O fraturamento hidráulico mais uma vez fez da Bacia do Permian, que se estende pelo oeste do Texas e Novo México, um dos campos de petróleo mais ricos do mundo. Mas as reservas aprimoradas trazem alguns problemas sérios de gestão da água. A perfuração de petróleo usa água antecipadamente, e traz grandes volumes de água que precisam ser gerenciados.

Uma nova pesquisa liderada pela Universidade do Texas em Austin Bureau of Economic Geology destaca as principais diferenças no uso de água entre locais de perfuração convencionais e locais que usam fraturamento hidráulico, que está se expandindo rapidamente no Permiano.

O estudo, publicado em Ciência e Tecnologia Ambiental em 6 de setembro, descobriram que reciclar a água produzida durante as operações em outros locais de fraturamento hidráulico pode ajudar a reduzir os problemas potenciais associados à tecnologia. Isso inclui a necessidade de grande uso inicial de água, e sismicidade ou terremotos potencialmente induzidos, desencadeada pela injeção da água produzida durante as operações de volta ao solo.

“O que eu acho que pode empurrar um pouco mais o reúso da água produzida são as preocupações com o excesso de pressão, e potencial sismicidade induzida, "disse a autora principal Bridget Scanlon, um cientista pesquisador sênior e diretor do Programa de Recursos Hídricos Sustentáveis ​​do Bureau. “No Permian temos uma boa oportunidade de reutilizar ou reciclar a água produzida para fraturamento hidráulico”.

Scanlon foi coautor do estudo com os pesquisadores do Bureau, Robert Reedy, Frank Male, e Mark Walsh. O Bureau é unidade de pesquisa da Escola de Geociências UT Jackson.

Desde a década de 1920, a Bacia do Permian tem sido uma área muito ativa para a produção de petróleo convencional, com pico na década de 1970 e responsável por quase 20 por cento da produção de petróleo dos EUA. A tecnologia de fraturamento hidráulico reviveu a produção naquela área, permitindo que as empresas explorassem imensas reservas de petróleo mantidas em formações de xisto não convencionais menos permeáveis. A nova tecnologia está transformando o jogo convencional em um jogo não convencional e quase trouxe a produção de petróleo até o pico da década de 1970. O U.S. Geological Survey estima que o Wolfcamp Shale de Permian sozinho pode conter 20 bilhões de barris de petróleo, o maior recurso não convencional já avaliado pela Pesquisa.

O estudo analisou 10 anos de dados de água de 2005-2015. Os pesquisadores rastrearam quanta água foi produzida e como ela foi gerenciada a partir de poços convencionais e não convencionais e compararam esses volumes ao uso de água para fraturamento hidráulico.

Upfront, poços não convencionais usam muito mais água do que poços convencionais. O volume médio de água necessário por poço aumentou cerca de 10 vezes na última década, de acordo com o estudo, com um valor médio de 250, 000 barris ou 10 milhões de galões de água usados ​​por poço na Bacia de Midland em 2015. Mas os poços não convencionais produzem muito menos água do que os poços convencionais, com média de cerca de 3 barris de água por barril de petróleo contra 13 barris de água por barril de petróleo de poços convencionais.

Para operações convencionais, a água produzida é descartada por injeção em reservatórios convencionais esgotados, um processo que mantém a pressão no reservatório e pode ajudar a extrair óleo adicional por meio da recuperação aprimorada de óleo. Poços não convencionais geram apenas cerca de um décimo da água produzida por poços convencionais, mas essa "água produzida" não pode ser injetada nos xistos devido à baixa permeabilidade dos xistos. O estudo descobriu que a água produzida em poços não convencionais é amplamente injetada em formações geológicas não produtoras de petróleo - uma prática que pode aumentar a pressão e pode resultar em sismicidade induzida ou terremotos.

O estudo aponta que, em vez de injetar a água produzida nessas formações, os operadores poderiam potencialmente reutilizar a água de poços não convencionais para fraturar hidraulicamente o próximo conjunto de poços. Água suficiente é produzida nas bacias de Midland e Delaware no Permiano para apoiar o uso de água de fraturamento hidráulico, e a água precisa apenas de um tratamento mínimo (salmoura limpa) para torná-la adequada para reutilização.

Marc Engle, o chefe de um programa de Pesquisa Geológica dos Estados Unidos sobre o uso da água associado à produção de energia, disse que o estudo fornece uma visão abrangente, olhar baseado em dados sobre como a água é gerenciada na Bacia do Permian, que muda rapidamente.

"Este trabalho de Scanlon et al., pela primeira vez, fornece às partes interessadas uma visão detalhada das entradas e saídas de água da Bacia do Permian, "disse Engle." Além disso, o trabalho captura tendências temporais por meio de um período importante em que a indústria mudou de poços verticais em reservatórios convencionais para poços verticais e, em seguida, horizontais em reservatórios contínuos. "

Embora haja água produzida suficiente para reutilização, Scanlon disse que a infraestrutura, questões sobre a propriedade da água produzida, e o baixo custo da água subterrânea doce ou salobra pode atualmente manter as práticas de descarte como estão. Mas à medida que as operações não convencionais no Permiano crescem, reutilizar a água produzida pode se tornar mais atraente.

“Reutilizar e reciclar é uma opção, e o setor é bom em se adaptar, "Scanlon disse.