Batı Teksas'ta Su, Fracking İçin Kıt, Geri Dönüşüm İçin Pahalı, Bertaraf Kuyuları İçin Ucuz ve M5 Depremlerine Neden Oluyor.

Batı Teksas ve New Mexico'nun Permiyen havzası çoğunlukla çöldür. Çöl, Chihuahuan olarak adlandırılır, ancak Sahra gibi ham bir çöl değildir, yılda ortalama 10 inç yağış nedeniyle çöldür. Kreozot ve mesquite gibi seyrek, bodur çalılar ve su taşıyan dere yatakları boyunca var olan Cottonwoods gibi birkaç büyük ağaç. Permiyen'de su azdır. Ama yağ değil!

Permiyen havzası, ABD'de petrol ve gaz üretimi için önde gelen havzadır. 5.5 MMbpd'nin (günde milyon varil petrol) üzerinde üretim yapıyor ve bu, 12 MMbpd'ye yaklaşan toplam ABD üretiminin büyük bir bölümünü oluşturuyor. Dışarıdaki başarı, Teksas'ın ham petrol üretiminde 1 numaralı ABD eyaleti olarak kalmasını sağladı ve geçen yıl New Mexico'yu 2 numaraya taşıdı.

Fracking için su azdır.

Fracking, şist tekniğinin 1-2 mil uzunluğundaki yatay bir kuyu ile başladığı ve kuyu boyunca yaklaşık 40 ayrı kırılma tedavisini pompaladığı Permiyen havzasında başarının anahtarıdır. Kullanılan toplam su 20 milyon galondur ve bu da bir futbol stadyumunu çimenli alanın 40 fit yukarısına kadar doldurabilir. Fracking'te kullanım için, tatlı su şehirlerden veya akiferlerden veya üretilen suyun geri dönüştürülmesiyle gelmelidir.

Yaklaşık 30 yıl önce Güneybatı ABD'yi yaygın bir kuraklık vurduğundan, tatlı su artık ucuz değil. Ve eğer fracking suyu, çiftçiler tarafından pompalanan akifer suyuyla rekabet ederse, bu sorun çıkarır.

Geri dönüşümü pahalı.

Su, petrol ve gazla birlikte bir kuyuda üretilir. Kullanılmayacak kadar tuzlu ama temizlenebilir. Ne kadar su üretildi? Tipik olarak her bir varil petrol için 1-5 varil. Permiyen havzası 5 MMbopd üretir ve bu da 5 – 25 MMbwpd (günde milyon varil su) anlamına gelir. Üretilen bu kadar büyük miktardaki suyun bir şekilde bertaraf edilmesi veya geri dönüştürülmesi gerekiyor.

Gaz şeyllerinin kraliçesi olan Marcellus şeylinin, eyalet hükümeti fermanına göre çok az bertaraf kuyusu var. Üretilen su geri dönüştürülür veya bertaraf kuyularına döküldüğü Ohio'ya kamyonlarla da gönderilebilir.

Üretilen suyun geri dönüşümü Permiyen'de son yıllarda artmıştır. Bu, bir sonraki hidrolik kırma işinde kullanmak üzere kirli suyun yerinde temizlenmesini ve geri dönüştürülmesini içerir. Veya kirli suyu tuzdan arındırma tesisinde olduğu gibi ticari temizlik için göndermek.

100'ten bu yana 2015'ün üzerinde küçük ölçekli geri dönüşüm tesisi kullanılıyor ve 2022 yılına kadar bir avuç daha büyük su geri dönüşüm tesisinin devreye alınması planlanıyor.

Temizleme/geri dönüşüm yöntemleri daha pahalı olsa da, petrol ve gaz şirketleri 5'nin sonunda birer ay arayla meydana gelen M5 büyüklüğünde (2022 büyüklüğünde) iki depreme neden olan bir sorunu çözmek için baskı hissettikleri için ilgi görüyorlar. Depremler mülkte sınırlı hasara yol açsa bile sektörün imajı için iyi.

Bertaraf kuyuları için su ucuzdur.

2022'de, Permiyen'in birleşik Midland ve Delaware alt havzaları 7 milyar varil üretti bu da 19 MMbwd'ye karşılık gelir. Bunun büyük bir kısmı bertaraf kuyuları yoluyla derin jeolojik katmanlara enjekte edildi. Bu muazzam su hacmi, eyaletin M > 2015 büyüklüğünde 890 deprem kaydettiği 3 yılında Oklahoma'nın ürettiğinden çok daha fazlaydı.

Son depremlerin çoğunun meydana geldiği Culberson İlçesine bakıldığında (bkz. Şekil 1), enjekte edilen hacimler 2020'de neredeyse 0.7 MMbwpd idi.

Bertaraf suyu M5 depremlerine neden olur.

Permiyen havzasında, depremler arttı Bertaraf kuyularına enjekte edilen su hacimleriyle orantılı olarak. Oklahoma'da olduğu gibi korelasyon güçlü.

Uyarılar göründü Permiyen havzasının, Oklahoma'nın şimdiye kadarki en büyük depremi olan 5.9M'lik bir depreme yol açan Oklahoma'nın deprem yörüngesini takip edebileceği, düzenleyiciler sorunu fark ettikten ve atık kuyularına yapılan enjeksiyonları azalttıktan sonra bile. Bu tür gecikmeler 6-12 ay aralığına düştü.

Peki Permiyen'de ne oldu? Texas Demiryolu Komisyonu (RRC) olaydan hemen sonra harekete geçti. Culberson County'de 5.4 milyon büyüklüğünde deprem meydana geldi 16 Kasım 2022 (Şekil 1).

Enjeksiyon hacimleri Culberson alanı küçültülmek zorundaydı 70'nin başından itibaren yaklaşık %2022'i — ve bu, 2023'ün ortalarında tamamlanacaktı. Bu alanda aktif olan 78 adet bertaraf kuyusu bulunmaktadır. Bunlardan 19'u Chevron ve Coterra tarafından işletilen derin kuyulardır. Yeni enjeksiyon limitlerinin Chevron'un 745,000 kuyusunda günde 10 varil ve Coterra'nın 615,000 kuyusunda günde 9 varil olması gerekiyordu.

RRC'den gelen katlayıcı, bölgede başka bir M5 depremi meydana gelirse RRC'nin nasıl tepki vereceğiydi. Culberson bölgesinde başka bir M4.5 veya daha büyük deprem meydana gelirse, depremin kaynağına yakın derin bertaraf kuyuları iki yıl süreyle kapatılacaktır. Bu, üretilen suyu bertaraf etmek için alternatifler bulmak anlamına gelir: ya suyu başka alanlardaki kuyulara atmak için taşıyın ya da üretilen suyu yerinde temizleyin/geri dönüştürün.

Ancak, bu sadece hafif bir el tokat olacaktır ve zar zor dokunacaktır. büyük kazançlar Permiyen havzasından yapılmıştır.

Sadece bir ay sonra başka bir M5 depremi meydana geldi.

Bir başka büyük deprem olan M5.3 sadece bir ay sonra, 16 Aralık 2022'de meydana geldi. Bu, Oklahoma modelini takip ediyor gibi görünse de önemli bir farkla. İkinci M5 depremi, Teksas, Midland'ın yaklaşık 15 mil batısında, tamamen farklı bir bölgede meydana geldi (Şekil 1).

USGS'ye göre deprem yaygındı ve Teksas'taki Amarillo ve Abilene'den batıdaki Carlsbad, New Mexico'ya kadar insanlar tarafından hissedildi.

Bunu anlamak için RCC, SRA'lar (Sismik Müdahale Alanları) adı verilen belirli alanlarda gelişmiş sismik aktivite belirlemiştir. Teksas Demiryolu Komisyonu İletişim Bölümü Direktörü RJ DeSilva'ya göre amaç, “Batı Teksas'ın farklı bölgelerinde sismisiteyi ele almak ve azaltmak ve sakinleri ve çevreyi korumaktır. Her bir SRA, ilgili bölgelere göre uyarlanmıştır.”

The Kuzey Culberson-Reeves SRA 5 Kasım 16'de ilk M2022 depreminin meydana geldiği yerdir.

5 Aralık 16'de Midland yakınlarında meydana gelen ikinci M2022 depremi, ayrı bir SRA'da meydana geldi. Gardendale SRA. DeSilva, Gardendale SRA'daki tüm derin enjeksiyon kuyularının askıya alındığını söyledi.

İki M5 depremi için en basit açıklama, aşağıdaki granit temeldeki iki ayrı fay sisteminin üzerinde yer almalarıdır. DeSilva, bu temele oturan fayların, derin bertaraf kuyularının bulunduğu tortul bölüme kadar uzandığını söylüyor. Bertaraf kuyularından gelen su basıncı, kritik derecede gergin ve kaymaya ve deprem yaratmaya eğilimli temel faylara bu şekilde giriyor.

SRA'larda bertaraf kuyularının kontrolü.

Genel olarak, 2019'da RRC, sismik olarak aktif alanlarda bertaraf kuyularının çalıştırılmasına yönelik, hacim ve basınç limitlerini ve yerel jeolojik koşulların dikkate alınmasını içeren yönergeleri kabul etti. RRC şu anda bu yönergeleri takip etmektedir.

Gardendale SRA: Derin bertaraf kuyuları, genellikle en derin petrol üretim aralıklarına sahip olan Wolfcamp formasyonunun altında yer alan Strawn Formasyonu'nun tepesinin altı anlamına gelir. Gardendale SRA'daki tüm derin bertaraf kuyuları askıya alınmıştır.

Kuzey Culberson-Reeves SRA: Derin bertaraf kuyuları genellikle, yine en derin verimli oluşum olan Wolfcamp Formasyonu'nun tabanının altı anlamına gelir. DeSilva'ya göre, SRA'daki iki derin kuyu Mart 2022'de 4.5 büyüklüğündeki bir depremin ardından zaten askıya alınmıştı.

Ayrıca, 16 Kasım 2022 depreminden sonra, genel kılavuz özellikle şunu içerecek şekilde genişletildi: "4.5 Aralık 9'de belirlenen 5 km (yaklaşık 9 mil) sınır içinde gelecekte bir 2022 milyon+ olay meydana gelirse, 9 km sınırı olay tarihinden itibaren 24 ay süreyle kapatılacaktır.” Yani askıya alınacak olan SRA içindeki tüm kuyular değil, sadece 9 km'lik bir radyal içindeki kuyular.