Gospodarka odpadami - część 2

Właściwości odpadów powstających podczas poszukiwania gazu łupkowego

W czasie poszukiwania gazu łupkowego odpady są wytwarzane na etapie wiercenia otworu, zabiegów stymulacji złoża (w tym szczelinowania hydraulicznego) oraz likwidacji i rekultywacji terenu.

Etap wiercenia

W skład odpadów powstających podczas wiercenia otworu wchodzą:

• środki chemiczne używane do sporządzania i regulacji parametrów technologicznych płuczek wiertniczych,
• biocydy,
• substancje ropopochodne,
• inhibitory korozji,
• środki powierzchniowo czynne,
• produkty rozpadu składników płuczek,
• środki chemiczne stosowane do dowiercania złóż i stymulacji dopływu węglowodorów,
• płyny złożowe w postaci solanki i ropy naftowej.

Szczegółowy skład i właściwości odpadów zależą przede wszystkim od rodzaju użytej płuczki (płuczka na osnowie wodnej lub olejowej, dodatek inhibitorów, itp.).

W trakcie wiercenia otworu, jego orurowania, cementowania kolumn rur okładzinowych i wykonywania zabiegów stymulacji złoża powstają dodatkowo niewielkie ilości innych rodzajów odpadów takich jak:

• resztki zaczynów cementowych,
• płyny poreakcyjne po zabiegach stymulacyjnych.

Na etapie zabiegów stymulacji złoża głównym typem powstających odpadów jest płyn pozabiegowy, powracajacy z otworu.

Skład chemiczny płynu pozabiegowego jest zmienny i zależy głównie od:

• właściwości użytych cieczy zabiegowych,
• warunków geologicznych odwiertu,
• reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy skałą a użytymi płynami,
• czasem przebywania płynów pod ziemią.

W płynie pozabiegowym, oprócz substancji użytych do sporządzenia płynu szczelinującego, mogą znajdować się składniki wyługowane ze skały poddanej zabiegom stymulacji, takie jak:

• metale ciężkie,
• chlorki,
• siarczany,
• bromki,
• pierwiastki promieniotwórcze (np. rad, tor, uran),
• węglowodory (np. benzen).

Na terenie Polski wykonano dotychczas 21 zabiegów szczelinowania hydraulicznego, w tym tylko 8 w odcinkach poziomych otworów. Informacje o właściwościach chemicznych płynów pozabiegowych nie zostały udostępnione, z wyjątkiem otworu Łebień LE-2H. Szczegółówe badania tego płynu przeprowadził Państwowy Instytut Geologiczny - PIB w 2011 roku, na potrzeby raportu pt. "Badania aspektów środowiskowych procesu szczelinowania hydraulicznego wykonanego w otworze Łebień LE-2H".

Płyn pozabiegowy z otworu Łebień LE-2H charakteryzował się zmiennym składem chemicznym (w zależności od czasu, w jakim powrócił na powierzchnię), a wartości wybranych parametrów w poszczególnych przebadanych partiach płynu wahały się w bardzo szerokich granicach:

• odczyn pH: 5,73 – 6,35
• chlorki (Cl): 4 100 – 48 000 mg/l
• siarczany (SO₄): >5 – 52 mg/l
• wapń (Ca): 318 – 7 568 mg/l
• azot amonowy (NH₄): 9 – 159 mg/l
• bor (B): 2,5 – 40,1 mg/l
• bar (Ba): 5,3 – 217,9 mg/l
• potas (K): 82 – 536 mg/l
• sód (Na): 2 118 – 22 596 mg/l

Generalnie, pierwsze partie płynu pozabiegowego charakteryzowały się niższym stężeniem poszczególnych składników. Im dłużej płyn przebywał w otworze, tym zawartość elementów chemicznych była większa, nawet kilkanaście - kilkadziesiąt razy od poczatkowego stężenia.
 
Odbiór płynu pozabiegowego może trwać nawet kilkanaście tygodni, ale wraz z upływem czasu jego natężenie maleje. W pierwszych dniach wraca przeważająca ilość płynu pozabiegowego (nawet do 95% płynu, który jest odbierany).

autor: Anita Starzycka