Fracking

Fracking , ka kirjutatud hirmutav või narmendav, nimetatud ka hüdrofrakkimine, täielikult hüdrauliline purustamine , maagaasi ja nafta tootmisel, sissepritsega a vedelik kõrgel surve maa-alustesse kivimitesse, et neid avada lõhed ja laske kinni jäänud gaasil või toornaftal voolata läbi toru kaevu pinnale. Kasutatakse koos täiustatud tehnikatega valitud kivimikihtide horisontaalseks puurimiseks, on frakkimine avanud tohutuid maagaasivarusid USA-s ja mujal. Samal ajal on praktika kiire levik sageli piirkondades, kus pole varem olnud intensiivseid nafta- ja gaasipuurimist, tekitanud muret selle majanduslike ja keskkonnamõjude pärast.

kildagaasi ammutamine

kildagaasi väljavõtmine Kildagaasi eraldamise kolm etappi: puurkaevu puurimine kildamoodustisse ja vooderdamine torukestaga; põlevkivi purustamine või purustamine rõhu all vedeliku sissepritsimisega; ja gaasi tootmine, mis voolab mööda puurkaevu, sageli vedelike saatel. Encyclopædia Britannica, Inc.



Uue tehnoloogia tõus

Frakkimise tehnoloogia on olnud kasutusel alates 1940. aastatest, kui vedelikke, nagu bensiin ja toornafta, süstiti Ameerika Ühendriikide kesk- ja lõunaosas halva jõudlusega gaasi- ja naftakaevudesse, et suurendada nende voolukiirust. Järgnevate aastakümnete jooksul täiustati tehnikaid - näiteks raviti neid vesi sai eelistatud murdumiskeskkond ja peeneteraline liiv või sünteetiline materjalid võeti vastu murdude lahtihoidmiseks. Frakkimine jõudis praegusesse kaasaegsesse faasi alles 1990. aastatel, kui uute juhitavate puurmootorite ja elektrooniliste telemeetriseadmete kasutamine võimaldas operaatoritel puurkaevude puurimist suunata ja purunemisprotsessi väga täpselt jälgida. Varsti pärast seda hakkasid maagaasi jaoks soodsat turgu looma toornafta kõrged hinnad ning keskkonnaalased eeskirjad, mis takistasid nafta ja kivisöe põletamist. Vastuseks nendele tingimustele hakkasid arendajad avama nn ebatraditsioonilisi gaasihoidlaid - kivimite moodustisi, mis olid varem jäänud välja arendamata, kuna vanemate tootmismeetodite korral vabastasid nad neis sisalduva gaasi liiga aeglaselt või liiga väikeses koguses kasumlik.



mis linnast on Texase metsavahid pärit

Ebatraditsioonilistest maardlatest pärinev gaas hõlmab kivisöekihi metaani (söeõmbluste ühenduskohtades ja murdudes paiknev gaas), tihedat gaasi (suhteliselt mitteläbilaskvaks liivakiviks lukustatud gaas või lubjakivi moodustised) ja kildagaas (tihedatesse mikropoorsetesse kildadesse lisatud gaas). Kõigi nende gaasitüüpide taaskasutamiseks on kasutatud frakkimist, kuid seda on kõige enam kasutatud kildagaasi kogumisel.

Horisontaalne puurimine

Enamik gaasikivisid on ulatuslikes õmblustes sadu või tuhandeid meetreid pinna all. Nendele õmblustele pääseb tavapärase vertikaalse puurimise abil, kuid kõige produktiivsem meetod on tavaliselt horisontaalne puurimine. Selles tehnikas alustatakse kaevu tavapärasel viisil, kusjuures pilootaugu kasvatamine on tavaliselt umbes 6–15 meetrit (20–50 jalga) sügav. See on vooderdatud terastoruga, mille läbimõõt on umbes 40–50 cm (16–20 tolli), mida nimetatakse juhi ümbriseks ja mis on paigale kinnitatud. Sealt puuritakse puurkaev otse alla, läbides arvukaid kivimikihte, mis võivad sisaldada saastuvat magevett põhjaveekihid kasutatakse erakaevude või munitsipaalhoonete jaoks Veevarustus . See puurkaevu osa on vooderdatud tsementeeritud terastoruga, mida nimetatakse pinna ümbriseks. Sõltuvalt tootmise vajadustest või keskkonnaalastest eeskirjadest võib pinna korpuse sisse tsementeerida veel ühe toru, mida nimetatakse vahekihiks.



Eelnevalt määratud avalöögipunktis (mõnel juhul põlevkivi moodustise kohal, mõnel juhul selle sees) paigaldatakse juhitav puurotsik ja puurauk pööratakse horisontaalsuunas. Sealt edasi puuritakse põlevkivi piires, mõnikord veel tuhat meetrit või rohkemgi. Kui see kaevu külgmine osa on puuritud, on kogu puurauk vooderdatud veel ühe toruga, mida nimetatakse tootmise ümbriseks. Paljude toimingute korral saab ühest pinnast (või padjast) puurida rohkem kui ühe kaevu või ühest puuraugust võib kiirata rohkem kui üks külgmine osa.

Murdumine

Kui puurimine ja ümbris on lõpule viidud, perforeeritakse puuraugu all olev tootekorpus tööriista abil, mis laseb toru seina kaudu seeria väikesi, suunatud lõhkeaineid. Pinnalt eemaldatakse puurimisseade ja algab purustamisprotsess. Tavaliselt koondub padrunile autopark koos mitmete haagisele paigaldatud hüdropumpade, segistite ja kemikaalide säilitamise paakide, iseseisva juhtsõiduki või elektroonikaga pakitud haagise ja muu varustusega.

Colorado: gaasikaev

Colorado: gaasikaev. USA-s Colorado osariigis Rifle'i lähedal asuvas maagaasikaevus purustamisoperatsiooni (hüdraulilise purustamise) juhi töötajad Brennan Linsley / AP



Ühe põlevkivigaasiga kaevu lõhustamiseks kasutatud magevee kogus varieerub suuresti, sõltuvalt kaevu suurusest ja purustamise hulgast, mida tuleb gaasi eraldamiseks teha: tööstuse ja regulatiivsete allikate andmetel on vahemikus umbes 7,5 miljonit kuni 20 miljonit liitrit (2 kuni 5 miljonit gallonit) - täiesti võrdne veega, mis sisaldub kolmes kuni kaheksas olümpiasuuruses basseinis. Keskkonnarühmad väidavad, et näiteks uutes piirkondades, kus frakkimine võib dramaatiliselt kasvada tarbimine võib tähendada piirkonna magevee säästmatut kasutamist. Vastuseks nõuab põlevkivigaasitööstus, et kildagaasi purustamine kulutab soojuseühiku kohta vähem vett, kui seda kasutatakse söe tootmisel ja isegi tavapärases naftatootmises. Vett saadakse turu ja eeskirjade järgi määratud allikatest - nt ostetakse munitsipaalveevärgist, pumbatakse kohalikest jõgedest või ojadest, taaskasutatakse varasematest lõhenemistöödest. Mõnikord juhitakse toru otse padjale ja sageli hoitakse seda seal terasmahutites või suurtes madalates tiikides, mis on maast välja kaevatud ja plastiga vooderdatud.

Mageveega segatakse vedeliku ja propandi segu, mis sisaldab umbes 90 protsenti vett, vähem kui 10 protsenti liiva ja 0,5–2 protsenti keemilisi lisandeid; nende hulka kuuluvad geelistuvad ained, puurkaevu puhastavad happed, korrosiooni vältivad stabilisaatorid ja naftapõhised hõõrde reduktorid - kõik need koos moodustavad libeda vee, mida peetakse konkreetseks tööks sobivaks. Nende purunemisvedelike täpsed valemid on hästi kaitstud ettevõtte saladused, ehkki kemikaalide tüübid ühendid töötajad on üldiselt teada.

Hoolikalt jälgitavate toimingute käigus pumbatakse vedelik puurkaevust ja tootmiskorpuses olevate perforatsioonide kaudu suure surve alla, mis on piisavalt võimas, et suurendada ja toetada põlevkivi olemasolevaid pisikesi pragusid. Kui purustamine on lõppenud, sisestatakse kaevu tootmistorud. Murdunud kivimist vabanenud gaas siseneb torustikku ja voolab pinnale, kus purustusseadmed asendatakse jõulupuuks nimetatud kaevu otsas olevate ventiilide võrguga. Kildamoodustisest naaseb koos lõhustuva vedelikuga gaas ja mõnel juhul ka soolveed. Need vedelikud suunatakse edasiseks töötlemiseks ja kõrvaldamiseks settetiikidesse või mahutitesse. Lõppenud tootmiskohas võivad lõpuks olla kõik varasemad masinad ja konstruktsioonid, jättes vähe rohkem kui jõulupuu (või puud), ühendused gaasijuhtmega, mahutid kondenseeritud vedelike hoidmiseks ning tugi- ja hooldusseadmed. Kasutamata asustustiigid täidetakse.



Keskkonnaprobleemid

Magevee saastumine

Gaasikaevud puuritakse sageli läbi või selle lähedale põhjaveekihid ja kaebused reostunud kaevuvee kohta pole haruldased. Üks sageli väljendatud hirm, eriti piirkondades, kus murdumine on uus, on see, et kivimi purustamine maa all võimaldab saastunud vedelike ja vabanenud põlevkivigaasi rändamisel põlevkivimaardlast ülespoole. vesilaud . Tööstuse ametnikud rõhutavad ja enamik keskkonnaametnikke nõustub, et see on äärmiselt ebatõenäoline. Tüüpiline frack-töö tehakse sügavusel 1500 kuni 2500 meetrit (5000 kuni 8000 jalga). Põlevkivi ladestumise ja põhjaveekihi põranda (mida tavaliselt leidub pinnasest vähem kui paarsada meetrit allpool) vahel on arvukalt kivimikihte, mis takistaksid gaasi ja vedeliku imbumist - ehkki mõned teadlased usuvad, et selleks on võimalus, mõnes geoloogilises koosseisus võib see vabanenud põlevkivigaas järgida olemasolevaid vigu ja murdusid ülespoole veetaset. Mõne teadlase soovitatud tõenäolisem stsenaarium võib olla difusioon põlevkivigaasi läbi vanade, kasutamata kaevude, mida ei ole piisavalt korpuse alla pandud ega kinnitatud. Üks sageli dokumenteeritud kohaliku reostuse põhjus on defektne ümbris aktiivse gaasikaevu osas, mis läbib põhjaveekihti, võimaldades tootmisgaasi ja vedelike veevarustusse.

milline ookean asub otse Aasiast lõunas

2010. aastal gaasiriik , ameeriklane dokumentaalfilm murdumise suhtes kriitiline, tekitas sensatsiooni oma filmimaterjaliga köögikraanist Fort Luptonis, Colorados, leeke välja laskmas. Filmi (mis nomineeriti Oscari auhinnale) edu inspireeris mitmeid jäljendusvideoid Internetis. Sellised sündmused võivad tõepoolest olla jälgitavad puurimiseni, mis on paljudel juhtudel häirinud põhjaveekihtide läheduses asuvaid seni tundmatuid gaasitaskuid, võimaldades metaangaasil tavalisest kõrgemal kontsentratsioonil kaevu vett läbi imbuda. Selliseid häireid võib tekitada aga peaaegu igasuguse puurimisega, olgu siis gaasi, nafta või isegi kaevuvee jaoks. Sel põhjusel kinnitavad tööstuse ametnikud, et kui puurimisprotseduure tuleb rangelt järgida, rõhutavad nad siiski, et plahvatusohtlikke tingimusi ei põhjusta peaaegu kindlasti otseselt sügaval maa all asuvate põlevkivimaardlate hüdrauliline purustamine.



miks kasutab USA standardmõõtmisi

Reovee reostus

Puurimine ja purustamine tarbivad suures koguses värsket vett ja tagastavad selle vee väga saastatud olekus. Taastatud purustav vedelik ehk tagasivool sisaldab lisaks originaalsetele lisanditele (mõned neist on kantserogeensed, kui neid tarbitakse aja jooksul suuremas koguses), vaid ka soolaseid maapinnalahuseid ja mineraale, mis on moodustumisest tekkinud ja mis võivad sisaldada toksilisi elemente nagu baarium ja raadium. Vaatamata sellele lugematu arv kõrvaldamisreeglid, saastunud vee, lisandite ja muda käitlemine ja transport on paratamatult ebaõnnestumiste ja hooletuse all. Sellised juhtumid nagu torude lekkimine, rikutud tiikide asustamine ning isegi tahtlik ja ebaseaduslik heitmine jõgedesse ja ojadesse äratab perioodiliselt elanike, reguleerivate asutuste ja tööstusvastaste aktivistide viha saasteainete veekogudesse laskmise pärast.

Ameerika Ühendriikide lõunaosas asuvates basseinides, kus nafta- ja gaasipuurimist on harrastatud ulatuslikult juba sajandit, transporditakse taaskasutatud pragunev vesi tavapäraselt olemasolevatesse jäätmekäitluskaevudesse ja pumbatakse sügavasse maa-alasse moodustistesse. Uutes piirkondades, kus infrastruktuur maa-aluse kõrvaldamise jaoks ei ole vett, tavaliselt viiakse vesi nagu iga teinegi tööstuslik reovesi puhastusjaamad . See tõstatab reovee kõrvaldamise küsimuse. Enamikel juhtudel, puhastatud reovesi eraldub pinnaveekogudesse, sisaldades siiski kohalike saastestandarditega kehtestatud vastuvõetaval tasemel saasteaineid. Keskkonnaaktivistid märgivad, et paljudes standardites ei käsitleta isegi mõningaid lõhenevas vees leiduvaid kemikaale. Selle tulemusel võib ühtlaselt töödeldud reovee, mis sisaldas pragunevaid vedelikke, eraldamine ohustada elu veeökosüsteemides. Osaliselt vastuseks keskkonnaalastele eeskirjadele töötavad gaasitootjad välja erinevaid meetodeid frakkimisoperatsioonide tagasivoolu töötlemiseks ja taaskasutamiseks.



Ameerika Ühendriikides on puurimisettevõtete keeldumine avaldamast nende purustamisvedelike valemeid vaidlus . Kohalikud ja osariigi seadused võivad nõuda puurijatelt nende valemite avalikustamist, kuid föderaalsel tasandil on purustamisvedelik selgesõnaliselt reguleerimisest vabastatud selliste seaduste alusel nagu 1974. aasta ohutu joogivee seadus. Gaasitööstus väidab, et määrus on tarbetu, kuna keemilised lisandid murdumisvedelik on ohutu ja seda ei süstita põhjaveekihtide lähedusse. Keskkonnakaitsjad seavad seevastu kahtluse alla gaasitööstuse motiivid keeldudes nende valemeid avaldamast ja nõuavad, et tööstust ei usaldataks kunagi seni, kuni see keeldub.

Seismiline aktiivsus

Taaskasutatud praguneva vee süstimine maa-alustesse puurkaevudesse tekitab veel ühe keskkonnaprobleemi: inimeste põhjustatud seismilisuse. Kõik frack-tööd tekitavad vibratsioone, mida tundlikud instrumendid suudavad tuvastada, kuid mõnikord on tavalisest suurem arv väikseid värinaid ja isegi valgust maavärinad Mõnes piirkonnas, kus arendatakse kildagaasi, on registreeritud suurusjärgus 4,0 või kõrgem. Mõnel juhul on see viinud murdumisaktiivsuse peatumiseni. Tõsisem oht ​​on geoloogide sõnul aga tohutute puurimis- ja pragunemisvedelike koguste maa-alune kõrvaldamine, mis võib muuta rõhutasakaalu või isegi määrida olemasolevaid vigu juba moodustis, mis võib juba libiseda. Mõnes tuntud rikkeliini piirkonnas on maa-alune kõrvaldamine keelatud.



Määrus

Sellised keskkonnaprobleemid, nagu ülalpool välja toodud, on pööranud üha suuremat tähelepanu hüdraulilise purustamise praktikale, eriti kuna selle kasutamine on kasvanud ja liikunud kaugemale piirkondadest, kus nafta ja gaasi uuringuid on läbi põlvede harrastatud. Kusagil pole seda rohkem kui Marcelluse kildas, mis on suur ja rikkalik põlevkivigaasi maardla, mis asub peamiselt Pennsylvania all, kuid laieneb ka kirde suunas New York ja edelasse Ohio ja Lääne-Virginia —Piirkond, mida katavad looduskaunid Allegheny mäed ja kus tegutsevad tarbija- ja keskkonnakaitseliikumised, mis olid hästi välja kujunenud juba ammu enne seda, kui frakkimine piirkonda 2000. aastate alguses sisenes. Kasutades Pennsylvania keskkonnakaitseministeeriumi poolt peetud dokumente, leidsid looduskaitseorganisatsioonid, et selle riigi gaasipuururitele viidati 2008. aasta jaanuarist kuni august 2010. aasta juulis avaldas New Yorgi keskkonnakaitseministeerium (DEC), viidates murele magevee kasutamise ja reovee kõrvaldamise pärast, soovitades horisontaalpuurimine ja suuremahuline hüdrauliline purustamine keelata kõikjal joogiveega varustatavate vesikondade piires. New Yorgi linn ja Siracusa . DEC soovitas samuti, et puurimist ei tohiks lubada ühegi primaarse mageveekihi kindlaksmääratud kauguses ning et puurimiseks ja purustamiseks mõeldud vee ostmine ja võtmine oleks rangelt reguleeritud. New Yorgi kuberner Andrew Cuomo kuulutas 2014. aastal välja üleriigilise frakkimise keelu New York esimene riik, kellel on tõestatud reservid ja kes selle tegevuse keelas. New Yorgist põhja pool, Kanadas Quebec Ministeerium Keskkond kutsus üles peatama kõik purustamisoperatsioonid Utica põlevkivis St. Lawrence'i jõe ääres, kuni keskkonnale ja elanikkonnale avalduvate riskide täiendav uurimine.

Prantsusmaal tekitas kildamoodustiste proovipuurimine riigi maalilises kaguosas ja tiheda asustusega põhjaosas Pariisi ümbruses nii tugeva reaktsiooni keskkonnakaitsjate rühmitustes, et valitsusel paluti see küsimus hääletusele panna. parlament . 2011. aasta juunis Prantsusmaa sai esimeseks riigiks maailmas, mis keelas gaasi ja nafta uurimise ja kaevandamise hüdraulilise purustamise teel.

Vahepeal on Ameerika Ühendriikides, kus kildagaasi kasutamine on föderaalse energiapoliitika keskmes, ähvardanud arutelu lõhestamise üle polariseeruda lepitamatute tööstusharude ja keskkonnalaagrite vahel, millest kumbki on relvastatud oma uuringutega, et toetada oma argumente. Selleks, et töötada a konsensus objektiivsete ja kontrollitavate andmete põhjal suunas Kongress 2010. aastal USA Keskkonnakaitseagentuuri (EPA) uurima hüdraulilise purustamise võimalikke mõjusid joogiveele ja põhjaveele. Järgmisel aastal otsustas EPA korraldada juhtumianalüüse seitsmest konkreetsest kaevupiirkonnast kogu riigis alates aastast Texas Pennsylvaniasse Põhja-Dakotasse. Lõpparuandes, mis avaldati 2016. aastal, leiti, et erinevad tegevused on fracking veeringe võib teatud tingimustel mõjutada joogiveevarusid. Samuti möönis komisjon, et murdumisvette lisatud kemikaalide toksilisuse alaste andmete puudumine piiras märkimisväärselt kemikaalide toksilisust hindamine joogiveele avaldatava mõju tõsidusest.