Wtrysk solanki do studni głębinowej
- Potencjalne oddziaływanie na środowisko
- Kryteria i metody oceny wykonalności
- Koszty odwiertu iniekcyjnego
W tym przypadku solanka odsalania z każdej wielkoÅ›ci instalacji jest wtÅ‚aczana do odpowiednio gÅ‚Ä™bokiego podziemnego poziomu wodonoÅ›nego (500 do 1500 m), który jest oddzielony od wyżej poÅ‚ożonych poziomów wodonoÅ›nych sÅ‚odkowodnych lub niskotemperaturowych.
Studnie odprowadzające solankę zazwyczaj składają się z trzech lub więcej koncentrycznych warstw rur: obudowy powierzchniowej, długiej rury osłonowej i rur iniekcyjnych. Głęboka studnia iniekcyjna składa się z głowicy odwiertu (wyposażonej w razie potrzeby w pompę) oraz wyłożonego szybu studni, chronionego wieloma warstwami obudowy i iniekcji.
Można również stosować pÅ‚ytkie systemy odsalania z wykorzystaniem studni plażowych. Odsalanie z studni plażowych odprowadza solankÄ™ do stosunkowo pÅ‚ytkiego, nieograniczonego poziomu wodonoÅ›nego przybrzeżnego, który ostatecznie odprowadza jÄ… do otwartego oceanu przez osady denne. Studnie odprowadzajÄ…ce z wody sÄ… wykorzystywane gÅ‚ównie w maÅ‚ych i Å›rednich zakÅ‚adach odsalania z wykorzystaniem studni poÅ‚udniowo-zachodnich.
- Potencjalne oddziaływanie na środowisko
Dwudziestoletnie doÅ›wiadczenie w utylizacji solanki metodÄ… gÅ‚Ä™bokiego zatÅ‚aczania w Stanach Zjednoczonych wykazaÅ‚o jej niezawodność i niskie prawdopodobieÅ„stwo negatywnego wpÅ‚ywu na Å›rodowisko. PlanujÄ…c wdrożenie tej metody, należy jednak zwrócić uwagÄ™ na nastÄ™pujÄ…ce czynniki, które mogÄ… umożliwić migracjÄ™ solanki w górÄ™ i ewentualne zanieczyszczenie pÅ‚ytkich warstw wodonoÅ›nych:
- Korozja lub nadmierne ciÅ›nienie zasilania może spowodować uszkodzenie obudowy otworu wtryskowego i wyciek solanki przez otwór
- Pionowe rozprzestrzenianie się solanki poza obudowę otworu do płytkiej warstwy wodonośnej
- Jeśli nadległe złoże ograniczające ma wysoką przepuszczalność, kanały roztworowe, połączenia, uskoki lub pęknięcia, wystąpi pionowa migracja solanki
- Pobliskie odwierty, które sÄ… nieprawidÅ‚owo cementowane, zatkane lub majÄ… nieodpowiedniÄ… obudowÄ™, mogÄ… stanowić drogÄ™ dla wtryskiwanej solanki
Podczas eksploatacji odwiertu prowadzony jest ciÄ…gÅ‚y monitoring przepÅ‚ywu solanki i ciÅ›nienia w gÅ‚owicy odwiertu. Wzrost ciÅ›nienia podczas stabilnej pracy może wskazywać na ewentualne zatkanie, natomiast nagÅ‚y spadek ciÅ›nienia wskazuje na nieszczelnoÅ›ci w obudowie, zaprawie lub uszczelnieniu. Należy również co miesiÄ…c przeprowadzać testy, aby upewnić siÄ™, że odwiert nie przecieka do gruntów podziemnych ani do źródeÅ‚ wody. Należy unikać zatykania, zanieczyszczenia i dużych wahaÅ„ natężenia przepÅ‚ywu i ciÅ›nienia solanki. Zatykanie może być spowodowane rozwojem bakterii, wytrÄ…caniem siÄ™ zawiesiny lub napowietrzeniem.
- Kryteria i metody oceny wykonalności
Aby zastosować systemy gÅ‚Ä™bokiego wtrysku do skÅ‚adowania solanki, konieczne jest posiadanie warstw wodonoÅ›nych o dużej pojemnoÅ›ci i dobrej przepuszczalnoÅ›ci gruntu. Należy unikać obszarów o wysokiej aktywnoÅ›ci sejsmicznej lub miejsc w pobliżu uskoków geologicznych, które mogÄ… prowadzić do bezpoÅ›redniego poÅ‚Ä…czenia hydraulicznego miÄ™dzy zbiornikiem a warstwÄ… wodonoÅ›nÄ… sÅ‚odkowodnÄ….
Zwykle pozwolenia prawne wymagają określenia przepuszczalności i zawartości całkowitej substancji rozpuszczonej (TDS) warstwy wodonośnej, obecności warstwy strukturalnie izolującej i ograniczającej między warstwą wodonośną odbiorczą oraz obecności warstwy nadległej o zawartości całkowitej substancji rozpuszczonej (TDS) < 10 000 mg/l.
- Koszty odwiertu iniekcyjnego
Na koszty gÅ‚Ä™bokiego wtrysku wpÅ‚ywajÄ… gÅ‚ównie gÅ‚Ä™bokość odwiertu oraz Å›rednica rur i pierÅ›cieni obudów. Poniższa tabela przedstawia przybliżone koszty budowy gÅ‚Ä™bokich studni wtryskowych w funkcji przepÅ‚ywu solanki (m³/d) i gÅ‚Ä™bokoÅ›ci studni (m).
Tabela 1, Koszty budowy głębokich studni wtryskowych do utylizacji solanki
|
Åšrednica studni (m)
|
Typowa wydajność rozładowania (m3/d) |
Koszty budowy ($) jako funkcja natężenia przepływu solanki, Q (m3/d) i głębokości studni, H (m) |
|
100 |
1,000-2,000 | 165 x Q + 310 x H + 100,000 |
|
200 |
4,500-6,500 | 180 x Q + 1,250 x H + 160,000 |
|
300 |
10,000-15,000 | 165 x Q + 2,000 x H + 290,000 |
|
400 |
15,000-30,000 | 160 x Q + 2,800 x H + 330,000 |
|
500 |
30,000-50,000 |
150 x Q + 4,500 x H + 370,000 |
Wtrysk solanki do studni głębinowej