| Гидроразрыв |
|---|
| По стране |
| Воздействие на окружающую среду |
| Регулирование |
| Технологии |
| Политика |
Радиоактивные источники используются для каротажа параметров пласта. Радиоактивные индикаторы, наряду с другими веществами в жидкости для гидроразрыва пласта, иногда используются для определения профиля закачки и местоположения трещин, созданных в результате гидроразрыва пласта. [1]
Использование радиоактивных источников для лесозаготовок [ править ]
Закрытые радиоактивные источники обычно используются при оценке пласта как в скважинах с гидроразрывом, так и в скважинах без трещин. Источники опускаются в ствол скважины как часть каротажных инструментов и удаляются из ствола скважины до того, как произойдет гидравлический разрыв пласта. Измерение плотности пласта производится с помощью закрытого источника цезия-137 . Это бомбардирует формацию гамма-лучами высокой энергии . Затухание этих гамма-лучей дает точную меру плотности формации; это стандартный инструмент для нефтяных месторождений с 1965 года. Другой источник - америций-берилий (Am-Be) нейтронный источник, используемый для оценки пористости.формации, и это используется с 1950 года. В контексте бурения эти источники используются обученным персоналом, и радиационное облучение этого персонала контролируется. Использование регулируется лицензиями из руководящих принципов Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), протоколов ЕС или Европейского союза и Агентства по окружающей среде в Великобритании. Лицензии необходимы для доступа, транспортировки и использования радиоактивных источников. Эти источники очень велики, и возможность их использования в качестве «грязной бомбы» означает, что вопросы безопасности считаются важными. Нет никакого риска для населения или водоснабжения при нормальном использовании. Их доставляют к скважине в экранированных контейнерах, что означает, что облучение населения очень низкое, намного ниже, чем доза фонового излучения за один день.
Радиоиндикаторы и маркеры [ править ]
В нефтегазовой отрасли в целом используются открытые радиоактивные твердые вещества (порошки и гранулы), жидкости и газы для исследования или отслеживания движения материалов. Чаще всего эти радиоиндикаторы используются на устье скважины для измерения дебита в различных целях. Исследование 1995 года показало, что радиоактивные индикаторы использовались более чем в 15% стимулированных нефтяных и газовых скважин. [2]
Использование этих радиоактивных индикаторов строго контролируется. Рекомендуется выбирать радиоактивный индикатор с легко обнаруживаемым излучением, соответствующими химическими свойствами, периодом полураспада и уровнем токсичности, которые минимизируют исходное и остаточное загрязнение. [3] Операторы должны гарантировать, что лицензированный материал будет использоваться, транспортироваться, храниться и утилизироваться таким образом, чтобы представители населения не получали более 1 мЗв (100 мбэр) за один год, а доза в любом зона неограниченного доступа не будет превышать 0,02 мЗв (2 мбэр) в течение одного часа. Они необходимы для защиты хранимых лицензионных материалов от доступа, удаления или использования неуполномоченным персоналом, а также для контроля и поддержания постоянного наблюдения за лицензионными материалами, когда они используются, а не хранятся. [4]Федеральные и государственные органы по ядерному регулированию ведут учет использованных радионуклидов. [4]
По состоянию на 2003 год изотопы Сурьма-124 , аргон-41 , кобальт-60 , йод-131 , иридий-192 , лантан-140 , марганец-56 , скандий-46 , натрий-24 , серебро-110m , технеций-99m и ксенон-133 чаще всего использовался в нефтегазовой промышленности, потому что их легко идентифицировать и измерять. [3] [5] Также используются бром-82 , углерод-14 , водород-3 , йод-125 . [3] [4]
Примеры используемых сумм: [4]
| Нуклид | Форма | Мероприятия |
|---|---|---|
| Йод-131 | Газ | Всего 100 милликюри (3,7 ГБк), но не более 20 мКи (0,74 ГБк) на одну инъекцию |
| Йод-131 | Жидкость | 50 милликюри (1,9 ГБк), но не более 10 мКи (0,37 ГБк) на одну инъекцию |
| Иридий-192 | «Меченый» песок ГРП | Всего 200 милликюри (7,4 ГБк), но не более 15 мКи (0,56 ГБк) на одну инъекцию |
| Серебро-110м | Жидкость | Всего 200 милликюри (7,4 ГБк), но не более 10 мКи (0,37 ГБк) на одну инъекцию |
При гидравлическом разрыве пластические гранулы, покрытые серебром-110m или песком, маркированным иридием-192, могут быть добавлены в проппант, когда необходимо оценить, проник ли процесс гидроразрыва в породы в продуктивной зоне. [4] Некоторая радиоактивность может выходить на поверхность в устье скважины во время испытаний для определения профиля закачки и местоположения трещин. Обычно при этом используются очень маленькие (50 кБк) источники кобальта-60, а коэффициенты разбавления таковы, что концентрации активности в наземных установках и оборудовании будут очень низкими. [3]
Регулирование в США [ править ]
NRC и утвержденные государственные агентства регулируют использование закачиваемых радионуклидов при гидроразрыве пласта в США . [4]
Агентство по охране окружающей среды США устанавливает стандарты радиоактивности для питьевой воды. [6] Федеральные и государственные регулирующие органы не требуют, чтобы очистные сооружения, принимающие сточные воды газовых скважин, проходили проверку на радиоактивность. В Пенсильвании, где в 2008 году началась буровая установка с гидроразрывом пласта, большинство водозаборных станций, расположенных ниже по течению от этих очистных сооружений, не тестировались на радиоактивность с 2006 года. [7] EPA попросило Департамент охраны окружающей среды Пенсильвании потребовать от населения сообщества. водные системы в определенных местах и централизованные очистные сооружения для проведения испытаний на радионуклиды. [7] [8] [9]
См. Также [ править ]
- Список добавок для гидроразрыва пласта
- Проппанты ГРП
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Reis, John C. (1976). Экологический контроль в нефтяной инженерии. Gulf Professional Publishers.
- ^ К. Фишер и другие, «Комплексное исследование анализа и экономических выгод процедур интенсификации с использованием радиоактивных индикаторов», Общество инженеров-нефтяников , документ 30794-MS, октябрь 1995 г.
- ^ a b c d Радиационная защита и обращение с радиоактивными отходами в нефтегазовой промышленности (PDF) (Отчет). Международное агентство по атомной энергии. 2003. С. 38–40 . Проверено 20 мая 2012 года .
Бета-излучатели, включая 3 H и 14 C, могут использоваться, когда возможно использовать методы отбора проб для обнаружения присутствия радиоактивного индикатора или когда изменения в концентрации активности могут использоваться в качестве индикаторов интересующих свойств в системе. Гамма-излучатели, такие как 46 Sc, 140 La, 56 Mn, 24 Na, 124 Sb,192 Ir, 99 Tc m , 131 I, 110 Ag m , 41 Ar и 133 Xe широко используются из-за простоты их идентификации и измерения. ... Чтобы помочь обнаружить любое разливание растворов "мягких" бета-излучателей, в них иногда добавляют гамма-излучатель с коротким периодом полураспада, такой как 82 Br ...
- ^ a b c d e f Джек Э. Уиттен, Стивен Р. Кортеманш, Андреа Р. Джонс, Ричард Э. Пенрод и Дэвид Б. Фогл (Отдел промышленной и медицинской ядерной безопасности, Управление безопасности и гарантий ядерных материалов) ( Июнь 2000 г.). «Сводное руководство по лицензиям на материалы: Руководство для конкретной программы по лицензиям на каротаж, трассеры и полевые исследования паводков (NUREG-1556, том 14)» . Комиссия по ядерному регулированию США . Проверено 19 апреля 2012 года .
маркированный песок ГРП ... СК-46, Бр-82, Аг-110м, Сб-124, Ир-192
CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Dina Murphy & Larry Huskins (8 сентября 2006). «письмо, поданное в Департамент окружающей среды, Нью-Брансуик, Калифорния» (PDF) . Penobsquis, правительство Калифорнии: 3 . Проверено 29 июля 2012 года .
инженер, работающий с этим радиоактивным материалом для жизни, подвергается меньшему облучению, чем человек, выкуривающий 1,5 пачки сигарет в день ».
Цитировать журнал требует|journal=( помощь ) - ^ Агентство по охране окружающей среды США, существуют ли правила EPA для питьевой воды в отношении радионуклидов? Каковы правила EPA для питьевой воды для радионуклидов? , по состоянию на 15 сентября 2013 г.
- ^ a b Урбина, Ян (26 февраля 2011 г.). "Слабое регулирование, поскольку загрязненная вода из газовых скважин попадает в реки" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 22 февраля 2012 года .
Уровень радиоактивности сточных вод иногда в сотни или даже тысячи раз превышал максимально допустимый федеральный стандарт для питьевой воды.
- ↑ Шон М. Гарвин (7 марта 2011 г.). «Письмо к PADEP относительно: Марцелл Шейл 030711» (PDF) . EPA . Проверено 11 мая 2012 года .
... несколько источников данных, включая отчеты, требуемые PADEP, указывают на то, что сточные воды, образующиеся в результате операций по бурению газа (включая обратный поток от гидроразрыва пласта и другие жидкости, добытые из газодобывающих скважин), содержат переменные, а иногда и высокие концентрации материалов, которые могут представлять собой угроза здоровью человека и водной среде, включая радионуклиды .... Многие из этих веществ не удаляются полностью очистными сооружениями, и их сброс может вызвать или способствовать ухудшению качества питьевой воды для пользователей, находящихся ниже по течению, или нанести вред водным организмам ... В то же время не менее важно изучить стойкость этих веществ, включая радионуклиды, в сточных водах и их возможное присутствие в водоприемниках.
Цитировать журнал требует|journal=( помощь )CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка ) - ↑ Ян Урбина (7 марта 2011 г.). «Агентство по охране окружающей среды усиливает контроль за загрязнением рек Пенсильвании» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 февраля 2012 года .
