+
الطاقة والبيئة

التخفيف من مخاطر التكسير الهيدروليكي

التخفيف من مخاطر التكسير الهيدروليكي

التكسير الهيدروليكي مغطى حاليًا في سخونة الجدل ، وتحيط به معركة من السياسيين والمهندسين الذين يأملون في حماية أمريكا وإنقاذها. ازدهرت صناعة الغاز الطبيعي في السنوات الأخيرة مع الضغط لجعل الولايات المتحدة مستقلة في مجال الطاقة. من خلال عملية التكسير الهيدروليكي ، ابتكر المهندسون طرقًا لاستخراج طاقة لم يكن من الممكن الوصول إليها سابقًا في قشرة الأرض. هذه العملية لها عيوبها وقد وقعت تحت العدسة المكبرة للمنظمين الحكوميين والجماعات البيئية. على وجه الخصوص ، تشمل القضايا التي لم يتم حلها تلوث المياه الجوفية وتكسير قشرة الأرض في المناطق المكتظة بالسكان. في هذا الجدل ، تحيط سحابة من المعلومات الخاطئة بالاحتجاجات واللوائح ، مما يتسبب في حلول ضارة لمشاكل لم تكن موجودة من قبل. تستمر بعض المجموعات البيئية في دفع الغاز الطبيعي كمصدر للطاقة النظيفة لأمريكا بينما تسعى أيضًا إلى حظر التكسير الهيدروليكي ، وهو أحد الطرق الرئيسية التي يمكن من خلالها استخراج الغاز الطبيعي من قلب الأرض. القائمة الطويلة من "الحقائق" المقدمة في المقالات المتعلقة بالتكسير الهيدروليكي مليئة بأنصاف الحقائق والأكاذيب الواضحة ، وتوضع باستمرار في مقدمة كل من السياسة والمجتمع الحديث. بمجرد حل العوائق ، يمكن أن يستمر التكسير الهيدروليكي في جلب الولايات المتحدة إلى عصر استقلال الطاقة وإنتاج طاقة مستدامة للعالم.

قد تكون مخاطر التكسير الهيدروليكي عالية ، وقد تكون العديد من العمليات ضارة بالبيئة ، لكن الصناعة تفعل أكثر من الضرر للولايات المتحدة. تحب وسائل الإعلام في الأمة عرض مخاطر الصناعة بينما تعرض أيضًا قصة عن التكسير الذي يتم بيعه ، قصة ستخيف الناس لاتخاذ قرارات مضللة. ما تتجاهله معظم القصص هو أنه بالمقارنة مع طرق استخراج النفط والغاز الأخرى (O&G) ، فإنها تميل إلى أن تكون آمنة إلى حد ما ومنظمة بشكل جيد.

ينقسم سوق إنتاج النفط والغاز في البلاد إلى حقلين ، تقليدية وغير تقليدية إنتاج. محاصر O & G التقليدي في الرواسب الجيولوجية مثل الرمال والحجر الجيري الذي يتميز بمسامية عالية ونفاذية عالية. الإنتاج غير التقليدي ، وهو عملية تنطوي بشكل أساسي على التكسير ، يتعلق بـ O & G المحاصر داخل صخور أو رمال ضيقة ذات مسامية عالية ، ولكنها تنتهي بنفاذية منخفضة. يصبح استخراج الغاز أكثر صعوبة عندما لا يتدفق بين الوسائط بسبب النفاذية المنخفضة. التكسير الهيدروليكي هو طريقة تم ابتكارها للنفط غير التقليدي في صناعة الغاز والتي تتضمن استخدام الماء عالي الضغط لتفتيت الصخر الزيتي أو الرمال التي يوجد بها الغاز الطبيعي. لكي نكون واضحين ، فإن التكسير الهيدروليكي ليس العملية الكاملة لإنتاج الغاز الطبيعي ، بل هو مجرد استخدام للمياه المعالجة بالضغط العالي لتفكيك التكوينات الجيولوجية العميقة ، ويمكن ملاحظة توضيح أفضل لعملية التكسير أدناه.

غالبًا ما تستخدم وسائل الإعلام الحقائق لتمثيل التكسير الهيدروليكي الذي يتعلق بصناعة النفط والغاز ككل ، وليس فقط التكسير الهيدروليكي. من بين مخاطر التكسير الهيدروليكي ، يتم دفع قضيتين رئيسيتين للجمهور: تلوث المياه والنشاط الزلزالي. يدفع أنصار حركة مكافحة التكسير الهيدروليكي الحقائق المنحرفة للجمهور حول هذه القضايا. في الأساس ، يحب المتظاهرون التباهي بأعداد كبيرة ؛ أرقام مثل حقيقة أن الأمر يتطلب ما يصل إلى سبعة ملايين جالون من الماء لتكسير بئر غاز طبيعي وما يصل إلى ذلك 30 في المائة من ذلك ضاع إلى الأبد. بالنسبة للشخص العادي ، يبدو هذا وحشيًا ، ويجب أن يكون كذلك ، على المستوى الفردي. بالتركيز على Marcellus Shale في ولاية بنسلفانيا ، يمكن وضع هذه الكمية من المياه في منظورها الصحيح. تستخدم ولاية بنسلفانيا ما يقدر 9.5 مليار جالون من الماء يوميًا، مما يجعل استخدام 7 ملايين جالون لكل بئر أقزام. تستخدم صناعة النفط والغاز في هذه الولاية 20 بالمائة فقط من إجمالي المياه في الولاية. في الواقع ، خلال فترة زمنية لحفر ما يقرب من 3000 بئر ، استخدم الحفر نفس كمية المياه المستخدمة في مدينة بيتسبيرغ في نفس الإطار الزمني (رينالدي). إنه منظور مثل هذا أن الرافضين الرئيسيين لعملية التكسير الهيدروليكي يرغبون في أن ينسى الجمهور. كان هناك العديد من الانسكابات السطحية للمواد الكيميائية من التكسير والتي انتهى بها الأمر إلى تلويث المياه الجوفية. كانت هذه حوادث وليست على أساس عملية التكسير العادية. لكن يبقى السؤال ، هل هي آمنة ونظيفة؟

وفقًا للجيولوجيا الأساسية ، فإن تلوث المياه الجوفية من المياه المحقونة سيكون شبه مستحيل. بالطريقة التي يتم بها فصل طبقات الصخور في بيئات الغاز الطبيعي ، سيحتاج سائل التكسير إلى تكسير آلاف الأقدام من الصخور الصلبة من أجل التسلل إلى طبقات المياه الجوفية المستخدمة للاستخدام المحلي. في الواقع ، وجدت دراسة أجريت عام 2004 من وكالة حماية البيئة عدم وجود دليل على أن المواد الكيميائية المستخدمة في التكسير الهيدروليكي تلوث مياه الشرب. واحدة من أكثر الحالات التي تم الاستشهاد بها لتلوث سوائل التكسير في المياه الجوفية هي حالة رجل من كولورادو. ورد ذكره في عدد لا يحصى من المقالات ، وحتى في فيلم ، أن رجلًا في كولورادو كان قادرًا على إشعال النار من صنبور الماء. ويعزى هذا التأثير في البداية إلى آبار التكسير المجاورة ، مما تسبب في فقدان الكثيرين لوظائفهم. في الواقع ، قرر مسؤولو كولورادو لاحقًا أن سلسلة من آبار هذه المدينة قد تم حفرها في جيوب الميثان التي تحدث بشكل طبيعي في القشرة العليا. هذا يعني أن التأثير لم يكن بسبب التكسير ، ولكن بسبب الهندسة السيئة. ومع ذلك ، فإن هذه النتيجة لم تمنع استخدام الادعاء في مكافحة التصدع.

في محاولة للتغلب على اللوم مرة أخرى على التكسير الهيدروليكي ، ادعى الكثيرون أن صناعة التكسير لم تطلق المواد الكيميائية المستخدمة في السائل ، فكيف يمكن لأي شخص أن يكون متأكدًا؟ انتهى الأمر بأن يكون هذا كذبة صريحة ، فقد أصدرت العديد من الشركات الكبيرة المنتجة للسوائل قوائم مفصلة بالمواد الكيميائية المستخدمة في تقنية الحفر المثيرة للجدل. كانت تكساس في الواقع أول ولاية تسن تشريعًا يتطلب الكشف الكامل عن المواد الكيميائية المستخدمة في العملية. على الرغم من أن التكسير يلوث إمدادات المياه ، إلا أنه ليس أكثر من تلوث وإنتاج صناعي عادي. عندما تدار المياه بشكل صحيح ، فإنها لا تلوث مصادر المياه الجوفية لاستخدام المياه البلدية. عند الإشراف بشكل صحيح ، ربما حتى تحت أعين الجمهور الساهرة ، يتم التخفيف بنجاح من مخاطر تلوث المياه من التكسير إلى كمية يمكن التحكم فيها.

[مصدر الصورة: فليكر]

بعد التخفيف من مخاطر تلوث مياه الصرف بنجاح ، يزعم معارضو التكسير أن العملية تنتج زلازل خطيرة يمكن أن تضر بالمدن المجاورة. وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، يتسبب التكسير في حدوث زلازل ، لكنها دائمًا ما تكون أصغر من أن تكون مصدر قلق للسلامة. ويدعم ذلك دراسة مستقلة أخرى ، تشير إلى أن عملية حقن الماء في التكوينات الجيولوجية الجوفية لا تسبب زلازل ملحوظة (أقل من 2.5 درجة). يتفق معظم الخبراء في هذا المجال على أنه لا توجد طريقة يمكن أن ينتج عنها التكسير الهيدروليكي زلازل من شأنها أن تلحق الضرر بالمناطق المحيطة. هذا لا يعني أن الصناعة في وضع واضح فيما يتعلق بالنشاط الزلزالي.

التكسير الهيدروليكي يترك لشركات الحفر ملايين الجالونات من مياه الصرف الصحي الملوثة. لا يمكن إعادة دمج هذه المياه في الإمدادات الحالية ، لذلك يجب إما التخلص منها أو معالجتها أو إعادة استخدامها. تزداد شعبية إعادة استخدام سائل التكسير الهيدروليكي في الصناعة ، مع تحقيق الشركات ل معدل إعادة استخدام 70 بالمائة ضمن إنتاجهم الجيد. ومع ذلك ، لا يمكن إعادة استخدام جميع مياه الصرف الصحي ، ويجب التخلص من بعضها بطرق لا تضر بالبيئة. من بين طرق التخلص العديدة مثل أحواض التخزين والمعالجة الصناعية ، اختارت العديد من الشركات حقن المياه العادمة في عمق الأرض وتغليفها بالخرسانة. هذا يمنع المياه العادمة من التسرب إلى المياه الجوفية ، لكن العملية تسبب بعض المشكلات الزلزالية. الشيء الوحيد الذي اتفق عليه كلا الجانبين من مناقشة التكسير الهيدروليكي هو حقن البئر العميق لسائل التكسير يستطيع الزلازل التي يمكن الشعور بها وقد تسبب أضرارًا. تعرضت منطقة دالاس فورت وورث في تكساس لسلسلة من الزلازل الصغيرة في السنوات الأخيرة ، وتزايدت في تواترها وقوتها. يقع صخر بارنيت تحت هذه الكتلة الأرضية ، والتي تقدر باحتوائها على 40 تريليون قدم مكعب من الغاز الطبيعي ، مما يجعله أكبر حقل غاز في الولاية. تم ربط هذه الزلازل بآبار التخلص من منطقة إنتاج بارنيت الصخري. جميع الزلازل التي شوهدت في منطقة DFW صغيرة بطبيعتها (<3.0) على الرغم من أن بعضها وصل إلى 3.5 درجة وفقًا لـ USGS. يجب أن ينقل تركيز التدقيق بعد ذلك عملية التكسير إلى التخلص من مياه الصرف الصحي.

هناك العديد من الطرق الأخرى للتخلص من مياه الصرف الصحي الناتجة عن التكسير ، كما ذكرنا أعلاه. إذا كان الجمهور مهتمًا بالفعل بالبيئة ، فيجب أن يركزوا على تحسين تقنيات التخلص من مياه الصرف الصحي الحالية بدلاً من إيقاف الصناعة تمامًا. من هذه النقطة فقط يمكن تخفيف المخاطر البيئية وصولا إلى الصفر.

[مصدر الصورة:ويكيميديا]

نظرًا لأن صناعة النفط والغاز قد تخلصت من المزيد والمزيد من مياه الصرف الصحي من خلال الحقن العميق العميق ، فقد نمت الزلازل. ومع ذلك ، فإن الزلازل التي نشعر بها لا تزال صغيرة نسبيًا. من أجل التسبب في أي ضرر كبير أو ملحوظ ، من المقدر أن الزلزال يجب أن يكون 5.4 أو أعلى. لا يزال يتعين دراسة ما إذا كانت عملية الحقن العميق الجيد يمكن أن تسبب زلازل بهذا الحجم. يجب أن يتحول الاهتمام الرئيسي الذي يقع على عاتق صناعة التكسير الهيدروليكي إلى التخلص من مياه الصرف الصحي. تقوم الصناعة حاليًا بعمل جيد في الحفاظ على هذه المياه العادمة من تلويث مصادر المياه الأخرى ، إنه ببساطة تخزين المياه الذي أصبح المشكلة. لا تتسبب عملية التكسير الهيدروليكي في حدوث زلازل ، كما ذكرنا أعلاه ، يمكن أن يؤدي حقن الآبار العميقة إلى نشاط زلزالي.

التكسير الهيدروليكي مصطلح واسع بشكل لا يصدق وقد حرر اقتصاد الولايات المتحدة من الاعتماد الكبير على الطاقة الأجنبية. غالبًا ما لا يتم التركيز على فوائد التكسير الهيدروليكي مقارنة بالقصة الأكثر إثارة للاهتمام من الكوارث البيئية والخطر. هذا الأخير يجعل العنوان أفضل بكثير. لا يستخدم التكسير الهيدروليكي فقط للغاز الطبيعي ، بل يمكن استخدامه لاستخراج النفط الخام أو أي سائل آخر محاصر في أعماق قشرة الأرض.

أحد الفوائد الأخرى للتكسير هو استخدام الحفر الأفقي. غالبًا ما تسير عملية الحفر الأفقي جنبًا إلى جنب مع استخدام التكسير الهيدروليكي. في جوهرها ، يسمح بحفر عمود بئر رئيسي واحد فقط ، ثم بمجرد الوصول إلى العمق المطلوب ، يقوم رأس الحفر بالحفر على طول المحور الأفقي. يمكن الآن لعملية حفر صغيرة بجهاز حفر واحد فقط أن تصل إلى ما كان يمكن الوصول إليه في السابق فقط من خلال منصات متعددة. هذا يؤدي إلى انخفاض سعر الوقود الأحفوري وهو أمر جيد للمستهلك. جنبا إلى جنب مع فوائد أرخص أنواع الوقود والطاقة ، يأتي نمو الاقتصاد العالمي. دفع الرئيس الأمريكي أوباما من أجل التوسع في التكسير الهيدروليكي في عام 2012 عندما ادعى أنه "سيخلق 600000 وظيفة للأمريكيين [بحلول عام 2020]" وفقًا للعديد من المصادر الإخبارية. شهدت صناعة النفط والغاز نموًا لم يسبق له مثيل في السنوات الأخيرة ، مما تسبب في ازدهار الاقتصاد.

ربما تكون الميزة الأكبر لاستخدام التكسير الهيدروليكي هي قدرته على إنتاج وقود نظيف. تشير التقديرات إلى أن هناك ما يكفي من الغاز الطبيعي الذي يمكن الوصول إليه حاليًا من خلال التكسير الهيدروليكي في أمريكا وحدها ليبقى في الولايات المتحدة القرن المقبل. يستخدم التكسير الهيدروليكي والحفر الأفقي بشكل أساسي لاستخراج الغاز الطبيعي الذي كان يتعذر الوصول إليه سابقًا. يمكن بعد ذلك استخدام هذا الغاز لأي شيء ، في محطات توليد الطاقة ، لتزويد السيارات بالوقود ، لتدفئة منازل البلد. السبب في تفضيله على النفط الخام هو بصمته الكربونية. تشير التقديرات إلى أنه إذا حولت الولايات المتحدة كامل إنتاجها من الطاقة إلى الغاز الطبيعي ، فإن الدولة ستقلل من انبعاثات الكربون بنسبة تقارب 90 بالمائة.

القضايا الرئيسية مع صناعة التكسير الهيدروليكي الحالية هي التلوث والنشاط الزلزالي. غالبًا ما يناضل الأمريكيون المهتمون بالبيئة من أجل حظر التكسير الهيدروليكي دون التفكير في حلول أكثر إنتاجية وإفادة. إذا كانت وسائل الإعلام أكثر اهتمامًا بتحسين الدولة أكثر من الحصول على تقييمات جيدة ، فإن صناعة التكسير الهيدروليكي ستخلق المزيد من الوظائف ، وربما تكون أكثر أمانًا مما هي عليه حاليًا. ما لا يدركه دعاة حماية البيئة الذين يناضلون من أجل حظر التكسير الهيدروليكي ، هو أنهم من خلال كبح جماح الصناعة ، فإنهم يعوقون الابتكار بالفعل. عندما تنمو الصناعات ، كذلك ينمو الابتكار والتكنولوجيا المطبقة للاستخدام في تلك الصناعة.

الماء من أغلى الموارد الإنسانية ، ويجب الحفاظ عليه نظيفًا. باستثناء الحوادث والانسكابات ، فإن عملية التكسير الهيدروليكي لا تلوث احتياطيات المياه وخزانات المياه الجوفية. هذا مدعوم بسنوات من الدراسة من وكالة حماية البيئة والعديد من الصناعات المنظمة المستقلة (EPA). تم تخفيف هذا الخطر ، ولا يزال من الضروري التغلب على مخاطر النشاط الزلزالي. كما ذكرنا سابقًا ، لا يتسبب التكسير في حد ذاته في حدوث زلازل ذات أبعاد ضارة. تحدث الزلازل الخطرة المحتملة من حقن الآبار العميقة لمياه الصرف الصحي. تم تطوير هذه العملية بسبب النمو السريع لهذه الصناعة. احتاجت الشركات إلى طريقة سريعة وفعالة لتخزين كميات كبيرة من المياه ، وكانت هذه أفضل طريقة للقيام بذلك. حاليًا ، هذه العملية هي النشاط الوحيد الذي قد يكون ضارًا بالبيئة وسلامة الإنسان. ومع ذلك ، يمكن حلها من خلال التطوير الإضافي لتقنيات التخلص الأكثر فعالية.

تلقي فوائد التكسير بظلالها على القضايا الصغيرة التي تركز عليها حاليًا مجموعات مكافحة التكسير. مع إثبات الحافز الاقتصادي والوعد باستقلال الطاقة ، فإن التكسير الهيدروليكي لديه الكثير ليقدمه لصناعة النفط والغاز. يحتاج عامة الناس إلى الاهتمام أكثر بإيجاد الحقيقة بدلاً من تغذية إدمانهم على وسائل الإعلام. بمجرد حل المشكلات الصغيرة في الصناعة ، سيخلق التكسير الهيدروليكي أمريكا أكثر استقرارًا وحتى العالم. في حين أن آثار التكسير الهيدروليكي لا تزال بحاجة إلى مزيد من الدراسة ، في الوقت الحاضر ، يعد التكسير بالعديد من الحلول لقضايا العالم الحالية. من خلال التطوير الآمن للحلول الهندسية والدراسة الإضافية لاستخراج الغاز ، سيصبح التكسير الهيدروليكي أحد أكثر الصناعات فائدة في أمريكا.


شاهد الفيديو: Was Roman Concrete Better? (مارس 2021).