Co to jest szczelinowanie i czy jest szkodliwe?
Historia i rozwój
Szczelinowanie lub szczelinowanie hydrauliczne odnosi się do techniki stymulacji odwiertu, która obejmuje proces szczelinowania skał cieczą pod ciśnieniem, która jest wtryskiwana do odwiertu w celu utworzenia pęknięć. Te pęknięcia stymulują następnie uwalnianie gazu ziemnego, ropy naftowej i solanki. Szczelinowanie skał w celu pobudzenia uwalniania uwięzionego gazu zostało wykorzystane jako metoda już w latach 60. XIX wieku, kiedy w procesie szczelinowania zastosowano detonacje dynamitu i nitrogliceryny. Wykorzystanie wybuchowych płynów zostało zastąpione przez użycie kwasów w latach 30. XX wieku. Pierwsze dwie komercyjne hydrauliczne zabiegi szczelinowania przeprowadzono w marcu 1949 r. W firmie Halliburton Oil Well Cementing Company. Następnie proces stał się bardzo popularny, a z czasem zaobserwowano zastosowanie do ponad miliona szybów naftowych i gazowych na całym świecie.
Proces szczelinowania
Pierwszym krokiem w procesie szczelinowania hydraulicznego jest identyfikacja miejsca wiercenia. Zbiorniki łupkowe, z których wydobywany jest ropa naftowa i gaz ziemny, są zwykle o jedną milę lub więcej poniżej powierzchni Ziemi, dobrze wydmuchują podziemne źródła wody pitnej dla ludzi. Pierwszym krokiem jest wywiercenie otworów w miejscu wiercenia, a następnie umieszczenie stalowej obudowy cementowanej na miejscu, aby działać jako bariera zapobiegająca wszelkiego rodzaju zanieczyszczeniom podziemnych warstw wodonośnych. Po zakończeniu wiercenia i zainstalowaniu ostatecznej obudowy rozpoczyna się kolejny etap szczelinowania. W tym miejscu do otworu wiertniczego wkładany jest pistolet perforujący w celu perforacji skał w warstwie skalnej zawierającej olej i gaz ziemny. Perforacja ta jest łagodna i próbuje ustanowić podstawę dla trzeciego etapu szczelinowania, w którym mieszanina wody, piasku i kilku rozpuszczonych chemikaliów, zwana „płynem stymulującym”, jest napędzana, w kontrolowanych warunkach, przez otwór wiertniczy . Tam płyn stymulujący zaczyna pękać zębatki, wchodząc w perforacje utworzone we wcześniejszym etapie. Gaz ziemny i ropa naftowa uwięzione w pękniętych skałach mogą następnie wydostać się do otworów wiertniczych i zebrać na powierzchnię nad ziemią, aby być gotowymi do transportu do rafinerii w celu przetworzenia.
Znaczenie ekonomiczne
Rewolucja szczelinowania w USA w 2013 r. Przyniosła 47% spadek cen gazu ziemnego w kraju. Oszałamiający spadek o 13 mld USD odnotowano również w rachunkach za gaz w kraju w latach 2007–2013. Świadczy to o skuteczności i korzystnym charakterze techniki szczelinowania w produkcji ropy naftowej i gazu ziemnego.
Szczelinowanie i bezpieczeństwo ludzi
Przeprowadzono kilka badań w celu oceny wpływu techniki szczelinowania na zdrowie człowieka. Pojawiły się obawy dotyczące bezpieczeństwa publicznego w miejscach szczelinowania, gdzie możliwe są przypadkowe upadki lub obrażenia. Zbadano również stopień narażenia ludzi na działanie chemikaliów stosowanych w technice szczelinowania, z których wiele jest szkodliwych lub toksycznych. Istnieje również możliwość, że zanieczyszczenie wód gruntowych może nastąpić poprzez pęknięcia lub wycieki z pionowych otworów wiertniczych używanych do szczelinowania i wydobywania. Rozlanie ścieków i szkodliwych chemikaliów szczelinujących na powierzchni ziemi może również spowodować zanieczyszczenie zasobów wód powierzchniowych takimi zanieczyszczeniami.
Zagrożenia i regulacje środowiskowe
Szczelinowanie, choć korzystne ekonomicznie, jest przez wielu postrzegane jako wielkie zagrożenie dla środowiska. Ma kilka niekorzystnych skutków dla środowiska, takich jak wywołanie zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych, marnowanie dużych ilości zasobów wodnych (1, 2 i 3, 5 miliona galonów amerykańskich wody na studzienkę), destabilizując ziemię (a tym samym zwiększając prawdopodobieństwo negatywnego trzęsienia ziemi) wyniki) i uwolnienie do powietrza emisji metanu i innych gazów, które wywołują zmiany klimatyczne i szkodzą zdrowiu układu oddechowego. Duże obszary ziemi są również oczyszczane z rodzimej roślinności w celu przeprowadzenia szczelinowania, wypierając po drodze wiele gatunków z ich siedlisk. Proces szczelinowania powoduje również znaczny poziom stałego hałasu dla czasu ekstrakcji od 800 do 2500 dni, co niekorzystnie wpływa na samopoczucie zarówno lokalnej przyrody, jak i ludzi.
