Анализ возвратных вод Марцеллуса выявил высокое содержание древних рассолов

Возвратная вода, поступающая из газовых скважин в регионе сланца Марцеллус после гидроразрыва пласта, во много раз солонее морской и имеет высокое содержание различных элементов, включая радий и барий. Её химический состав соответствует рассолам, сформировавшимся в палеозойскую эру, как показало исследование студентки и двух профессоров факультета геонаук Университета штата Пенсильвания.

Исследование указывает, что элементы, обнаруженные в высокой концентрации в возвратных водах на поздних стадиях гидроразрыва, происходят именно из этих древних рассолов, а не являются результатом растворения солей водой и химикатами, используемыми в процессе фрекинга. Статья с этими выводами, подготовленная выпускницей университета Ларой О. Халущак, профессором-эмеритусом Артуром В. Роузом и профессором, заведующим кафедрой Ли Р. Кампом, принята к публикации в журнале Applied Geochemistry и доступна онлайн.

Учёные проанализировали данные из четырёх основных источников: отчёт о рассолах из 40 традиционных нефтяных и газовых скважин Пенсильвании; данные по возвратным водам из 22 сланцевых скважин Марцеллус, собранные Бюро управления нефтью и газом штата; возвратные воды из двух скважин Марцеллус из предыдущего исследования; а также отраслевое исследование Коалиции по сланцу Марцеллус по образцам из восьми горизонтальных скважин.

Анализ показал, что возвратные рассолы имеют чрезвычайно высокую солёность, химический состав которой не соответствует раствору, закачиваемому в скважины при ГРП. Вместо этого высвобождаемые элементы схожи с теми, что откладывались сотни миллионов лет назад, в палеозойскую эру.

Профессор Роуз отметил, что природные радиоактивные материалы, поднимающиеся на поверхность с глубины около 2,4 км, были захоронены в породах в ту эпоху. Он подчеркнул, что, хотя большое внимание уделяется химикатам, закачиваемым в пласт при фрекинге, серьёзную озабоченность также вызывает высвобождение элементов вроде бария и радия, находившихся в земле миллионы лет.

«Даже при значительном разбавлении их содержание будет превышать предельно допустимые концентрации для питьевой воды», — заявил Роуз. Исследователи отмечают, что неправильная утилизация возвратных вод может привести к опасному уровню содержания этих и других компонентов в воде, биоте и донных отложениях. Высокая солёность и токсичность этих вод должны быть ключевым критерием при выборе технологий для их безопасной утилизации.