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Lösungen für das Wasserproblem bei Öl- und Gasbetrieben

Eine der größten Herausforderungen für die Öl- und Gasindustrie ist das Wassermanagement, insbesondere bei unkonventionellen Verfahren. Für Hydraulic Fracturing wird viel sauberes Wasser benötigt, und für jedes Barrel Öl-Äquivalent fallen bei einem typischen Verfahren heute zwischen vier und zehn Barrel Produktionswasser an - also Wasser aus der Lagerstätte selbst, das für die Verwendung beim Fracking zu salzig ist. Ironischerweise wird diese Herausforderung des Überflusses noch durch die Wasserknappheit verschärft, die in Kernregionen wie dem Permian Basin und generell in der gesamten westlichen Hälfte der Vereinigten Staaten herrscht. Tatsächlich wird Wasserknappheit inzwischen als globales Problem betrachtet, wobei Wasser zunehmend als Ware betrachtet wird.

Recycling, ESG und Seismizität

Um diese Herausforderung zu meistern, ist die wirkungsvollste Innovation das Recycling des geförderten Wassers und des Flowback-Wassers, das sorgfältig aufbereitet und gemischt wird, um es optimal für Frac-Operationen zu nutzen. Recycling ist nicht nur deshalb eine kluge Entscheidung, weil ESG-Belange (Umwelt, Soziales und Unternehmensführung) in allen Branchen zu einer wichtigen Priorität geworden sind, sondern auch, weil das Recycling des Wassers im Vergleich zur Entsorgung heute die kosteneffizientere Lösung ist. Recycling reduziert den Frischwasserverbrauch, verringert den LKW-Verkehr für die Anlieferung von Frischwasser und den Abtransport des Abwassers und macht die Entsorgung von Abwasser in Salzwasserbrunnen praktisch überflüssig.

Eine Reihe von Faktoren führt dazu, dass die Entsorgung des geförderten Wassers immer unattraktiver wird: Wasserknappheit, Umweltbedenken, die Kosten und die Logistik für den Transport von Millionen von Litern Wasser und die wachsende Besorgnis über die Seismizität im Zusammenhang mit der Einleitung von Abwasser in SWD-Bohrlöcher.

Die Seismizität bereitet den Aufsichtsbehörden in der Region des mittleren Kontinents natürlich schon seit einigen Jahren Sorgen. Jetzt spitzt sich das Problem im Permian Basin zu, auf das 60 % der geförderten Wassermengen in den Vereinigten Staaten entfallen.[*] Ende letzten Jahres signalisierten sowohl die Texas Railroad Commission (RRC) als auch die New Mexico Oil Conservation Division (OCD), dass sie das Problem sehr ernst nehmen. New Mexico aktualisierte seinen Rechtsrahmen, und Texas richtete zwei seismische Reaktionsgebiete (SRAs) ein, um die Injektionskapazität und die Genehmigungen in den Bezirken Midland, Ector, Martin, Culberson und Reeves zu begrenzen. Diese Entwicklungen werden wahrscheinlich mehr Betreiber dazu bewegen, sich dem Recycling zuzuwenden.

Faktoren der Wasserwirtschaft

TETRA ist führend im Bereich des Wassermanagements bei der Öl- und Gasförderung und der Fertigstellung von Bohrungen und bietet das gesamte Spektrum an Lösungen an - von der Beschaffung von sauberem Wasser über die Aufbereitung und das Recycling von Produktionswasser und Flowback bis hin zu Filtration, Lagerung, Mischung, Verteilung und Transfer. Das Unternehmen setzt seine jahrzehntelangen Kernkompetenzen in den Bereichen Chemikalien, Chemie und fortschrittliche Forschung und Entwicklung ein, um Wasserbehandlungen zu entwickeln, die mit der Lagerstätte kompatibel sind, was für eine erfolgreiche Stimulation und die Lebensdauer der Bohrung absolut entscheidend ist.

Für die meisten Betriebe bestehen die größten Herausforderungen beim Recycling von Produktionswasser in der Salzhaltigkeit, den großen Mengen und dem Transfer. Produziertes Wasser enthält viele Salze und andere Mineralien, so dass es auf spezielle Weise behandelt werden muss, um es für die Verwendung beim Fracking geeignet zu machen. Und das Aufbereitungsprogramm muss in der Lage sein, große Flüssigkeitsmengen zu bewältigen, damit es nicht zu Engpässen kommt und die Produktion aus dem Bohrloch behindert. Unser SwiftWater Automated Treatment (SWAT™)-System beispielsweise ermöglicht das Recycling von mehr als 100.000 Barrel geförderten Wassers pro Tag unter Verwendung einzigartiger Technologien und Prozesse, die das Wasser optimal für den Einsatz beim Fracking machen.

Der Wassertransfer ist eine weitere Herausforderung, die die Bedeutung der Planung und des ganzheitlichen Aspekts eines guten Wassermanagementprogramms deutlich macht. In diesem Bereich verfügt TETRA nicht nur über die Ressourcen, um den branchenweit einzigen doppelt ummantelten und schnell verlegbaren Flachschlauch zu liefern, sondern auch, um den Zugang und die Verteilung des Wassertransfers zu koordinieren. Durch die Überwachung der verstreuten Standorte von Bohrinseln und Speicherteichen kann TETRA den Betreibern dabei helfen, die strategisch am besten gelegenen Wasserquellen zu identifizieren und anzuschließen, was ihre Arbeit effizienter, wirtschaftlicher und umweltfreundlicher macht.

Gestaltung für das Optimum

Bei der Entwicklung einer Wassermanagementlösung ist ein umfassender, ganzheitlicher Ansatz am besten. Anstatt eine Komponente von Unternehmen X und eine andere von Unternehmen Z zu beziehen, stellt eine Partnerschaft mit einem Unternehmen wie TETRA sicher, dass alle Technologien kompatibel sind und die Gesamtleistung effizienter, zuverlässiger und wirtschaftlicher ist.

Ein weiteres Merkmal zur weiteren Verbesserung des Betriebs ist die Automatisierung. Durch die Fernüberwachung und -steuerung von Pumpen, Aufbereitung, Lagerung, Transfer und Mischung werden Effizienz und Wirtschaftlichkeit erheblich gesteigert und die gesamte Wasserbewirtschaftung transparenter gemacht. Durch die Automatisierung wird die Anzahl der Mitarbeiter vor Ort sowie deren An- und Abreise mit Fahrzeugen reduziert. Unsere Automatisierungslösung BlueLinx™ kann auch Algorithmen zur Optimierung der Effizienz von Motorpumpen anwenden, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu senken. Durch die Automatisierung wird auch das Risiko menschlicher Fehler und der Einsatz von mehr Mitarbeitern vor Ort verringert.

Der Markt und die langfristige Vision

In Anbetracht der anhaltenden und sogar noch steigenden Nachfrage nach fossilen Brennstoffen wird das Wassermanagement mit Sicherheit von Dauer sein. Da sich die Stimulationstechniken weiterentwickeln und ständig verbessern, um mehr Kohlenwasserstoffe zu gewinnen, können wir davon ausgehen, dass auch die Wassermengen steigen werden. Gegenwärtig wird der US-Markt für Wassermanagement auf 12 Milliarden Dollar geschätzt und wächst schnell, wobei bis 2028 eine jährliche Wachstumsrate von 10 % erwartet wird. In diesem Jahr wird der Anteil des recycelten Förderwassers an der Nachfrage nach Frac-Wasser von 39 % im Jahr 2021 auf 40-42 % steigen und im Jahr 2024 voraussichtlich 45 % betragen.

Schließlich wollen wir in der Lage sein, das geförderte Wasser so aufzubereiten, dass es für andere industrielle Anwendungen, die Landwirtschaft und die Viehzucht verwendet werden kann. Ein weiteres Ziel ist die Gewinnung und Vermarktung von Nutzmineralien in großem Maßstab. Mit unserer Kernkompetenz in der Wasserchemie und unserer Erfahrung bei der Gewinnung von Mineralien und der Herstellung von Produkten daraus ist TETRA ideal geeignet, diese Ziele zu verfolgen, die realistisch und erreichbar sind und nicht nur Luftschlösser darstellen. Es ist ein altes Klischee, aber es ist wahr: Erfindung ist die Mutter der Erfindung. Wasser ist eine absolute Notwendigkeit und sollte als Ware betrachtet werden, die an keiner Börse gehandelt wird, aber dennoch von unschätzbarem Wert ist, um uns zu erhalten.

[*] Alle Branchenkennzahlen stammen von Rystad Energy.

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