Исследование оценивает потенциал повторного использования воды при добыче нефти в бассейне Пермиан
Гидравлический разрыв пласта вновь сделал бассейн Пермиан, простирающийся через западный Техас и Нью-Мексико, одним из богатейших нефтяных месторождений в мире. Однако увеличение запасов сопровождается серьёзными проблемами управления водными ресурсами. Бурение нефтяных скважин требует значительных объёмов воды, а также поднимает на поверхность большие объёмы попутно добываемой воды, требующей утилизации.
Новое исследование, проведённое Бюро экономической геологии Техасского университета в Остине, выявило ключевые различия в водопользовании на традиционных площадках и на площадках с применением гидроразрыва пласта, который быстро расширяется в бассейне Пермиан.
Исследование, опубликованное 6 сентября в журнале Environmental Science & Technology, показало, что переработка воды, добываемой в ходе операций на других площадках с ГРП, может помочь смягчить потенциальные проблемы, связанные с этой технологией. К ним относятся необходимость большого первоначального водопотребления, а также потенциально индуцированная сейсмичность или землетрясения, вызванные закачкой попутной воды обратно в пласт.
«Я считаю, что повторное использование попутной воды могут подтолкнуть опасения по поводу избыточного давления и потенциальной индуцированной сейсмичности», — сказала ведущий автор Бриджит Скэнлон, старший научный сотрудник и директор Программы устойчивых водных ресурсов Бюро. — «В бассейне Пермиан у нас есть хорошая возможность повторного использования или переработки попутной воды для гидроразрыва пласта».
Исследование проанализировало данные за 10 лет (2005–2015 гг.). Учёные отследили объёмы добываемой воды и методы её утилизации на традиционных и нетрадиционных скважинах, сравнив эти объёмы с водопотреблением для ГРП.
Нетрадиционные скважины требуют значительно больше воды на начальном этапе. Средний объём воды на одну скважину вырос примерно в 10 раз за последнее десятилетие, достигнув в 2015 году в бассейне Мидленд медианного значения в 250 000 баррелей или 10 миллионов галлонов. Однако нетрадиционные скважины производят гораздо меньше попутной воды, чем традиционные: в среднем около 3 баррелей воды на баррель нефти против 13 баррелей воды на баррель нефти с традиционных скважин.
Попутная вода с традиционных скважин закачивается в истощённые пласты для поддержания пластового давления и увеличения нефтеотдачи. Попутная вода с нетрадиционных скважин (объём которой примерно в десять раз меньше) не может закачиваться обратно в сланцы из-за их низкой проницаемости. Исследование показало, что такая вода в основном закачивается в непродуктивные геологические формации — практика, которая может повышать давление и потенциально приводить к индуцированной сейсмичности.
Исследование указывает, что вместо закачки эту воду можно было бы повторно использовать для ГРП на новых скважинах. Объёмы воды, добываемой в бассейнах Мидленд и Делавэр, достаточны для обеспечения операций ГРП, и такая вода требует лишь минимальной обработки для повторного использования.
Марк Энгл, руководитель программы Геологической службы США по изучению водопользования в энергетике, отметил, что исследование даёт всесторонний, основанный на данных анализ управления водными ресурсами в быстро меняющемся бассейне Пермиан.
Хотя добываемой воды для повторного использования достаточно, Скэнлон отмечает, что существующая инфраструктура, вопросы права собственности на воду и низкая стоимость пресных или солоноватых подземных вод могут пока препятствовать изменениям. Однако по мере роста нетрадиционной добычи в Пермиане повторное использование воды может стать более привлекательным.