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生産された油田廃棄物を最大限に活用する

異例の石油およびガス開発中に不浸透性の岩層から隔離された炭化水素を刺激するために使用される水圧破砕の非常に二極化したトピックは、数百万ガロンの淡水を必要とし、数百万ガロンの化学的に豊富な水を生成する、本質的に喉が渇いたプロセスです。

このように、米国西部における最近の型破りな石油およびガス開発 (UD) の拡大は、淡水資源の広範な利用と、油田廃棄物の地下処分中に発生する可能性のある人為的地震の誘発に関する大きな懸念を引き起こしています。

「一石二鳥」で、生成された廃棄物を次の生産井の活性化のために再利用できるように処理できたらどうでしょうか?これは、淡水資源への依存を減らすだけでなく、誘発地震の発生も減らすでしょう.

残念なことに、UD からの廃棄物の流れは、一般に生成水および逆流水と呼ばれ、無数の有機、無機、および生物学的成分で構成される非常に複雑なマトリックスになる可能性があり、実質的にあらゆる用途での再利用を妨げる可能性があります。たとえば、特定の揮発性有機化合物や金属イオンの存在は、ダウンホールのポリマー化学に影響を与える可能性がありますが、さまざまな種の硫酸塩還元細菌や鉄酸化細菌は、生成された炭化水素の酸性化を引き起こし、生産インフラストラクチャを危険にさらす可能性があります。全体として、これらの汚染物質は、伝統的にこれらの廃液の再利用を重要な課題にしてきました。その結果、油田廃棄物の地下処分がより機能的で便利なオプションになりました.

この増大する環境問題に照らして、当社の研究チームは最近、業界の同僚と協力して、幅広い水処理技術 (オゾン処理、粒子ろ過、紫外線暴露、可変炭素媒体の使用など) を評価し、最終的にフィールド条件下での油田廃棄物リサイクルの実現可能性。 2,500 を超える変数について数百のサンプルをスクリーニングした結果、全有機炭素レベルが 1,500 mg/L にも達する生の廃棄物サンプルが、乱されていない汽水地下水に似たきれいな状態 (<10 mg/L) に処理されることを観察しました。全体として、私たちの実験は、適切な有機、無機、および生物学的汚染物質をそれぞれの再利用閾値以下に除去するために、複数の処理技術が必要であることを明らかにしました.

この研究では、生産された油田廃棄物を生産井刺激用の資源に変換するために多くの技術が必要であることを確認しましたが、次の課題は、この流体を農業排出物やその他の有益な用途のための実行可能なソースに変換できる追加の淡水化技術を見つけることです。 .これは、石油 1 バレルあたり 6 バレルの廃水が発生しているアメリカ南西部のパーミアン盆地地域と特に密接な関係があります。数百万バレルの廃棄物を生産する生産井の数の増加は、圧入井の許可をめぐる調査の増加と相まって (地震と関連しているため)、量子量の廃棄物を処理する必要がある完璧な嵐のようなものを提供しています。淡水化し、責任を持って廃棄します。

一般に、微量金属や塩の除去には、逆浸透などのろ過方式が理想的です。しかし、油田廃棄物は海水の 4 倍以上の塩分濃度を示す可能性があり、従来の方法は効果がなく、法外な費用がかかります。そのため、業界のエンジニアとのその後のコラボレーションは、この重要な課題に対処する最大の機会を提供してくれます。

これらの調査結果は、ジャーナル Science of the Total Environment に最近掲載された、生成された油田廃棄物の処理中の可変生物地球化学的変化の特徴付けというタイトルの記事で説明されています。 この作業は、ザカリア L. ヒルデンブランド、イネス C. サントス、ティファニー リンデン、ダグ D. カールトン Jr.、エマニュエル ヴァロナ トレス、ミスティ S. マーティン、ミシェル L. レイエス、サフワン R. ムラ、ケビン A. シュグによって行われました。テキサス大学アーリントン校の環境分析および修復のための共同研究所 (CLEAR) から、Challenger Water Solutions, LLC と共同で。


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