ในเวสต์เทกซัส น้ำเป็นสิ่งหายากสำหรับการทำ Fracking ราคาแพงสำหรับการรีไซเคิล ราคาถูกสำหรับบ่อกำจัด และมันทำให้เกิดแผ่นดินไหว M5

แอ่ง Permian ของ West Texas และ New Mexico เป็นทะเลทรายส่วนใหญ่ ทะเลทรายนี้เรียกว่า Chihuahuan แต่ไม่ใช่ทะเลทรายดิบอย่างทะเลทรายซาฮารา แต่เป็นทะเลทรายเนื่องจากปริมาณน้ำฝนโดยเฉลี่ย 10 นิ้วต่อปี พุ่มไม้เตี้ยๆ เป็นพุ่มเตี้ยๆ เช่น ครีโอโซตและเมสกีต และต้นไม้ใหญ่ไม่กี่ต้น เช่น ต้นคอตตอนวูดที่อยู่ตามลำห้วยที่มีน้ำไหล น้ำเป็นสิ่งหายากใน Permian แต่ไม่อมน้ำมัน!

แอ่งเปอร์เมียนเป็นแอ่งชั้นนำในสหรัฐอเมริกาสำหรับการผลิตน้ำมันและก๊าซ ผลิตได้มากกว่า 5.5 MMbpd (น้ำมันหนึ่งล้านบาร์เรลต่อวัน) ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการผลิตทั้งหมดของสหรัฐที่เข้าใกล้ 12 MMbpd ความสำเร็จดังกล่าวทำให้เท็กซัสยังคงเป็นรัฐอันดับ 1 ของสหรัฐในด้านการผลิตน้ำมันดิบ และปีที่แล้วได้ผลักดันให้นิวเม็กซิโกขึ้นสู่อันดับ 2

น้ำเป็นสิ่งหายากสำหรับการแตกร้าว

Fracking เป็นกุญแจสู่ความสำเร็จในแอ่ง Permian ซึ่งเทคนิคจากหินดินดานเริ่มต้นด้วยบ่อแนวนอนยาว 1-2 ไมล์ และปั๊มการบำบัดด้วย frac แยกกันประมาณ 40 บ่อตามบ่อน้ำ น้ำที่ใช้ไปทั้งหมดคือ 20 ล้านแกลลอน ซึ่งจะเติมสนามฟุตบอลให้สูง 40 ฟุตเหนือพื้นที่หญ้า เพื่อใช้ในการแยกส่วน น้ำจืดต้องมาจากเมืองหรือชั้นหินอุ้มน้ำ หรือโดยการรีไซเคิลน้ำที่ผลิตได้

ตั้งแต่เกิดภัยแล้งในวงกว้างทางภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐฯ เมื่อประมาณ 30 ปีก่อน น้ำจืดจึงไม่ถูกอีกต่อไป และถ้าน้ำที่แตกร้าวแข่งขันกับน้ำจากชั้นหินอุ้มน้ำที่เจ้าของฟาร์มสูบขึ้นมา สิ่งนี้จะสร้างปัญหา

รีไซเคิลราคาแพง

น้ำถูกผลิตขึ้นพร้อมกับน้ำมันและก๊าซ เค็มเกินใช้แต่ล้างได้ ผลิตน้ำได้เท่าไร? โดยทั่วไป 1 – 5 บาร์เรลสำหรับน้ำมันแต่ละบาร์เรล แอ่ง Permian ผลิต 5 MMbopd ซึ่งจะแปลเป็น 5 - 25 MMbwpd (ล้านบาร์เรลต่อวัน) น้ำที่ผลิตได้ปริมาณมหาศาลเช่นนี้จะต้องถูกกำจัดไม่ทางใดก็ทางหนึ่งหรือนำกลับมาใช้ใหม่

Marcellus shale ซึ่งเป็นราชินีแห่งหินก๊าซมีหลุมกำจัดน้อยมากโดยคำสั่งของรัฐบาล น้ำที่ผลิตได้จะถูกนำไปรีไซเคิลหรือบรรทุกไปที่โอไฮโอเพื่อเทลงในบ่อกำจัด

การรีไซเคิลน้ำที่ผลิตได้เพิ่มขึ้นใน Permian ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งรวมถึงการทำความสะอาดในสถานที่และการรีไซเคิลน้ำสกปรกเพื่อใช้ในงานฉ้อฉลครั้งต่อไป หรือส่งน้ำสกปรกไปล้างเชิงพาณิชย์ เช่น ในโรงกลั่นน้ำทะเล

มีโรงงานรีไซเคิลขนาดเล็กกว่า 100 แห่งที่ใช้งานมาตั้งแต่ปี 2015 และโรงงานรีไซเคิลน้ำขนาดใหญ่จำนวนหนึ่งมีแผนที่จะเปิดใช้งานภายในปี 2022

แม้ว่าวิธีการล้างข้อมูล/รีไซเคิลจะมีราคาแพงกว่า แต่วิธีการดังกล่าวก็ได้รับความสนใจเนื่องจากบริษัทน้ำมันและก๊าซรู้สึกกดดันที่จะต้องแก้ไขปัญหาที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว M5 (แมกนิจูด 5) สองครั้ง ซึ่งเกิดขึ้นห่างกัน 2022 เดือนในสิ้นปี XNUMX นี่ไม่ใช่ ส่งผลดีต่อภาพลักษณ์ของอุตสาหกรรม แม้ว่าแผ่นดินไหวจะสร้างความเสียหายต่อทรัพย์สินในวงจำกัดก็ตาม

น้ำมีราคาถูกสำหรับบ่อกำจัด

ในปี 2022 ลุ่มน้ำย่อยในมิดแลนด์และเดลาแวร์ของเพอร์เมียนรวมกัน ผลิตได้ 7 พันล้านบาร์เรล ซึ่งมีจำนวนถึง 19 MMbwd ส่วนใหญ่ถูกฉีดผ่านบ่อกำจัดเข้าไปในชั้นธรณีวิทยาลึก ปริมาณน้ำมหาศาลนี้มากกว่าที่โอคลาโฮมาผลิตในปี 2015 เมื่อรัฐนั้นบันทึกแผ่นดินไหว 890 M > 3

ดูที่ Culberson County ซึ่งเกิดแผ่นดินไหวล่าสุดส่วนใหญ่ (ดูรูปที่ 1) ปริมาณที่ฉีดเข้าไป ในปี 2020 อยู่ที่เกือบ 0.7 MMbwpd

น้ำทิ้งทำให้เกิดแผ่นดินไหว M5

ในลุ่มน้ำเปอร์เมียน แผ่นดินไหวได้เพิ่มขึ้น ตามสัดส่วนของปริมาตรน้ำที่ฉีดเข้าไปในบ่อกำจัด ความสัมพันธ์นั้นแข็งแกร่งเช่นเดียวกับในโอคลาโฮมา

คำเตือนปรากฏขึ้น ว่าแอ่งเปอร์เมียนอาจเคลื่อนตามเส้นทางแผ่นดินไหวของโอคลาโฮมา ซึ่งนำไปสู่แผ่นดินไหว 5.9 ล้านครั้ง ซึ่งใหญ่ที่สุดในโอคลาโฮมา แม้ว่าหน่วยงานกำกับดูแลจะรับรู้ถึงปัญหาดังกล่าวและลดการอัดฉีดเข้าไปในบ่อกำจัดก็ตาม ความล่าช้าดังกล่าวลดลงในช่วง 6-12 เดือน

แล้วเกิดอะไรขึ้นใน Permian? Texas Railroad Commission (RRC) ดำเนินการอย่างรวดเร็วหลังจากนั้น เกิดแผ่นดินไหว 5.4 ล้านครั้งในคัลเบอร์สัน เคาน์ตี้ ในวันที่ 16 พฤศจิกายน 2022 (รูปที่ 1)

ปริมาณการฉีดใน พื้นที่คัลเบอร์สันต้องลดลง ประมาณ 70% ตั้งแต่ต้นปี 2022 และจะแล้วเสร็จภายในกลางปี ​​2023 บริเวณนี้มีบ่อกำจัด 78 บ่อที่ใช้งานอยู่ 19 หลุมในจำนวนนี้เป็นหลุมลึกที่ดำเนินการโดยเชฟรอนและโคเทอร์ร่า ขีดจำกัดการฉีดใหม่จะต้องอยู่ที่ 745,000 bwpd ใน 10 หลุมของ Chevron และ 615,000 bwpd ใน 9 หลุมของ Coterra

คำแนะนำจาก RRC คือ RRC จะตอบสนองอย่างไรหากเกิดแผ่นดินไหว M5 ในพื้นที่นั้นอีกครั้ง หากเกิดแผ่นดินไหวขนาด M4.5 หรือใหญ่กว่าอีกในพื้นที่คัลเบอร์สัน หลุมกำจัดลึกใกล้กับแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวจะถูกปิดเป็นเวลาสองปี นั่นหมายถึงการหาทางเลือกอื่นในการกำจัดน้ำที่ผลิตได้: บรรทุกน้ำไปยังบ่อกำจัดในพื้นที่อื่น หรือทำความสะอาด/รีไซเคิลน้ำที่ผลิตในพื้นที่

อย่างไรก็ตาม นี่จะเป็นเพียงการตบมือเบา ๆ และแทบจะสัมผัสไม่ได้ กำไรมหาศาล ถูกสร้างขึ้นจากแอ่งเพอร์เมียน

เกิดแผ่นดินไหว M5 อีกครั้งหนึ่งเดือนต่อมา

แผ่นดินไหวขนาดใหญ่อีกครั้ง M5.3 เกิดขึ้นเพียงหนึ่งเดือนต่อมาในวันที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2022 ซึ่งดูเหมือนจะเป็นไปตามรูปแบบของโอกลาโฮมา แต่มีความแตกต่างที่สำคัญ แผ่นดินไหว M5 ครั้งที่สองเกิดขึ้นในพื้นที่ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง – ประมาณ 15 ไมล์ไปทางตะวันตกของมิดแลนด์ รัฐเท็กซัส (รูปที่ 1)

แผ่นดินไหวเกิดขึ้นอย่างกว้างขวาง ผู้คนจากเมืองอามาริลโลและอาบีลีนในเท็กซัส ไปจนถึงทางตะวันตกไกลถึงเมืองคาร์ลสแบด รัฐนิวเม็กซิโก ตามรายงานของ USGS

เพื่อทำความเข้าใจเรื่องนี้ RCC ได้ระบุกิจกรรมแผ่นดินไหวที่ปรับปรุงแล้วในบางพื้นที่ที่เรียกว่า SRAs (Seismic Response Areas) ตามคำกล่าวของ RJ DeSilva ผู้อำนวยการฝ่ายการสื่อสาร คณะกรรมการการรถไฟแห่งเท็กซัส จุดประสงค์คือ “เพื่อแก้ไขและลดการเกิดแผ่นดินไหว และปกป้องผู้อยู่อาศัยและสิ่งแวดล้อมในส่วนต่าง ๆ ของเวสต์เท็กซัส SRA แต่ละรายการได้รับการปรับให้เหมาะกับภูมิภาคนั้นๆ”

พื้นที่ SRA คัลเบอร์สัน-รีฟส์ตอนเหนือ เป็นจุดที่เกิดแผ่นดินไหว M5 ครั้งแรกในวันที่ 16 พฤศจิกายน 2022

แผ่นดินไหว M5 ครั้งที่สองซึ่งเกิดขึ้นใกล้กับมิดแลนด์เมื่อวันที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2022 อยู่ใน SRA แยกต่างหากที่เรียกว่า การ์เดนเดล เอสอาร์เอ. DeSilva กล่าวว่าหลุมฉีดลึกทั้งหมดถูกระงับใน Gardendale SRA

คำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับแผ่นดินไหว M5 สองครั้งคือ แผ่นดินไหวทั้งสองเกิดขึ้นเหนือระบบรอยเลื่อน XNUMX ระบบที่แยกจากกันในชั้นใต้ดินหินแกรนิตด้านล่าง DeSilva กล่าวว่ารอยเลื่อนที่อยู่ชั้นใต้ดินเหล่านี้ขยายออกไปจนถึงส่วนตะกอนซึ่งมีหลุมกำจัดลึกอยู่ และนี่คือสาเหตุที่แรงดันน้ำจากบ่อกำจัดเข้าสู่รอยเลื่อนชั้นใต้ดินซึ่งเกิดวิกฤตและมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงและก่อให้เกิดแผ่นดินไหว

การควบคุมหลุมกำจัดใน SRAs

โดยทั่วไป RRC ในปี 2019 ได้นำแนวทางการดำเนินงานหลุมกำจัดในพื้นที่ที่มีคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งรวมถึงขีดจำกัดของปริมาตรและความดัน และการพิจารณาถึงสภาพทางธรณีวิทยาในท้องถิ่น ขณะนี้ RRC ปฏิบัติตามแนวทางดังกล่าว

การ์เดนเดล เอสอาร์เอ: หลุมกำจัดลึก โดยทั่วไปหมายถึงด้านล่างด้านบนของ Strawn Formation ซึ่งอยู่ใต้การก่อตัวของ Wolfcamp ซึ่งมีช่วงการผลิตน้ำมันที่ลึกที่สุด หลุมกำจัดขยะลึกทั้งหมดถูกระงับใน Gardendale SRA

คัลเบอร์สัน-รีฟส์ตอนเหนือ SRA: หลุมกำจัดลึกโดยทั่วไปหมายถึงด้านล่างของฐานของ Wolfcamp Formation ซึ่งเป็นรูปแบบการผลิตที่ลึกที่สุดอีกครั้ง จากข้อมูลของ DeSilva หลุมลึก 2022 หลุมใน SRA ถูกระงับไปแล้วในเดือนมีนาคม 4.5 หลังจากเกิดแผ่นดินไหวขนาด XNUMX

นอกจากนี้ หลังจากวันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2022 แผ่นดินไหว คำแนะนำทั่วไปได้ขยายความเป็นพิเศษให้รวมถึง: “หากเหตุการณ์ 4.5 ล้านคนขึ้นไปในอนาคตเกิดขึ้นภายในขอบเขต 9 กม. (ประมาณ 5 ไมล์) ที่ระบุในวันที่ 9 ธันวาคม 2022 หลุมลึกภายใน 9 เขตแดนจะถูกปิดเป็นเวลา 24 เดือนนับจากวันที่เกิดเหตุการณ์” ดังนั้นจึงไม่ใช่ทุกหลุมใน SRA ที่จะถูกระงับ แต่เฉพาะหลุมที่อยู่ในแนวรัศมี 9 กม.