyilere bağlı olarak, acil regülatörünasyonlara yol açmalarına izin verebilir.
Yüzey dökülmesi de kronik bir konu olarak kalır.Politikada Shale Pennsylvania'nın Şampuan bölgesinde, özellikle karstografi veya sığ su masalarından gelen bölgelerden büyük serbest dolaşım tanklarından gelen büyük serbest dolaşımlara kadar uzanır.
Doyduğum etkiler: Ekosistem Sağlığı ve Topluluğu
Kısıtsız gelişmeden gelen su kıtlığı, insan kullanıcılarının ötesine uzanır. Nakliye akışları ve aquifer seviyelerinin su ekosistemlerine zarar verdiği anlamına gelir.Arid West, birçok küçük akış ve ıslak alanda, doğrudan petrol ve gaz operasyonlarına dahil olmasa bile, ormancılık ve amfibiyen bitkileri kurup, balık ve amfibiyas için habitatları azaltır.
Sosyal eşitlik de denkleme girer. Kırsal toprak sahipleri su haklarını kullanarak para satmaktan maddi olarak yararlanabilirler, komşu topluluklar su depolarında su depolarını daraltabilirken, Low- gelirli hanelerin özel kuyularda yer alan orantısız olarak sularını test etmek veya tedavi etmek için kaynakları yetersiz kalabilirler.
Su Yönetimi için Stratejiler
Çift miktar ve kalitenin iki meydan okumasını tanımak, endüstri – düzenleyicilerle ve araştırmacılarla birlikte - temiz su tüketiminin azaltılması, su kalitesinin korunmasının iyileştirilmesi ve atıkların azaltılması amacıyla amaçlayan bir yönetim stratejisi geliştirdi.
Su geri dönüşüm ve Reuse
Sonraki fracturing operasyonları için geri dönüşüm, elektrokoagülasyon gibi bazı alanlardan% 90'ı kesmenin en doğrudan yoludur, aksi halde osmosis ve termal distillasyon 2011 yılından 2020'ye kadar iki milyardan fazla galondan daha fazla su geri çekilmesinden kaçınılabilir.
Ancak, geri dönüşüm her zaman ekonomik olarak mümkün değildir. Permian Basin'de, üretilen su genellikle Marcellus'tan daha fazla tuzlu ve tedavi pahalı hale gelmektedir, çünkü Permian iyileri yaygın olarak dağıtılır, su uzun mesafeler maliyet ve karbon emisyonları ile deneymektedir. Bazı operatörler siteye su ile çalışır, ulaşım ihtiyaçlarını azaltır.
Alternatif Su Kaynakları
İçmeye uygun olmayan su kullanmak - belediye atıksu veya hatta okyanus suyu tedavi etmek - diğer kullanımlar için taze su korumak için Texas Komisyonu'nun Çevre Kalitesi'ndeki işletmelerin insan tüketimi için çok tuzlu olmasına izin verdi.
Belediye atıksu başka bir kaynaktır. Odessa ve Midland da dahil olmak üzere birkaç Texas şehri, işletmecilere effluent satmak, temiz su geri çekilmesini sağlamak için su kaynakları için bir gelir akışı sağlamak. Kaliforniya'da, Monterey Shale her iki fırsat ve su kısıtlamaları sunar, Kaliforniya'nın Petrol, Gaz ve Geotermal Kaynakları, yeniden talep edilen su kullanımını teşvik eder, ancak sınırlı boru hattı yavaşlamıştır.
Su-Efficient Technologies
Fracturing kimya ve mühendislikte yenilik su yoğunluğunu azaltabilir. Bir yaklaşım, karbon dioksit, azot veya propane froth gibi alternatif taşıyıcı sıvıları olan suyun bir kısmını değiştirmektir. Bu susuz veya azaltıcı teknikler özellikle su hasarının az olduğu veya nerede olduğu konusunda etkili olabilir. Örneğin, CO2- bazlı fract kullanımı Montana Bakken'da pilotlanmıştır.
Başka bir yaklaşım, her galon suyun verimliliğini artırmaktır. Hedef taşımalarda operatörlerin daha az sıvıda daha fazla kum askıya almalarına izin verir, tüm su hacmini aşama başına azaltır. Simultane, yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve mikrosemismic izleme yardımı daha kesin olarak kırılır, suyun geçen on yılda bir 2022 analize göre en etkili olduğu yerde gider.
Düzenlemeler ve İzleme
Devlet ve federal düzenlemeler su risklerini yönetmek için kritik bir rol oynamaktadır. ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), bölgesel olarak aktif bölgelerdeki yeni enjeksiyon kontrollerini düzenler ve operatörler bu sıvıları tehlikeye atmayacaklarını göstermek için operatörler gerekir.In response to indük sismiklik, Oklahoma ve Kansas gibi eyaletlerde yeni enjeksiyon kuyularında hacim sınırları ve moratoryumlar uyguladı.
Açıklama gereksinimleri de sıkıştı. The Groundwater Protection Council ve Interstate Oil and Gas Compact Commission ortak koşmayı sürdürüyor:0)FracFocus), ulusal bir kimyasal açıklama kaydı.
Bazı eyaletler daha da ileri gitti. Colorado'nun Yönetmeliği 642, kaynak sürdürülebilirliği, geri dönüşüm ve yayılma önleme için hesap oluşturmak için operatörlerin hazırlanmasını gerektiriyor. Kaliforniya'nın Senato Bill 4 (2013), su kalitesi testlerinin daha önce ve sonrasında hidrolik olarak fract operasyonlarına sunulması ve sonuçları devletin Yeraltı Enjeksiyon Kontrolü programına sunulmasını gerektirir.
Tüm Su Yönetimi ve Bölgesel Planlama
En etkili çözümler, bölgesel bir sistem olarak su ele geçiriyor ve su ele geçiriyor. Permian Basin, theETHFLT:0)Prodük Su Çözümleri Girişimi) - operatörler, araştırma üniversiteler ve devlet kurumları arasındaki işbirliği - tüm su kaynaklarını haritaya almak, kullanımları ve tasarruf yollarını belirlemek, o zaman bir bazda tedavi ve yeniden kullanım fırsatları tanımlamak.
Tüm su yönetimi de altyapı yatırımlarını içerir. Özel üretilen su boru hatları, örneğin kamyon taşımasını, trafik, emisyonları ve emisyon risklerini azaltabilir. Delaware Basin'de, su kıtlığı, rekabetçi bir avantaj yerine paylaşılan bir risk altındayken daha kolay hale gelir.
Vaka Çalışması: Permian Basin
Permian Basin, güneydoğu New Mexico ve West Texas'a uzanan, Amerika Birleşik Devletleri'nde en büyük petrol üreten bölgedir. Aynı zamanda yılda en fazla 800.000'den fazla olan yıllık yağış miktarından biridir ve altta Ogalla Aquifer zaten ağır bir şekilde 2010 yılında, 2020'den itibaren, yaklaşık 4 milyar dolarlık bir su tasarrufu sağlayan bir çalışmadır.
Buna karşılık, Texas Water Development Board ve New Mexico State Land Office, su yönetimini teşvik etti. Pilot projeler, rakking için tedavi ve yeniden üretilen suyu tedavi etmenin, bazı alanlarda% 40 oranında azaltabileceği bir kaliteye sahip oldu. Ayrıca, New Mexico Prodüksiyon Su Araştırma Konsorsyumu gelişmiş tedavi teknolojileri test ediyor - ileri sürüp membran distillasyon dahil - suları sulama veya içme için kullanılabilir bir kaliteye getirebilmek için - hatta (bu tür yeniden kabul edilebilir).
Düzenleme değişiklikleri de bir rol oynamıştır. Yeni Meksika'nın Petrol Koruma Bölümü, sondaj izinlerinin bir parçası olarak su geri yükleme planlarını sunmak için operatörlerin ihtiyacı vardı ve Texas, üretilen suların tedavi edilmesi ve taşınmasına olanak tanır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Geleneksel olmayan kaynak gelişimi, coğrafi, jeoloji ve yönetim tarafından değişen karmaşık bir denge sağlamamıştır, ancak aynı zamanda bölgesel temiz su sistemleri üzerinde de benzer bir baskıya yerleştirilmiştir. Yüksek su kaynakları, üretim dışı su kirliliğinin riskleri ile birlikte, tarım, topluluklar ve ekosistemlerin ihtiyaçlarına göre yapılan karmaşık bir denge dengesi yaratır.
Önümüzdeki on yıl önemli olacak. İklim değişikliği, su sıkıntısı ve operasyonel maliyetlerin çoğunu azaltmak için aynı bölgelerden birçok insan için sosyal lisansını daha yoğun bir şekilde işletmek için kazanacak, su kıtlığının proaktif olarak ele alınması gereken koşulları yaratmak için hedef, enerji üretimine yatırım yapmak sadece uzun vadeli su güvenliği pahasına değil, aynı zamanda sosyal lisansı da kazanacaktır.
Sonuçta, sınırsız kaynaklar ve su kıtlığı hakkındaki tartışma, enerji ve su arasında seçim yapmakla ilgili değildir - hem akıllı olarak yönetmekle ilgilidir. Zorluklar onları ölçeklendirmek, bölgesel su kıtlığı talep eden aciliyetle dağıtmalıdır.