Текущее исследование Стэнфордского ученого-эколога Роба Джексона пытается свести к минимуму риски «гидроразрыва» для подземных источников питьевой воды.Самое последнее подобное исследование, опубликованное в журнале «Наука об окружающей среде».
Technology, обнаруживает, что по крайней мере 6900 нефтяных и газовых скважин в США были разбиты гидроразрывом менее чем в миле (5280 футов) от поверхности, и по крайней мере 2600 скважин были разбиты на глубине менее 3000 футов, некоторые — до 100 футов. По словам Джексона, это происходит, несмотря на многие сообщения, в которых гидроразрыв считается безопасным для питьевой воды только в том случае, если он происходит на глубине от тысячи футов до мили под землей.
Авторы также оценили использование воды для гидроразрыва пласта в каждом штате. Штатами с самым высоким средним водопотреблением на скважину были Арканзас, Луизиана, Западная Вирджиния и Пенсильвания.Возможно, наиболее удивительно то, что исследователи обнаружили, что по крайней мере 2350 скважин глубиной менее одной мили были подвергнуты гидроразрыву с использованием более 1 миллиона галлонов воды в каждой. Более мелкий гидроразрыв пласта с большим объемом представляет большую потенциальную угрозу для подземных источников воды, поскольку химические вещества, закачиваемые под землю, и питьевая вода над ними практически не разделены.
«Неглубокий гидроразрыв пласта на удивление распространен», — сказал Джексон, профессор Мишель и Кевина Дугласа Провостиал в Школе Земли, Энергетика. Науки об окружающей среде и старший научный сотрудник Стэнфордского Вудского института окружающей среды и Института энергетики Прекурта. «Местам, где гидроразрыв пласта является мелководным и водоемким, могут потребоваться дополнительные меры безопасности».
Например, в Арканзасе было разбито более 300 скважин глубиной более 3000 футов с использованием в среднем 5 миллионов галлонов воды и химикатов. Среди других штатов, которые произвели гидроразрыв скважин глубиной более 3000 футов с расходом более миллиона галлонов каждая, включают Нью-Мексико (16), Техас (10), Пенсильванию (семь) и Калифорнию (два).
Энергетическая революцияДжексон проследил драматический переход к энергетической независимости и насущные вопросы, возникающие в связи с влиянием гидроразрыва на водоснабжение.
«С экономической точки зрения многое поставлено на карту», ??- сказал Джексон. «Я заинтересован в том, чтобы сделать процесс максимально безопасным».Хотя гидроразрыв в США производит более 100 миллиардов галлонов сточных вод в год, этот процесс требует значительно меньше воды на единицу энергии, чем добыча и переработка угля и ядерной энергетики, согласно прошлым исследованиям Джексона и его коллег.В качестве части так называемой гидроразрывной воды, которую они закачивают в землю, буровые компании используют запатентованные смеси химикатов, которые могут включать соляную кислоту, толуол и бензол.
Когда сточные воды возвращаются обратно после использования, они часто содержат эти потенциально опасные природные химические вещества, такие как мышьяк, селен и радиоактивный радий, которые собираются из подземных ниш.Поскольку нефтегазовые компании должны бурить десятки тысяч новых скважин каждый год в Соединенных Штатах, чтобы поддерживать добычу с течением времени, загрязнение подземных вод остается вероятным.Более безопасный гидроразрыв
Используя новаторские методы, такие как изотопные "индикаторные" соединения, которые определяют источник химикатов в колодезной воде, Джексон не нашел доказательств того, что загрязнители гидроразрывной воды просачиваются вверх в водоносные горизонты питьевой воды из глубоких подземных слоев. Однако он показал, что причиной утечек часто являются разрушения стальных и цементных обсадных труб вблизи поверхности.Хотя сейчас многое было сказано о потенциальном воздействии гидроразрыва на воду, Джексон также хочет понять унаследованные эффекты, такие как утечка химических веществ с течением времени.
«Общественность платит за очистку дренажа кислых шахт сегодня из-за плохой практики десятилетий назад», — сказал Джексон. «Что мы делаем сегодня, что может вызвать проблемы завтра?»В частности, он считает, что государства не экономят достаточно денег для решения будущих проблем, предпочитая вместо этого тратить свои доходы от нефти и газа сегодня.В то время как некоторые страны, такие как Канада, Великобритания и Германия, ввели или рассматривают особые требования для неглубоких скважин для гидроразрыва пласта, в большинстве штатов США отсутствует дополнительный надзор за такими операциями.
Только два штата США, Колорадо и Техас, предъявляют особые требования к неглубокому гидроразрыву пласта.В своем исследовании Джексон и его соавторы предполагают, что, в частности, для неглубоких скважин могут потребоваться особые меры безопасности, в том числе:
Дополнительная информация от операторов о таких деталях, как расстояние между ресурсами подземных вод и потенциальными трещинами.Государственные оценки дополнительных мер безопасности, необходимых для скважин с гидроразрывом глубиной менее 3000 футов
Обязательный реестр мест мелководного ГРППолное раскрытие химикатов, используемых в операциях гидроразрываПредварительные буровые испытания близлежащих источников подземных вод
Джексон отметил ряд положительных изменений в отрасли за последние несколько лет. Например, буровые компании все чаще повторно используют и рециркулируют свои сточные воды, хотя этот процесс является более дорогостоящим и трудоемким, чем стандартный подход, заключающийся в повторной закачке их на тысячи футов под землей.