Usos da radioatividade em poços de petróleo e gás - Uses of radioactivity in oil and gas wells
| Fraturamento hidráulico |
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| Por país |
| Impacto ambiental |
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| Tecnologia |
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Fontes radioativas são usadas para registrar parâmetros de formação. Traçadores radioativos, junto com as outras substâncias no fluido de fraturamento hidráulico, às vezes são usados para determinar o perfil de injeção e a localização de fraturas criadas pelo fraturamento hidráulico.
Uso de fontes radioativas para registro
Fontes radioativas seladas são rotineiramente usadas na avaliação da formação de poços fraturados hidraulicamente e não fraturados. As fontes são reduzidos para o furo, como parte dos bem log ferramentas, e são removidos a partir do furo de sondagem antes de qualquer fractura hidráulica tem lugar. A medição da densidade da formação é feita usando uma fonte selada de césio-137 . Isso bombardeia a formação com raios gama de alta energia . A atenuação desses raios gama fornece uma medida precisa da densidade da formação; esta tem sido uma ferramenta padrão de campo petrolífero desde 1965. Outra fonte é a fonte de nêutrons americium berylium (Am-Be), usada na avaliação da porosidade da formação, e tem sido usada desde 1950. Em um contexto de perfuração, essas fontes são usadas por pessoal treinado, e a exposição à radiação desse pessoal é monitorada. O uso é coberto por licenças das diretrizes da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA), protocolos da SU ou da União Europeia e da Agência Ambiental do Reino Unido. Licenças são necessárias para acesso, transporte e uso de fontes radioativas. Essas fontes são muito grandes e o potencial para seu uso em uma 'bomba suja' significa que as questões de segurança são consideradas importantes. Não há risco para o público ou para o abastecimento de água em condições normais de uso. Eles são transportados para um local de poço em contêineres blindados, o que significa que a exposição ao público é muito baixa, muito menor do que a dose de radiação de fundo em um dia.
Radiotraçadores e marcadores
A indústria de petróleo e gás em geral usa sólidos radioativos não selados (formas em pó e granulares), líquidos e gases para investigar ou rastrear o movimento dos materiais. O uso mais comum desses radiotraçadores é na cabeça do poço para a medição da taxa de fluxo para vários fins. Um estudo de 1995 descobriu que traçadores radioativos foram usados em mais de 15% dos poços de petróleo e gás estimulados.
O uso desses marcadores radioativos é estritamente controlado. Recomenda-se que o radiotraçador seja escolhido para ter radiação prontamente detectável, propriedades químicas adequadas e meia-vida e nível de toxicidade que minimizará a contaminação inicial e residual. Os operadores devem garantir que o material licenciado seja usado, transportado, armazenado e descartado de tal forma que o público não receba mais de 1 mSv (100 mrem) em um ano, e a dose em qualquer área irrestrita será não exceder 0,02 mSv (2 mrem) em qualquer hora. Eles são obrigados a proteger o material licenciado armazenado contra acesso, remoção ou uso por pessoal não autorizado e controlar e manter vigilância constante do material licenciado quando em uso e não armazenado. Agências regulatórias nucleares federais e estaduais mantêm registros dos radionuclídeos usados.
Em 2003, os isótopos Antimônio-124 , argônio-41 , cobalto-60 , iodo-131 , irídio-192 , lantânio-140 , manganês-56 , escândio-46 , sódio-24 , prata-110m , tecnécio-99m e O xenônio-133 era mais comumente usado pela indústria de petróleo e gás porque era facilmente identificado e medido. Bromo-82 , Carbono-14 , hidrogênio-3 , iodo-125 também são usados.
Exemplos de valores usados são:
| Nuclide | Formato | Atividade |
|---|---|---|
| Iodo-131 | Gás | 100 milicuries (3,7 GBq) no total, não deve exceder 20 mCi (0,74 GBq) por injeção |
| Iodo-131 | Líquido | 50 milicuries (1,9 GBq) no total, não deve exceder 10 mCi (0,37 GBq) por injeção |
| Iridium-192 | Areia de fratura "etiquetada" | 200 milicuries (7,4 GBq) no total, não deve exceder 15 mCi (0,56 GBq) por injeção |
| Silver-110m | Líquido | 200 milicuries (7,4 GBq) no total, não deve exceder 10 mCi (0,37 GBq) por injeção |
No fraturamento hidráulico, pelotas de plástico revestidas com Silver-110m ou areia etiquetada com Iridium-192with podem ser adicionadas a um propante quando for necessário avaliar se um processo de fraturamento penetrou nas rochas na zona de pagamento. Alguma radioatividade pode ser trazida à superfície na cabeça do poço durante o teste para determinar o perfil de injeção e a localização das fraturas. Normalmente, ele usa fontes de cobalto-60 muito pequenas (50 kBq) e os fatores de diluição são tais que as concentrações de atividade serão muito baixas na planta e no equipamento do lado superior.
Regulamentação nos EUA
O NRC e as agências estaduais aprovadas regulamentam o uso de radionuclídeos injetados no fraturamento hidráulico nos Estados Unidos .
A US EPA estabelece padrões de radioatividade para água potável. Os reguladores federais e estaduais não exigem estações de tratamento de esgoto que aceitam águas residuais de poços de gás para testar a radioatividade. Na Pensilvânia, onde o boom de perfuração de fraturamento hidráulico começou em 2008, a maioria das usinas de captação de água potável a jusante dessas estações de tratamento de esgoto não faz testes de radioatividade desde antes de 2006. A EPA pediu ao Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia para exigir sistemas de água comunitários em determinados locais e instalações de tratamento de águas residuais centralizadas para conduzir testes de radionuclídeos.