Déchets de forage et de fracturation des gaz de schiste

Le gaz naturel est extrait des gisements souterrains de schiste par un processus appelé fracturation hydraulique - également connu sous le nom de hydrofracking, hydrofracturation, fracturation ou simplement fracturation hydraulique. Au cours de l'hydrofracking, des millions de gallons d'eau mélangés à des produits chimiques industriels et à des particules de sable ou de céramique sont projetés dans le puits de forage pour libérer du gaz naturel. Dans la formation de schiste de Marcellus dans le nord-est des États-Unis, par exemple, la fracturation d'un seul puits peut nécessiter 1 million à 5 millions de gallons de ce mélange d'eau.

Types d'eaux usées de fracturation

Les eaux usées provenant du forage de gaz de schiste portent deux noms: débit et eau produite . Ces termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils ont des significations différentes.

La quantité de reflux et d'eau produite varie beaucoup entre les puits, et toutes les formations de schiste ne produisent pas beaucoup d'eau. Deux d'entre eux produisent peu ou pas d'eau: le shale de Lewis, situé dans le bassin de San Juan au Nouveau-Mexique et au Colorado, et le shale de Fayetteville en Arkansas.

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Une fois la procédure de fracturation hydraulique terminée, la pression dans le puits est libérée. La direction de l'écoulement du fluide s'inverse et l'eau et l'agent de soutènement en excès refluent à travers le puits vers la surface. Le processus et l'eau retournée sont communément appelés «refoulement». "

Eau produite

Après le forage et la fracturation d'un puits, de l'eau peut en sortir avec le gaz naturel. Une partie de l'eau est renvoyée dans le fluide de fracturation et une partie se trouve naturellement dans la formation géologique.

Ces eaux produites retournent dans la tête de puits avec le gaz.

Contamination des eaux usées en détail

Le reflux et l'eau produite sont considérés comme des déchets dangereux et doivent être éliminés en toute sécurité. Selon l'Environmental Protection Agency (EPA), les eaux produites sont généralement éliminées dans des puits profonds ou dans des eaux côtières non potables. «Le reflux et l'eau produite contiennent du sel, des produits chimiques industriels, des hydrocarbures et des matières radioactives.

• Sel. Le reflux et l'eau produite sont très salés. C'est parce que les sels sont ajoutés au fluide de fracturation et également libérés de la formation géologique. L'eau produite est si célèbre pour sa salinité que l'industrie des hydrocarbures la désigne souvent simplement comme «eau salée» ou «saumure». "Dans les schistes de Marcellus, l'eau de reflux a été mesurée à 32 300 mg par litre de sodium. À titre de comparaison, les directives de l'EPA prévoient un maximum de 20 mg / L dans l'eau potable.
• Produits chimiques industriels. Le reflux et l'eau produite contiennent des produits chimiques qui ont été injectés dans le puits pour faciliter le forage.Par exemple, dans le schiste de Marcellus, l'eau de reflux contient de fortes concentrations de sodium, de magnésium, de fer, de baryum, de strontium, de manganèse, de méthanol, de chlorure, de sulfate et d'autres substances.
• Hydrocarbures. L'eau produite peut contenir des hydrocarbures - y compris les substances toxiques benzène, toluène, éthylbenzène et xylène - qui peuvent être libérés pendant le processus de forage.
• Matières radioactives. L'eau retournée à la surface pendant le forage peut transporter des matières radioactives naturelles, appelées «NORM» par l'industrie. "Le reflux et l'eau produite à partir de plusieurs grandes formations de schiste des États-Unis contiennent l'élément radioactif radium. Lorsque l'eau produite est salée et riche en chlorures, le radium a tendance à être présent à des concentrations plus élevées.

L'EPA autorise un maximum de 5 picocuries de radium par litre d'eau potable. L'eau produite contient des niveaux de radium atteignant 9 000 picocuries par litre (pCi / g).