Гидроразрывы заподозрили в повышении солености поверхностных вод
Статистические исследования выявили корреляцию между работой нефтедобывающих скважин, на которых применяется технология гидроразрыва пласта, и уровнем солености поверхностных вод. Ученые сопоставили данные о расположении боле 46 тысяч скважин в США и измерениями содержания ионов солей в реках и ручьях в близлежащих районах водосбора за 10,5 лет. Небольшой рост концентрации солей был отмечен в районах с новыми скважинами и происходил спустя несколько месяцев после их запуска, сообщает статья в журнале Science.
Метод гидравлического разрыва пласта (ГРП), или фрекинг, используется для повышения продуктивности скважин путем обеспечения притока флюида (нефть, газ, конденсат) через искусственно создаваемые в пласте трещины. Его применяют с середины XX века при разработке нетрадиционных источников углеводородов, таких как пласты, сложенные породами с низкой проницаемостью — сланцами, плотными песчаниками или известняками.
При ГРП в целевой пласт через перфорацию в обсадной колонне нагнетательной скважины закачивается жидкость разрыва. Состав ее может быть различным в зависимости от геологических характеристик пласта. В общем случае она представляет собой сложную смесь на водной основе, включающую гелеобразователи, поверхностно-активные вещества, вещества для снижения трения, ингибиторы коррозии и образования отложений, разжижители, биоцидные соединения и другие реагенты. После падения давления, которое происходит вследствие разрыва, для предотвращения смыкания трещин в скважину вводят проппант — расклинивающий агент, в качестве которого может применяться кварцевый песок или синтетический гранулированный материал. Чтобы обеспечить его попадание в трещины, в скважину под большим давлением нагнетают продавочную жидкость. На последнем этапе цикла гидроразрыва скважину промывают для удаления остатков проппанта. В карбонатных породах для поддержания и развития трещин вместо проппанта используют кислоту.
На всех стадиях цикла ГРП в работе используются химические вещества, многие из которых токсичны, и их попадание в источники воды необходимо исключить. Для контроля движения жидкости в пласте и обнаружения возможных утечек в обсадных колоннах скважин используют трассерный, или индикаторный метод, основанный на применении меченых растворов. Трассеры могут быть флуоресцентными, радиоактивными или химическими. Чтобы избежать утечки в водоносные горизонты, отработанную жидкость, содержащую вредные реагенты, нагнетают через утилизационные (сбросовые) скважины в пласты с водонепроницаемой кровлей. Кроме того, поступление содержащих вредные реагенты жидкостей в почву и подземные воды предотвращают, изолируя пласт путем цементирования и строительства многоколонных скважин. Такие скважины оборудованы несколькими промежуточными обсадными колоннами.
