Производимая вода — это термин, используемый в нефтяной или геотермальной промышленности для описания воды, которая добывается как побочный продукт при добыче нефти и природного газа [1] или используется в качестве среды для извлечения тепла. [2] [3] [4] [5] Вода, добываемая вместе с углеводородами, обычно является солоноватой и соленой по своей природе. [6] Нефтяные и газовые резервуары часто содержат воду, а также углеводороды, иногда в зоне, которая лежит под углеводородами, а иногда в той же зоне, что и нефть и газ. На геотермальных станциях добываемая вода обычно горячая. Она содержит пар с растворенными растворенными веществами и газами, что дает важную информацию о геологических, химических и гидрологических характеристиках геотермальных систем. [2] Нефтяные скважины иногда производят большие объемы воды вместе с нефтью, в то время как газовые скважины, как правило, производят воду в меньших пропорциях.
По мере того, как нефтяное месторождение стареет, его естественное стремление производить углеводороды уменьшается, что приводит к снижению добычи. Для достижения максимальной нефтеотдачи часто применяется заводнение , при котором вода закачивается в пласты, чтобы помочь направить нефть к эксплуатационным скважинам. В морских районах используется морская вода. На береговых установках закачиваемая вода добывается из рек, очищенной пластовой воды или из-под земли. Закачиваемая вода обрабатывается многими химикатами, чтобы сделать ее пригодной для закачки. Закачиваемая вода в конечном итоге достигает эксплуатационных скважин, и поэтому на более поздних стадиях заводнения доля («доля») пластовой воды в общей добыче увеличивается.
Состав воды сильно варьируется от скважины к скважине и даже в течение срока службы одной и той же скважины. Большая часть добываемой воды представляет собой рассол , и большинство образований приводят к слишком высокому общему количеству растворенных твердых веществ для полезного повторного использования . На нефтяных месторождениях почти вся добываемая вода содержит нефть и взвешенные твердые частицы. [7] Некоторая часть добываемой воды содержит тяжелые металлы и следы естественного радиоактивного материала (NORM), который со временем откладывает радиоактивную накипь в трубопроводах у скважины. [8] [9] Металлы, обнаруженные в добываемой воде, включают цинк , свинец , марганец , железо и барий . [10] На геотермальных полях добываемая вода классифицируется на 3 химических типа: HCO3-Ca⋅Mg, HCO3-Na и SO4⋅Cl-Na. [2] Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в 1987 и 1999 годах указывает, что во время бурения и эксплуатации могут использоваться добавки для уменьшения твердых отложений на оборудовании и обсадных трубах. Вода, добываемая из подземных пластов для выработки геотермальной электроэнергии, часто превышает первичные и вторичные стандарты питьевой воды по общему содержанию растворенных твердых веществ, фторида, хлорида и сульфата.
.jpg/1280px-Figure_2-_Injection_Wells_for_Produced_Water_(6847703607).jpg)
Вода требуется как для традиционных геотермальных систем, так и для EGS на протяжении всего жизненного цикла электростанции. Для традиционных проектов вода, доступная на ресурсе, обычно используется для выработки энергии во время работы станции. [11]
Исторически сложилось так, что добываемая вода сбрасывалась в большие испарительные пруды . Однако это становится все более неприемлемым методом утилизации как с экологической, так и с социальной точки зрения. Производимая вода считается промышленными отходами .
Широкие возможности управления для повторного использования включают прямой ввод , экологически приемлемое прямое использование неочищенной воды или очистку в соответствии с государственным стандартом перед утилизацией или поставкой пользователям. Требования к очистке различаются по всему миру. В Соединенных Штатах эти стандарты выпускаются Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для подземного ввода [12] [13] и сброса в поверхностные воды . [14] Хотя были исследованы полезные повторные использования для питьевой воды и сельского хозяйства, отрасль не приняла эти меры из-за стоимости, доступности воды и общественного признания. [ необходима цитата ]
Гравитационные сепараторы , гидроциклоны , пластинчатые коагуляторы , флотация растворенного газа и фильтры из ореховой скорлупы — вот некоторые из технологий, используемых при очистке отходов из пластовой воды. [15]
Использование добываемой воды для борьбы с обледенением дорог подвергалось критике как небезопасное. [16]
В январе 2020 года журнал Rolling Stone опубликовал обширный отчет о содержании радиоактивности в добываемой воде и ее влиянии на рабочих и сообщества по всей территории Соединенных Штатов. Сообщалось, что рассол, взятый на заводе в Огайо, был протестирован в лаборатории Питтсбургского университета и зарегистрировал уровни радия выше 3500 пКи/л. Комиссия по ядерному регулированию требует, чтобы промышленные выбросы оставались ниже 60 пКи/л для каждого из наиболее распространенных изотопов радия, радия-226 и радия-228. [17]