Lösning på vattenproblemen i olje- och gasverksamheter
Av Jon Malone | 25 mars 2022
25 mars 2022
En av de största utmaningarna för olje- och gasindustrin är vattenhanteringen, särskilt i okonventionella verksamheter. Hydraulisk spräckning kräver mycket rent vatten, och för varje fat oljeekvivalenter ger en typisk operation nu mellan fyra och tio fat producerat vatten - det vill säga vatten som kommer från själva reservoaren och som är för salt för att användas vid spräckning. Ironiskt nog förvärras denna utmaning av överflödet av den vattenbrist som är endemisk för kärnregioner som Permian Basin och, mer allmänt, hela den västra halvan av USA. Faktum är att vattenbrist nu betraktas som ett globalt problem, där vatten i allt högre grad karaktäriseras som en handelsvara.
Återvinning, ESG och seismicitet
För att möta den här utmaningen är den mest effektiva innovationen att återvinna det producerade vattnet och återflödet genom att noggrant behandla och blanda det för optimal användning i frac-operationer. Återvinning är det smarta valet, inte bara för att ESG-frågor (miljö, sociala frågor och bolagsstyrning) har blivit en viktig prioritering i alla branscher, utan också för att återvinning av vattnet nu är det mest kostnadseffektiva alternativet jämfört med att göra sig av med det. Återvinning minskar användningen av sötvatten, minskar lastbilstrafiken på vägarna för att leverera sötvatten och avlägsna avloppsvatten och eliminerar praktiskt taget bortskaffandet av avloppsvatten i brunnar för bortskaffande av saltvatten (SWD).
Ett antal faktorer samverkar för att göra det mindre attraktivt att ta hand om producerat vatten: vattenbrist, miljöhänsyn, kostnaden och logistiken för att flytta miljontals liter vatten och den växande oron för seismik i samband med injektion av avloppsvatten i SWD-brunnar.
Seismicitet har naturligtvis varit ett bekymmer för tillsynsmyndigheterna i Mid-Continent-regionen under några år. Nu är frågan aktuell i Permian Basin, som står för 60% av volymerna av producerat vatten i USA.[*] I slutet av förra året signalerade både Texas Railroad Commission (RRC) och New Mexico Oil Conservation Division (OCD) att de tar frågan på största allvar. New Mexico uppdaterade sitt regelverk och Texas inrättade två seismiska responsområden (SRA) för att begränsa injektionskapaciteten och tillståndsgivningen i Midland, Ector, Martin, Culberson och Reeves counties. Denna utveckling kommer sannolikt att få fler operatörer att övergå till återvinning.
Faktorer inom vattenförvaltning
TETRA ligger i framkant när det gäller vattenhantering inom olje- och gasproduktion och kompletteringsapplikationer, och erbjuder hela spektrumet av lösningar - allt från anskaffning av rent vatten till behandling och återvinning av producerat vatten och återflöde, samt filtrering, lagring, blandning, distribution och överföring. Bolaget utnyttjar decennielång kärnkompetens inom kemikalier, kemi och avancerad FoU för att utveckla vattenbehandlingar som är kompatibla med reservoaren, vilket är helt avgörande för framgångsrik stimulering och för brunnens livslängd.
För de flesta verksamheter är de största utmaningarna med att återvinna producerat vatten saltlösligheten, de stora volymerna och överföringen. Producerat vatten innehåller mycket salter och andra mineraler, så det måste behandlas på ett särskilt sätt för att det ska kunna användas för fracking. Och behandlingsprogrammet måste kunna hantera stora volymer vätska för att inte bli en flaskhals och hindra produktionen från brunnen. Vårt SwiftWater Automated Treatment (SWAT™)-system gör det till exempel möjligt att återvinna över 100.000 fat producerat vatten per dag med hjälp av unika tekniker och processer som gör vattnet optimalt för fracking.
Vattenöverföring är en annan utmaning som verkligen visar vikten av planering och helhetsperspektivet i ett effektivt vattenhanteringsprogram. På detta område har TETRA resurserna att inte bara leverera branschens enda dubbelmantlade och snabbt utfällbara lay-flat-slang, utan även att samordna tillgången till och distributionen av vattenöverföringen. Genom att kartlägga den spridda placeringen av plattor och lagringsdammar kan TETRA hjälpa operatörer att identifiera och ansluta till de mest strategiskt belägna vattenkällorna, vilket gör verksamheten mer effektiv, ekonomisk och miljövänlig.
Utformning för det optimala
När det gäller utformningen av en vattenhanteringslösning är en omfattande helhetssyn det bästa. Istället för att köpa in en komponent från företag X och en annan från företag Z, kan man genom att samarbeta med ett företag, som TETRA, säkerställa att all teknik är kompatibel och att den totala prestandan blir mer effektiv, tillförlitlig och ekonomisk.
En annan funktion som ytterligare förbättrar verksamheten är automatisering. Genom att lägga till fjärrövervakning och fjärrstyrning av pumpning, behandling, lagring, överföring och blandning förbättras effektiviteten och ekonomin avsevärt, samtidigt som vattenhanteringsaktiviteterna blir synliga och transparenta. Automatisering minskar antalet anställda som behövs på plats, liksom deras resor till och från anläggningen i fordon. Vår automationslösning - BlueLinx™ automatiserat styrsystem - kan också använda algoritmer för att optimera motorpumparnas effektivitet och därmed minska bränsleförbrukningen och utsläppen. Automatiseringen minskar också risken för mänskliga fel och för att det behövs fler arbetare på plats.
Marknaden och långsiktig vision
Med tanke på den fortsatta och till och med ökande efterfrågan på fossila bränslen är vattenhantering verkligen här för att stanna. I takt med att stimuleringsteknikerna fortsätter att utvecklas och ständigt förbättras för att ge mer kolväten, kan vi förvänta oss att vattenvolymerna också kommer att öka. Just nu värderas den amerikanska marknaden för vattenhantering till 12 miljarder USD och växer snabbt, med en förväntad genomsnittlig årlig tillväxttakt på 10% fram till 2028. I år kommer återvunnet producerat vatten att stå för 40-42% av efterfrågan på frac-vatten, en ökning från 39% 2021 och en förväntad ökning till 45% 2024.
På sikt vill vi kunna behandla producerat vatten så att det blir lämpligt för användning i andra industriella tillämpningar, jordbruk och djurhållning. Ett annat mål är storskalig utvinning och kommersialisering av användbara mineraler. Med vår kärnkompetens inom vätskekemi samt vår expertis inom mineralutvinning och tillverkning av produkter baserade på dessa är TETRA väl positionerat för att sträva efter dessa mål, som är realistiska och genomförbara, inte bara luftslott. Det är en gammal kliché, men det stämmer: nödvändighet är uppfinningarnas moder. Vatten är en absolut nödvändighet och bör betraktas som en resurs – inte handlad på någon råvarubörs, men likvärd ovärderlig för vår överlevnad.
[*] Alla branschmått kommer från Rystad Energy.
