În vestul Texasului, apa este puțină pentru fracturare, scumpă pentru reciclare, ieftină pentru puțurile de eliminare și provoacă cutremure M5.

Bazinul Permian din West Texas și New Mexico este deșert în cea mai mare parte. Deșertul se numește Chihuahuan, dar nu este un deșert brut ca Sahara, ci un deșert datorat în medie 10 inci de precipitații pe an. Tufișuri rare, zgâriete, precum creosotul și mezquite, și câțiva copaci mari, precum Cottonwoods, care există de-a lungul albiilor pârâurilor care transportă apă. Apa este rară în Permian. Dar nu ulei!

Bazinul Permian este principalul bazin din SUA pentru producția de petrol și gaze. Produce peste 5.5 Mbpd (milioane de barili de petrol pe zi), ceea ce reprezintă o mare parte din producția totală din SUA, care se apropie de 12 Mbpd. Succesul acolo a permis Texasului să rămână pe locul 1 al SUA în producția de țiței, iar anul trecut a propulsat New Mexico pe locul 2.

Apa este rară pentru fracking.

Fracking-ul este cheia succesului în bazinul Permian, unde tehnica șistului începe cu un puț orizontal de 1-2 mile lungime și pompează aproximativ 40 de tratamente separate de fracturare de-a lungul sondei. Apa totală utilizată este de 20 de milioane de galoane, ceea ce ar umple un stadion de fotbal până la 40 de picioare deasupra suprafeței cu iarbă. Pentru utilizare în fracturare, apa dulce trebuie să provină din orașe sau din acvifere sau prin reciclarea apei produse.

Din moment ce o secetă pe scară largă a lovit sud-vestul Statelor Unite în urmă cu aproximativ 30 de ani, apa dulce nu mai este ieftină. Și dacă apa de fracturare concurează cu apa acviferului pompată de crescătorii de animale, acest lucru înseamnă necazuri.

Scump de reciclat.

Apa este produsă dintr-un puț împreună cu petrol și gaze. Este prea sărat pentru utilizare, dar poate fi curățat. Câtă apă a produs? De obicei, 1 – 5 barili pentru fiecare baril de petrol. Bazinul Permian produce 5 Mbpd, ceea ce s-ar traduce la 5 – 25 Mbwpd (milioane de barili de apă pe zi). Astfel de volume enorme de apă produsă trebuie eliminate într-un fel sau reciclate.

șistul Marcellus, regina șisturilor gazoase, are foarte puține puțuri de evacuare prin edictul guvernului de stat. Apa produsă este reciclată sau poate fi, de asemenea, transportată în Ohio, unde este turnată în puțurile de eliminare.

Reciclarea apei produse a crescut în Permian în ultimii ani. Aceasta include curățarea la fața locului și reciclarea apei murdare pentru a o utiliza la următoarea lucrare de fracturare. Sau trimiterea apei murdare pentru curățare comercială, cum ar fi într-o instalație de desalinizare.

Peste 100 de instalații de reciclare la scară mică au fost utilizate din 2015, iar câteva instalații mai mari de reciclare a apei erau planificate să fie puse în funcțiune până în 2022.

Deși metodele de curățare/reciclare sunt mai scumpe, ele câștigă teren pe măsură ce companiile de petrol și gaze simt presiunea pentru a remedia o problemă care a provocat două cutremure de M5 (magnitude 5) care au avut loc la o lună distanță la sfârșitul anului 2022. Acest lucru nu este bun pentru imaginea industriei, chiar dacă cutremurele au cauzat pagube limitate proprietății.

Apa este ieftină pentru puțurile de evacuare.

În 2022, subbazinele combinate Midland și Delaware ale Permianului a produs 7 miliarde de barili care se ridică la 19 Mbwd. O mare parte din aceasta a fost injectată prin puțuri de eliminare în straturile geologice adânci. Acest volum enorm de apă a fost mult mai mare decât ceea ce a produs Oklahoma într-un an, 2015, când acel stat a înregistrat 890 de cutremure de M > 3.

Privind la Culberson County, unde au avut loc cele mai multe dintre cutremure recente (vezi Figura 1), volumele injectate în 2020 au fost de aproape 0.7 Mbwpd.

Apa de evacuare provoacă cutremure M5.

În bazinul Permian, cutremure au crescut proporţional cu volumele de apă injectate în puţurile de evacuare. Corelația este puternică, așa cum a fost și în Oklahoma.

Au apărut avertismente că bazinul Permian ar putea urma traiectoria cutremurului din Oklahoma, care a dus la un cutremur de 5.9 milioane, cel mai mare din Oklahoma vreodată, chiar și după ce autoritățile de reglementare au recunoscut problema și au redus injecțiile în puțurile de evacuare. Astfel de întârzieri au scăzut în intervalul 6-12 luni.

Deci, ce s-a întâmplat în Permian? Comisia de căi ferate din Texas (RRC) a acționat rapid după un cutremur de 5.4 milioane a avut loc în județul Culberson pe 16 noiembrie 2022 (Figura 1).

Volumele de injectare în Zona Culberson trebuia redusă aproximativ 70% de la începutul anului 2022 - și acest lucru urma să fie finalizat până la jumătatea lui 2023. Această zonă are 78 de puțuri de evacuare care sunt active. 19 dintre acestea sunt puțuri de adâncime operate de Chevron și Coterra. Noile limite de injectare trebuiau să fie de 745,000 bwpd în cele 10 sonde ale Chevron și 615,000 bwpd în cele 9 sonde ale Coterra.

Înclinația de la RRC a fost modul în care RRC ar reacționa dacă ar avea loc un alt cutremur M5 în zonă. Dacă un alt cutremur M4.5 sau mai mare are loc în zona Culberson, puțurile de eliminare adânci din apropierea sursei cutremurului vor fi închise timp de doi ani. Aceasta ar însemna găsirea de alternative pentru eliminarea apei produse: fie transportați apa la puțurile de evacuare din alte zone, fie curățați/reciclați apa produsă la fața locului.

Cu toate acestea, aceasta ar fi doar o palmă ușoară și abia ar atinge profituri uriașe fiind făcută din bazinul Permian.

Un alt cutremur M5 a avut loc doar o lună mai târziu.

Un alt cutremur mare, M5.3, a avut loc doar o lună mai târziu, pe 16 decembrie 2022. Acesta părea să urmeze modelul Oklahoma, dar cu o diferență importantă. Al doilea cutremur M5 a avut loc într-o zonă cu totul diferită - la aproximativ 15 mile la vest de Midland, Texas (Figura 1).

Cutremurul a fost larg răspândit – și resimțit de oamenii din Amarillo și Abilene din Texas până la vest până în Carlsbad, New Mexico, potrivit USGS.

Pentru a înțelege acest lucru, RCC a identificat o activitate seismică îmbunătățită în anumite zone numite SRA (Seismic Response Areas). Potrivit lui RJ DeSilva, Director al Diviziei de Comunicații, Comisia de Căi Ferate din Texas, scopul este „de a aborda și reduce seismicitatea și de a proteja rezidenții și mediul în diferite părți ale Texasului de Vest. Fiecare SRA este adaptat regiunilor respective.”

Northern Culberson-Reeves SRA este locul unde a avut loc primul cutremur M5 pe 16 noiembrie 2022.

Al doilea cutremur M5 care a avut loc în apropiere de Midland pe 16 decembrie 2022 este într-un SRA separat numit Gardendale SRA. Toate puțurile de injecție adânci au fost suspendate în Gardendale SRA, a spus DeSilva.

Cea mai simplă explicație pentru cele două cutremure M5 este că acestea se suprapun pe două sisteme de falii separate în subsolul de granit de mai jos. DeSilva spune că aceste falii așezate în subsol se extind până în secțiunea sedimentară, unde sunt situate puțuri de evacuare adânci. Și acesta este modul în care presiunea apei din puțurile de evacuare ajunge în defecțiunile subsolului care sunt stresate critic și predispuse să se schimbe și să creeze cutremure.

Controlul puțurilor de evacuare în SRA.

În general, RRC a adoptat în 2019 linii directoare pentru operarea puțurilor de eliminare în zonele active din punct de vedere seismic, care includ limite de volum și presiune și luarea în considerare a condițiilor geologice locale. În prezent, RRC urmează aceste linii directoare.

Gardendale SRA: Sondele adânci de eliminare înseamnă, în general, sub vârful formațiunii Strawn, care se află sub formațiunea Wolfcamp, care are cele mai adânci intervale de producție de petrol. Toate puțurile de depozitare adânci au fost suspendate în Gardendale SRA.

Northern Culberson-Reeves SRA: Puțurile adânci de eliminare înseamnă, în general, sub baza Formației Wolfcamp, din nou formațiunea productivă cea mai adâncă. Potrivit DeSilva, două puțuri de adâncime din SRA au fost deja suspendate în martie 2022, în urma unui cutremur cu magnitudinea de 4.5 grade.

De asemenea, după cutremurul din 16 noiembrie 2022, îndrumările generale au fost extinse în mod special pentru a include acest lucru: „În cazul în care un viitor eveniment de 4.5 milioane+ are loc în limita de 9 km (aproximativ 5 mile) identificată la 9 decembrie 2022, puțuri adânci în cele 9 Limita km va fi închisă timp de 24 de luni de la data evenimentului.” Deci nu toate puțurile din cadrul SRA ar fi suspendate, ci doar puțurile pe o radială de 9 km.