متن خبر کم و ساده است اما برای شرکت های فعال در زمینه شکست هیدرولیکی یک فاجعه است.
دولت بریتانیا اعلام کرد که به دلیل نگرانی از وقوع زلزله، هرگونه تکنیک استخراج گاز به نام “شکست هیدرولیکی ( fracking)” را متوقف میکند. لینک خبر در بی بی سی در اینجا قرار دارد.
شکست هیدرولیکی (hydraulic frack ):
فاکتورهای مهم مخزن نفتی در یک نگاه:
مخازن نفتی ۳ فاکتور مهم دارند تا بتوان به آن ها مخزن گفت. اولین فاکتور آن وجود سنگ مادر source rock است یعنی سنگی که قابلیت تولید نفت دارد. در اینجا بخوانید.
فاکتور بعدی وجود cap rock است. به این معنا که اگر نفت درست شد این مخزن بتواند آن را نگه دارد و نفت فرار نکند.
اما فاکتور مهمی که اینجا برای ما مهم است متخلخل بودن یا porosity است. به این معنا که نفتی هم که تولید شد باید بتواند در این مخزن منقل شود. نکته بعدی که باید در نظر داشته باشید این است که تخلخل تنها کافی نیست برای مثال سنگ پا هم متخلخل است اما آیا سنگ مناسبی برای مخزن است؟
خیر نیست چرا که لازمه تخلخل رابطه با یکی دیگر است یعنی اگر این سوراخ ها با هم ارتباط نداشته باشند عملا نفت همان جا ساکن میماند. پس هرچه این انتقال راحت تر صورت بگیرد با مخزن بهتری مواجه هستیم. تمام هدف هیدرولیک همین است. یعنی ما سازند را میشکنیم پس نفت راحت تر انتقال پیدا میکند و به سطح می آید.
در شکل بالا کاملاً مشاهده میکنید شکاف هیدرولیک باعث ایجاد شکاف هایی شده است تا انتقال نفت راحت تر انجام شود.
مشکل کجاست ؟
خب تقریباً روی کاغذ همه چیز درست و منطقیه اما مثل همیشه مشکل مهندسی تفاوت کاغذ و واقعیاته !!!
محیط زیر زمین کاملا با سطح زمین متفاوته. در شکست هیدرولیکی اونقدر فشار رو بالا میبریم تا سازند بشکنه اما کجا قراره بشکنه؟ این سوالیه که که جوابش هنوز معلوم نیست. هرچند با برخی از عملیات ها مثل مغزه گیری (coring) میشه بخش زیادی از اطلاعات رو بدست آورد اما شبیه سازی انجام شده هنوز هم دچار اختلاف قابل توجهی با محیط واقعیه. برخی جاها شکاف هیدرولیک نه تنها اوضاع رو بهتر نکرده بلکه باعث شده اون مخزن کاملا از دست بره
آیا زلزله و شکاف هیدرولیکی با هم مرتبط هستند؟
درواقع اولین جرقه فکر شکاف هیدرولیکی در زمانی زده شد که در هنگام زلزله بازدهی برخی از چاه ها بیشتر شد. هرچند هیچگاه مدرک محکمی برای ارتباط میان زلزله و شکاف هیدرولیکی پیدا نشد اما ترس از این عملیات و احتمال ارتباط با زلزله همیشه وجود داشته است. برای مثال در برخی ایالت ها مثل اوکلاهاما دانشمندان براین عقیده اند که دلیل زلزله های رخ داده میتواند مربوط به شکاف هیدرولیکی باشد
یک ادعا :
مک‌گار و همکارانش هفت سایت را که در آنها تزریق سیالات به وقوع زلزله منجر شده، بررسی کردند. در میان آنها سایت شکست هیدرولیکی اوکلاها با ۸۹۰۰ مترمکعب تزریق سیال، یک چاه آزمایشی در آلمان که تزریق ۲۰۰ مترمکعب آب‌نمک به آن موجب وقوع زلزله‌ای به بزرگی ۱٫۴ ریشتر شده، یک پروژه زمین‌گرمایی در حومه بازل سوئیس که پس از تزریق ۱۱۶۰۰ مترمکعب آب در اعماق زمین باعث وقوع مجموعه‌ای از زمین‌لرزه‌ها به بزرگی حداکثر ۳٫۴ در مقیاس ریشتر شده و در حال حاضر متوقف شده است، دیگری در حوزه رسوبی کوپر در استرالیا که تزریق ۲۰هزار مترمکعب سیال در لایه‌های زیرین آن به وقوع زلزله‌ای به بزرگی ۳٫۷ در مقیاس ریشتر منجر شده و در نهایت پروژه دفع سیالات ضایعاتی در دهه ۱۹۶۰ / ۱۳۴۰ که با تزریق ۶۳۱هزار مترمکعب به اعماق زمین، زلزله‌ای به بزرگی ۵ ریشتر را رقم زد و بزرگترین زلزله ناشی از عملیات شکاف سیالات به‌شمار می‌رود، به چشم می‌خورند.
تاثیرات تصمیم انگلستان بر صنعت شکست هیدرولیکی:
خب اولین اتفاق که رخ میدهد کاهش سرمایه گزاری بر این سنعت است. این تصمیم میتواند باعث شود تا کشورهای دیگر هم در استفاده از این روش محتاط تر شوند. این کاهش سرمایه گزاری در دراز مدت کاهش پیشرفت در این زمینه را در بر دارد چرا که در مسایل اقتصادی اولین قربانی همیشه قسمت توسعه خواهد بود.
نتیجه گیری:
شکست هیدرولیکی در نفت یکی از تکنولوژیهای جدید و کاربردی برای افزایش بهره وری مخزن است که هنوز جای زیادی برای پیشرفت دارد اما تصمیمات بدون پشتوانه علمی میتواند این تکنولوژی را سالها به خواب فرو ببرد.