U zapadnom Teksasu voda je rijetka za fracking, skupa za recikliranje, jeftina za bunare za odlaganje i uzrokuje potrese M5.

Permski bazen Zapadnog Teksasa i Novog Meksika najvećim je dijelom pustinjski. Pustinja se zove Chihuahuan, ali nije sirova pustinja poput Sahare, već pustinja zbog prosječne količine oborina od 10 inča godišnje. Rijetko, žbunasto grmlje poput kreozota i mesquita i nekoliko velikih stabala, poput pamukove šume, koja rastu uz korita potoka koja nose vodu. Voda je rijetka u permu. Ali ne ulje!

Permski bazen je glavni bazen u SAD-u za proizvodnju nafte i plina. Proizvodi više od 5.5 MMbpd (milijuna barela nafte dnevno), što je velik dio ukupne američke proizvodnje koja se približava 12 MMbpd. Uspjeh tamo omogućio je Teksasu da ostane država broj 1 u SAD-u po proizvodnji sirove nafte, a prošle je godine Novi Meksiko izbacio na broj 2.

Voda je rijetka za fracking.

Fracking je ključ uspjeha u permskom bazenu gdje tehnika škriljevca počinje s horizontalnom bušotinom dugom 1-2 milje, i pumpa oko 40 zasebnih frac tretmana duž bušotine. Ukupno korištena voda je 20 milijuna galona, ​​što bi nogometni stadion ispunilo do 40 stopa iznad travnate površine. Za korištenje u frackingu, slatka voda mora dolaziti iz gradova, ili vodonosnika, ili recikliranjem proizvedene vode.

Otkako je raširena suša pogodila jugozapad SAD-a prije otprilike 30 godina, slatka voda više nije jeftina. A ako se voda za frakiranje natječe s vodom iz vodonosnika koju crpe rančeri, to znači probleme.

Skupo za recikliranje.

Voda se proizvodi u bušotinama zajedno s naftom i plinom. Previše je slan za upotrebu, ali se može očistiti. Koliko proizvedene vode? Obično 1 – 5 barela za svaki barel nafte. Permski bazen proizvodi 5 MMbopd što bi se prevelo na 5 – 25 MMbwpd (milijuna barela vode dnevno). Tako goleme količine proizvedene vode moraju se na neki način zbrinuti, odnosno reciklirati.

Marcellusov škriljevac, kraljica plinskih škriljevaca, prema uredbi državne vlade ima vrlo malo bušotina za odlaganje. Proizvedena voda se reciklira ili se također može transportirati kamionima u Ohio gdje se izlijeva u bunare za odlaganje.

Recikliranje proizvedene vode povećalo se u permu u posljednjih nekoliko godina. To uključuje čišćenje na licu mjesta i recikliranje prljave vode za korištenje u sljedećem poslu frackinga. Ili slanje prljave vode na komercijalno čišćenje, primjerice u postrojenju za desalinizaciju.

Preko 100 malih postrojenja za recikliranje u upotrebi je od 2015., a nekoliko većih postrojenja za recikliranje vode planirano je pustiti u rad do 2022.

Iako su metode čišćenja/recikliranja skuplje, sve su popularnije jer su naftne i plinske tvrtke pod pritiskom da riješe problem koji je uzrokovao dva potresa M5 (magnitude 5) koji su se dogodili u razmaku od mjesec dana krajem 2022. Ovo nije dobro za imidž industrije, čak i ako su potresi uzrokovali ograničenu štetu na imovini.

Voda je jeftina za bunare.

U 2022. kombinirani podsliv Midlanda i Delawarea perma proizvedeno 7 milijardi barela što iznosi 19 MMbwd. Veliki dio toga ubrizgan je putem bušotina za odlaganje u duboke geološke slojeve. Ova ogromna količina vode bila je mnogo veća od one koju je Oklahoma proizvela u jednoj godini, 2015., kada je ta država zabilježila 890 potresa M>3.

Gledajući okrug Culberson, gdje se dogodila većina nedavnih potresa (vidi sliku 1), ubrizgani volumeni u 2020. iznosile su gotovo 0.7 Mbw/dan.

Otpadne vode uzrokuju potrese M5.

U permskom bazenu, potresi su se povećali razmjerno količinama vode ubrizgane u bušotine za odlaganje. Korelacija je jaka, kao što je bila u Oklahomi.

Pojavila su se upozorenja da bi permski bazen mogao slijediti putanju potresa u Oklahomi, što je dovelo do potresa od 5.9 M, najvećeg ikada u Oklahomi, čak i nakon što su regulatori prepoznali problem i smanjili ubrizgavanje u bušotine za odlaganje. Takva kašnjenja bila su u rasponu od 6 do 12 mjeseci.

Dakle, što se dogodilo u permu? Teksaška željeznička komisija (RRC) djelovala je ubrzo nakon toga potres od 5.4M dogodio se u okrugu Culberson 16. studenog 2022. (slika 1).

Injekcioni volumeni u Područje Culbersona moralo se smanjiti oko 70% od početka 2022. — a to je trebalo biti dovršeno do sredine 2023. Ovo područje ima 78 aktivnih deponijskih bunara. 19 od njih su duboke bušotine kojima upravljaju Chevron i Coterra. Nova ograničenja utiskivanja morala su biti 745,000 bw/dan u Chevronovih 10 bušotina i 615,000 bw/dan u Coterrinih 9 bušotina.

RRC je odlučio kako će RRC reagirati ako se u tom području dogodi još jedan potres M5. Ako se dogodi još jedan potres M4.5 ili jači u području Culbersona, duboke bušotine za odlaganje u blizini izvora potresa bit će zatvorene dvije godine. To bi značilo pronalaženje alternativa za zbrinjavanje proizvedene vode: ili transportiranje vode do bunara za odlaganje u drugim područjima ili čišćenje/recikliranje proizvedene vode na licu mjesta.

Međutim, to bi bio samo blagi šamar rukom, i jedva bi dotaknuo ogromni profiti nastalo od permskog bazena.

Još jedan potres M5 dogodio se samo mjesec dana kasnije.

Još jedan veliki potres, M5.3, dogodio se samo mjesec dana kasnije, 16. prosinca 2022. Činilo se da slijedi obrazac Oklahome, ali s važnom razlikom. Drugi potres M5 dogodio se u sasvim drugom području - oko 15 milja zapadno od Midlanda u Teksasu (Slika 1).

Potres je bio raširen - a osjetili su ga ljudi od Amarilla i Abilenea u Teksasu do zapadnog Carlsbada u Novom Meksiku, prema USGS-u.

Kako bi ovo razumjeli, RCC je identificirao pojačanu seizmičku aktivnost u određenim područjima koja se nazivaju SRA (Seismic Response Areas). Prema RJ DeSilvi, direktoru odjela za komunikacije Željezničke komisije Teksasa, svrha je “adresirati i smanjiti seizmičnost i zaštititi stanovnike i okoliš u različitim dijelovima zapadnog Teksasa. Svaki SRA prilagođen je odgovarajućim regijama.”

Korištenje električnih romobila ističe Northern Culberson-Reeves SRA gdje se prvi potres M5 dogodio 16. studenog 2022.

Drugi potres M5 koji se dogodio u blizini Midlanda 16. prosinca 2022. nalazi se u zasebnoj SRA koja se zove Gardendale SRA. Sve duboke injekcijske bušotine su obustavljene u Gardendale SRA, rekao je DeSilva.

Najjednostavnije objašnjenje za dva potresa M5 je da oni prekrivaju dva odvojena sustava rasjeda u granitnom podrumu ispod. DeSilva kaže da se ovi rasjedi u podrumu protežu do sedimentnog dijela gdje se nalaze duboke bušotine za odlaganje. I ovo je način na koji pritisak vode iz bušotina za otpad dospijeva u podrumske rasjede koji su kritično opterećeni i skloni pomicanju i stvaranju potresa.

Kontrola bunara za odlaganje u SRA.

Općenito, RRC je 2019. usvojio smjernice za rad bušotina za odlaganje u seizmički aktivnim područjima, koje uključuju ograničenja volumena i tlaka te razmatranje lokalnih geoloških uvjeta. RRC trenutno slijedi te smjernice.

Gardendale SRA: Duboke bušotine za odlaganje općenito znače ispod vrha Strawn formacije koja se nalazi ispod Wolfcamp formacije koja ima najdublje proizvodne intervale nafte. Sve duboke bušotine za odlaganje obustavljene su u Gardendale SRA.

Northern Culberson-Reeves SRA: Duboke bušotine za odlaganje općenito znače ispod baze Wolfcamp formacije, opet najdublje produktivne formacije. Prema DeSilvi, dvije duboke bušotine u SRA već su obustavljene u ožujku 2022. nakon potresa magnitude 4.5.

Također, nakon potresa 16. studenog 2022., opće smjernice su posebno proširene kako bi uključile ovo: "Ako se budući događaj od 4.5M+ dogodi unutar granice od 9 km (otprilike 5 milja) identificirane 9. prosinca 2022., duboke bušotine unutar 9 km bit će zatvorena 24 mjeseca od datuma događaja.” Dakle, ne bi sve bušotine unutar SRA bile obustavljene, već samo bušotine unutar 9 km radijala.