Door hydraulisch breken is het Perm-bekken, dat zich uitstrekt over West-Texas en New Mexico, opnieuw een van de rijkste olievelden ter wereld geworden. Maar de verbeterde reserves brengen enkele ernstige problemen met het waterbeheer met zich mee. Bij het boren naar olie wordt vooraf water gebruikt, en brengt grote hoeveelheden water naar boven dat moet worden beheerd.

Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Texas van het Austin Bureau of Economic Geology benadrukt de belangrijkste verschillen in watergebruik tussen conventionele boorlocaties en locaties die gebruikmaken van hydrofracturering, die zich snel uitbreidt in het Perm.

De studie, gepubliceerd in Milieuwetenschap en -technologie op 6 september ontdekte dat het recyclen van het water dat tijdens operaties op andere hydrofractureringslocaties wordt geproduceerd, potentiële problemen in verband met de technologie kan helpen verminderen. Deze omvatten de behoefte aan groot watergebruik vooraf, en mogelijk veroorzaakte seismische activiteit of aardbevingen, geactiveerd door het tijdens operaties geproduceerde water terug in de grond te injecteren.

"Wat ik denk dat het hergebruik van geproduceerd water een beetje meer kan pushen, zijn zorgen over overdruk, en potentieel geïnduceerde seismische activiteit, " zei hoofdauteur Bridget Scanlon, een senior onderzoeker en directeur van het programma voor duurzame waterbronnen van het Bureau. "In het Perm hebben we een goede kans om geproduceerd water te hergebruiken of te recyclen voor hydrofracturering."

Scanlon was co-auteur van de studie met Bureau-onderzoekers Robert Reedy, Frank Man, en Mark Walsh. Het Bureau is een onderzoekseenheid van de UT Jackson School of Geosciences.

Sinds de jaren 1920, het Perm-bekken is een zeer actief gebied geweest voor conventionele olieproductie, piekte in de jaren zeventig en was goed voor bijna 20 procent van de Amerikaanse olieproductie. De technologie voor het hydraulisch breken heeft de productie in dat gebied nieuw leven ingeblazen door bedrijven in staat te stellen enorme oliereserves aan te boren in minder doorlatende onconventionele schalieformaties. De nieuwe technologie verandert het conventionele spel in een onconventioneel spel en heeft de olieproductie bijna op het hoogtepunt van de jaren zeventig gebracht. De U.S. Geological Survey schat dat alleen al de Wolfcamp Shale in Perm 20 miljard vaten olie zou kunnen bevatten. de grootste onconventionele hulpbron die ooit door de Survey is geëvalueerd.

De studie analyseerde 10 jaar aan watergegevens van 2005-2015. De onderzoekers volgden hoeveel water werd geproduceerd en hoe het werd beheerd uit conventionele en onconventionele putten en vergeleken die volumes met watergebruik voor hydrofracturering.

Vooraf, onconventionele putten verbruiken veel meer water dan conventionele putten. De gemiddelde hoeveelheid water die per put nodig is, is de afgelopen tien jaar ongeveer tien keer zo groot geworden. volgens de studie, met een mediaanwaarde van 250, 000 vaten of 10 miljoen gallons water gebruikt per put in het Midland Basin in 2015. Maar onconventionele putten produceren veel minder water dan conventionele putten, gemiddeld ongeveer 3 vaten water per vat olie versus 13 vaten water per vat olie uit conventionele bronnen.

Voor conventionele operaties, het geproduceerde water wordt afgevoerd door het te injecteren in lege conventionele reservoirs, een proces dat de druk in het reservoir handhaaft en kan helpen extra olie naar boven te halen door verbeterde oliewinning. Onconventionele putten genereren slechts ongeveer een tiende van het water dat wordt geproduceerd door conventionele putten, maar dit "geproduceerde water" kan niet in de schalies worden geïnjecteerd vanwege de lage permeabiliteit van de schalies. Uit de studie bleek dat het geproduceerde water uit onconventionele putten grotendeels wordt geïnjecteerd in niet-olieproducerende geologische formaties - een praktijk die de druk kan verhogen en mogelijk kan leiden tot geïnduceerde seismiciteit of aardbevingen.

De studie wijst erop dat in plaats van het geproduceerde water in deze formaties te injecteren, operators zouden mogelijk het water uit onconventionele putten kunnen hergebruiken om de volgende reeks putten hydraulisch te breken. In de bekkens van Midland en Delaware in het Perm wordt voldoende water geproduceerd om het gebruik van hydrofracturering van water te ondersteunen, en het water behoeft slechts een minimale behandeling (schone pekel) om het geschikt te maken voor hergebruik.

Marc Engle, het hoofd van een United States Geological Survey-programma over watergebruik in verband met energieproductie, zei dat de studie een uitgebreid, datagedreven kijken naar hoe water wordt beheerd in het snel veranderende Perm-bekken.

"Dit werk van Scanlon et al., Voor de eerste keer, biedt geïnteresseerde belanghebbenden een gedetailleerd beeld van de in- en uitstroom van water uit het Perm-bekken, "zei Engle. "Bovendien, het werk legt tijdelijke trends vast tijdens een belangrijke periode waarin de industrie verschoof van verticale putten in conventionele reservoirs naar verticale en vervolgens horizontale putten in continue reservoirs."

Hoewel er voldoende geproduceerd water is voor hergebruik, Scanlon zei dat infrastructuur, vragen over het eigendom van geproduceerd water, en lage kosten van zoet of brak grondwater kunnen momenteel de verwijderingspraktijken behouden zoals ze zijn. Maar naarmate onconventionele operaties in het Perm groeien, hergebruik van geproduceerd water kan aantrekkelijker worden.

"Hergebruik en recycling is een optie, en de industrie is goed in aanpassen, ' zei Scanlon.