المنشورات العلمية

مصير مياه المعالجة المتبقية في الغاز الصخري

تم النشر
2014

الخلاصة - يتم عادة حقن أكثر من 2 × 104 م 3 من الماء المحتوي على مواد مضافة في بئر أفقي نموذجي في الصخر الزيتي الغازي لفتح الكسور والسماح باسترداد الغاز. يتم استرداد أقل من نصف مياه المعالجة هذه على هيئة محلول ملحي متدفق أو لاحق للإنتاج ، وفي كثير من الحالات يكون الاسترداد أقل من 30٪. بينما تتم إدارة مياه المعالجة المستعادة بأمان على السطح ، فإن المياه المتبقية في مكانها ، والتي تسمى مياه المعالجة المتبقية (RTW) ، تنزلق خارج سيطرة المهندسين. اقترح البعض أن RTW هذا يشكل خطرًا طويل الأمد وخطيرًا على طبقات المياه الجوفية الضحلة نظرًا لكونها مياه حرة يمكن أن تتدفق إلى أعلى على طول الممرات الطبيعية ، وخاصة الكسور والأعطال. تستند هذه المخاوف إلى مرحلة واحدة من فيزياء Darcy Law والتي لا تكون مناسبة عند وجود الغاز والماء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحجم المشترك لـ RTW والمحلول الملحي الأولي في الصخر الزيتي صغير جدًا بحيث لا يؤثر على طبقات المياه الجوفية السطحية حتى لو كان بإمكانه الهروب. عندما يتم أخذ القوى الشعرية والتناضحية في الاعتبار ، لا توجد قوى تدفع RTW لأعلى من الصخر الزيتي على طول المسارات الطبيعية. تضمن الفيزياء التي تهيمن على هذه العمليات أن القوى الشعرية والتناضحية تدفع كلا من RTW إلى مصفوفة الصخر الزيتي ، وبالتالي عزله بشكل دائم. علاوة على ذلك ، على عكس الاقتراح القائل بأن التكسير الهيدروليكي يمكن أن يسرع تسرب المحلول الملحي ويزيد من احتمالية تلوث الخزان الجوفي بالقرب من السطح ، فإن التكسير الهيدروليكي واستعادة الغاز سيقلل بالفعل من هذه المخاطر. نبرهن على ذلك في سلسلة من تجارب التشبع بالتيار المضاد STP على القطع المستردة من عضو Union Springs في الصخر الزيتي Marcellus في ولاية بنسلفانيا وعلى المقابس الأساسية لصخر الغاز Haynesville من شمال غرب لويزيانا.

Engelder، T.، LM Cathles، & LT Bryndzia (2014) مصير مياه المعالجة المتبقية في الصخر الزيتي ، مجلة موارد النفط والغاز غير التقليدية 7: 33-48.