Vakarų Teksase vandens trūksta skaldymui, brangu perdirbti, pigu šalinti šulinius ir sukelia M5 žemės drebėjimus.

Vakarų Teksaso ir Naujosios Meksikos Permės baseinas didžiąja dalimi yra dykuma. Dykuma vadinama Čihuahuanu, tačiau ji nėra neapdorota dykuma kaip Sachara, o dykuma, dėl kurios vidutiniškai iškrenta 10 colių kritulių per metus. Reti, vešlūs krūmai, pavyzdžiui, kreozotas ir meskitas, ir keli dideli medžiai, pavyzdžiui, medvilnė, esanti palei vandenį nešančias upelių vagas. Perme vandens trūksta. Bet ne aliejus!

Permės baseinas yra pagrindinis JAV naftos ir dujų gavybos baseinas. Joje išgaunama daugiau nei 5.5 MMbpd (milijonai barelių naftos per dieną), o tai yra didelė visos JAV gavybos dalis, kuri artėja prie 12 MBpd. Sėkmė leido Teksasui išlikti pirmoje JAV valstijoje pagal žalios naftos gavybą, o praėjusiais metais Naujoji Meksika pakilo į 1 vietą.

Skaldymui trūksta vandens.

Skaldymas yra raktas į sėkmę Permės baseine, kur skalūnų technika prasideda horizontaliu 1–2 mylių ilgio šuliniu ir išilgai šulinio pumpuoja apie 40 atskirų skilimų apdorojimo procedūrų. Iš viso sunaudojama 20 milijonų galonų vandens, kuris užpildytų futbolo stadioną iki 40 pėdų virš žolės ploto. Kad būtų galima naudoti ardymo metu, gėlas vanduo turi būti iš miestų, vandeningųjų sluoksnių arba perdirbant pagamintą vandenį.

Kadangi prieš maždaug 30 metų JAV pietvakarius užklupo plačiai paplitusi sausra, gėlas vanduo nebėra pigus. Ir jei skaldymo vanduo konkuruoja su vandeningojo sluoksnio vandeniu, kurį pumpuoja rančeriai, tai reiškia bėdą.

Brangu perdirbti.

Vanduo gaminamas šulinyje kartu su nafta ir dujomis. Jis per sūrus naudoti, bet jį galima išvalyti. Kiek pagamino vandens? Paprastai 1–5 bareliai už kiekvieną naftos barelį. Permo baseinas gamina 5 MMbopd, o tai reiškia 5–25 MMbwpd (milijonus barelių vandens per dieną). Tokie didžiuliai pagaminto vandens kiekiai turi būti kokiu nors būdu šalinami arba perdirbami.

Marcelio skalūnai, dujų skalūnų karalienė, pagal valstijos vyriausybės įsaką turi labai mažai šalinimo gręžinių. Pagamintas vanduo yra perdirbamas arba gali būti sunkvežimiais nugabentas į Ohajo valstiją, kur pilamas į šalinimo šulinius.

Pagaminto vandens perdirbimas Perme per pastaruosius kelerius metus išaugo. Tai apima valymą vietoje ir nešvaraus vandens perdirbimą, kad jį būtų galima panaudoti kitam ardymo darbui. Arba siųsti nešvarų vandenį komerciniam valymui, pavyzdžiui, gėlinimo gamykloje.

Nuo 100 m. buvo naudojama daugiau nei 2015 nedidelio masto perdirbimo įrenginių, o keletą didesnių vandens perdirbimo įrenginių buvo planuojama pradėti eksploatuoti iki 2022 m.

Nors valymo / perdirbimo metodai yra brangesni, jie vis labiau populiarėja, nes naftos ir dujų įmonės jaučia spaudimą išspręsti problemą, dėl kurios 5 m. pabaigoje įvyko du M5 (2022 balo) žemės drebėjimai, įvykę vieno mėnesio skirtumu. Tai nėra naudinga pramonės įvaizdžiui, net jei žemės drebėjimai padarė nedidelę žalą turtui.

Vanduo yra pigus šalinimo šuliniams.

2022 m. sujungti Midlando ir Delavero Permės pabaseiniai pagamino 7 mlrd. barelių kuri sudaro 19 MMbwd. Didelė jo dalis buvo suleidžiama per šalinimo šulinius į gilius geologinius sluoksnius. Šis didžiulis vandens kiekis buvo daug didesnis nei Oklahoma pagamino per metus, 2015 m., kai šioje valstijoje buvo užfiksuota 890 žemės drebėjimų, kurių stiprumas M > 3.

Žvelgiant į Kulbersono apygardą, kurioje įvyko dauguma pastarųjų žemės drebėjimų (žr. 1 pav.), suleisti tūriai 2020 metais buvo beveik 0.7 MMbwpd.

Pašalintas vanduo sukelia M5 žemės drebėjimus.

Permės baseine, padaugėjo žemės drebėjimų proporcingai į šalinimo šulinius suleidžiamo vandens tūriams. Koreliacija stipri, kaip ir Oklahomoje.

Pasirodė įspėjimai kad Permės baseinas gali sekti Oklahomos žemės drebėjimo trajektoriją, dėl kurios įvyko 5.9 mln. žemės drebėjimas, didžiausias visų laikų Oklahomoje, net po to, kai reguliavimo institucijos pripažino problemą ir sumažino įpurškimų kiekį į šalinimo šulinius. Toks vėlavimas buvo 6–12 mėnesių.

Taigi, kas atsitiko Perme? Teksaso geležinkelių komisija (RRC) greitai ėmėsi veiksmų Kulbersono apygardoje įvyko 5.4 mln 16 m. lapkričio 2022 d. (1 pav.).

Įpurškiamas kiekis Kulbersono plotas turėjo būti sumažintas apie 70 % nuo 2022 m. pradžios – ir tai turėjo būti baigta iki 2023 m. vidurio. Šioje teritorijoje yra 78 aktyvūs šalinimo gręžiniai. 19 iš jų yra giluminiai gręžiniai, kuriuos eksploatuoja Chevron ir Coterra. Naujos įpurškimo ribos turėjo būti 745,000 10 bwpd į 615,000 Chevron gręžinių ir 9 XNUMX bwpd Coterra XNUMX šuliniuose.

RRC paaiškino, kaip RRC reaguotų, jei rajone įvyktų dar vienas M5 žemės drebėjimas. Jei Culberson rajone įvyks dar vienas M4.5 ar didesnis žemės drebėjimas, gilūs šalinimo šuliniai, esantys netoli žemės drebėjimo šaltinio, bus uždaryti dvejiems metams. Tai reikštų, kad reikia rasti alternatyvų, kaip šalinti pagamintą vandenį: arba nuvežti vandenį į šulinius kitose vietose, arba išvalyti / perdirbti pagamintą vandenį vietoje.

Tačiau tai būtų tik švelnus pliaukštelėjimas ranka ir vos paliestų didžiulis pelnas pagamintas iš Permės baseino.

Kitas M5 žemės drebėjimas įvyko tik po mėnesio.

Kitas didelis žemės drebėjimas, M5.3, įvyko tik po mėnesio, 16 m. gruodžio 2022 d. Atrodė, kad tai seka Oklahomos pavyzdį, tačiau su dideliu skirtumu. Antrasis M5 žemės drebėjimas įvyko visai kitoje vietoje – maždaug 15 mylių į vakarus nuo Midlando, Teksase (1 pav.).

Drebėjimas buvo plačiai paplitęs – jį pajuto žmonės iš Amarillo ir Abilene Teksase iki pat į vakarus iki Karlsbado, Naujosios Meksikos valstijoje, teigia USGS.

Kad tai suprastų, RCC nustatė padidėjusį seisminį aktyvumą tam tikrose srityse, vadinamose SRA (Seismic Response Areas). Pasak Teksaso Geležinkelio komisijos Ryšių skyriaus direktoriaus RJ DeSilvos, tikslas yra „sumažinti seismiškumą ir apsaugoti gyventojus bei aplinką įvairiose Vakarų Teksaso dalyse. Kiekvienas SRA yra pritaikytas atitinkamiems regionams.

Šios Šiaurės Culberson-Reeves SRA Čia 5 m. lapkričio 16 d. įvyko pirmasis M2022 žemės drebėjimas.

Antrasis M5 žemės drebėjimas, įvykęs netoli Midlando 16 m. gruodžio 2022 d., yra atskirame SRA, vadinamame Gardendale SRA. Visi gilūs įpurškimo šuliniai buvo sustabdyti Gardendale SRA, sakė DeSilva.

Paprasčiausias dviejų M5 žemės drebėjimų paaiškinimas yra tas, kad jie dengia dvi atskiras gedimų sistemas žemiau esančiame granitiniame rūsyje. DeSilva teigia, kad šie rūsyje sėdintys gedimai tęsiasi iki nuosėdų skyriaus, kuriame yra giluminiai šalinimo šuliniai. Taip vandens slėgis iš šalinimo šulinių patenka į rūsio gedimus, kurie yra labai įtempti ir linkę keistis bei sukelti žemės drebėjimus.

SRA šalinimo šulinių kontrolė.

Apskritai RRC 2019 m. priėmė šalinimo šulinių eksploatavimo seismiškai aktyviose vietovėse gaires, kurios apima tūrio ir slėgio ribas bei vietos geologines sąlygas. Šiuo metu RRC vadovaujasi šiomis gairėmis.

Gardendale SRA: Giluminiai šalinimo šuliniai paprastai reiškia žemiau Strawn Formacijos viršūnės, esančios po Wolfcamp formacija, kurioje yra giliausi naftos gavybos intervalai. Visi giluminiai šalinimo šuliniai buvo sustabdyti Gardendale SRA.

Šiaurės Culberson-Reeves SRA: Gilūs šalinimo šuliniai paprastai reiškia žemiau Wolfcamp formacijos pagrindo, vėlgi, giliausią produktyvų darinį. DeSilva teigimu, du gilūs gręžiniai SRA jau buvo sustabdyti 2022 m. kovą po 4.5 balo žemės drebėjimo.

Be to, po 16 m. lapkričio 2022 d. žemės drebėjimo bendrosios gairės buvo specialiai išplėstos, įtraukiant šias nuostatas: „Jei ateityje 4.5 mln.+ įvykis įvyktų per 9 km (maždaug 5 mylių) ribą, nustatytą 9 m. gruodžio 2022 d., gilūs gręžiniai 9 km riba bus uždaryta 24 mėnesiams nuo įvykio datos. Taigi ne visi SRA šuliniai būtų sustabdyti, o tik 9 km spinduliu esantys šuliniai.