Sustainable water treatment for tough gas recovery, phase 2: laboratory research

Welke serie van waterbehandelende technologieën kan kosteneffectief en terplekke worden toegepast voor de behandeling van grote hoeveelheden terugspoelwater uit tight gas en schaliegas fracking? En hoe veilig zijn de chemicaliën in fracking fluids die momenteel worden gebruikt in hydrolic fracturing?

Projectpartners

Hoofdlijn Upstream Gas


Upstream Gas draagt bij in de zoektocht naar broodnodige innovaties in gaswinning. Ze doen dit op drie fronten: new fields, mature fields en tough fields. Binnen Upstream Gas probeert men zo efficiënt mogelijk te werken met bestaande en nieuwe gasvelden, en met oplossingen te komen voor gebieden met moeilijk te winnen gas.

Voor de productie van gas uit onconventionele gasvelden, zoals tight gas en schaliegas, moet de contact oppervlakte tussen de boorputten en de gasbevattende poriën artificieel worden verbeterd. Dit wordt gedaan middels fracken. Fracken in nauwe gasformaties behoeft voor een doorsnee fracturing proces een paar honderd kubieke meter water per put, gemixt met zand en chemicaliën, terwijl hydraulische fracturering in schaliegasformaties duizenden kubieke meter water per put verbruikt. De vloeistof die voor fracturing wordt gebruikt bestaat voor ongeveer 98% uit water en proppanten (zand, korrels) en voor 2% uit chemische toevoegingen om onder meer de oppervlakte-activiteit en de viscositeit van het water te beïnvloeden. De chemische toevoegingen bestaan onder andere uit giftige, allergene, mutagene en carcinogene stoffen.

De fracturing fluids worden met hoge druk in de geologische formaties geïnjecteerd. Dit overpressurized fracking water opent scheuren in de gaslaag, waarmee het toegang krijgt tot zoveel mogelijk poriën. Zodra de druk wordt verminderd, vloeit er een mix van fracking fluid, methaan en overig water uit de grond naar de oppervlakte. Tussen de 30% en 70% van het water dat wordt gebruikt in fracking gasputten keert naar de oppervlakte terug.

Het project

Dit project houdt zich bezig met watermanagement. Duurzaam watermanagement is een van de belangrijkste aspecten van schaliegasoperaties in Nederland, en een tijdelijke (mobiele) behandelingsfaciliteit is terplekke nodig tijdens de ontruimingsfase, om de vloeistoffen te behandelen voor ontruiming, injectie of hergebruik.

De eerste fase van dit project omvat een desk study binnen het TKI Gasprogramma. In deze fase worden veelbelovende technologieën, die kunnen worden ingezet voor het behandelen van teruspoelwater tijdens de ontruimingsfase, geïdentificeerd en besproken met de partners. 

In lijn met het voorstel in fase 1, is voor fase 2 voorgesteld om laboratoriumexperimenten uit te voeren naar de veelbelovende technologische concepten die in fase 1 zijn vastgesteld. Daarnaast is wordt er een veiligheidsbepaling van fracking fluids ondernomen, middels het werkpakket 'Safety assessment of fracking fluids'.

Doel

Voor praktische toepassing ter plaatse moet de watermanagementtechnologie bij voorkeur worden uitgebreid naar installaties ter grootte van containers (compact en mobiel). De technologie moet in staat zijn de grote hoeveelheden terugspoelwater na tight gas of schaliegas fracking the behandelen.