1 Présentation
1.1 Sujets abordés dans ce livre
1.2 Exercices pertinents à la section 1
2 Une brève histoire de l’industrie pétrolière
2.1 Introduction à l’histoire de l’industrie pétrolière
2.2 L’industrie pétrolière moderne
2.3 Sommet des Nations Unies sur les changements climatiques 2021 : COP26, Glasgow, Écosse
2.4 Exercices pertinents à la section 2
3 Forage, complétion et production de fluides à partir de puits de pétrole
3.1 Introduction au forage, à la complétion et à la production
3.2 Forage de puits
3.3 Achèvement du puits
3.4 Production pétrolière
3.5 Abandon de puits
4 Eau produite à partir de sources d’énergie pétrolières conventionnelles
4.1 Introduction à l’eau provenant de sources conventionnelles
4.2 Perspective historique du volume et de la gestion de l’eau de production
4.3 Règlement sur la qualité de l’environnement
4.4 Critères de qualité de l’eau d’irrigation
4.4.1 Danger lié à la salinité
4.4.2 Danger lié au sodium
4.4.3 pH et alcalinité
4.4.4 Toxicité des ions spécifiques
4.5 Réglementation gouvernementale visant à protéger les eaux souterraines
4.6 Exercices pertinents à la section 4
5 Production de fluides à partir de sources d’énergie non conventionnelles
5.1 Introduction à l’eau provenant de sources non conventionnelles
5.2 Volume et composition des fluides de fracturation
5.3 Eau de reflux
5.4 Bassin permien : défis liés à l’eau pour la production non conventionnelle
5.5 Impacts environnementaux : Défis liés à l’utilisation de l’eau et à l’élimination des eaux usées
5.6 Sables bitumineux
5.6.1 Gestion de l’eau
5.7 Exercices pertinents à l’article 5
6 Composition chimique inorganique de l’eau produite
6.1 Introduction à la composition inorganique de l’eau de production
6.2 Méthodes et procédures sur le terrain et en laboratoire
6.3 Eau produite à partir de puits de gaz
6.4 Renseignements tirés des journaux de lignes filaires
6.5 Données géochimiques de la même formation à l’aide de quatre méthodes d’échantillonnage
6.5.1 Résultats et discussion
6.6 Composition chimique inorganique de l’eau de production : une perspective à l’échelle du bassin et du pays
6.6.1 Critères d’élimination des eaux de formation standard
6.6.2 Classification statistique des éléments dans l’eau de production
6.6.3 Salinité
6.6.4 Principaux éléments
6.6.5 Éléments mineurs
6.6.6 Oligo-éléments
6.6.7 Indices de saturation minérale
6.7 Composition chimique inorganique de l’eau de production : une perspective à l’échelle du terrain
6.7.1 Salinité de l’eau
6.7.2 Cations dans l’eau de production
6.7.3 Contrôle des concentrations de cations
6.7.4 Géothermométrie chimique et barométrie
6.7.5 Anions majeurs dans l’eau produite
6.7.6 Saumure riche en métal
6.7.7 Modélisation géochimique des fluides du minerai
6.8 L’influence du schiste et d’autres membranes géologiques
6.9 Variations séculaires de la chimie de l’eau de mer : impact sur la composition de la saumure de bassin
6.10 Exercices pertinents à l’article 6
7 composés organiques dans l’eau de production
7.1 Introduction à la composition organique
7.2 Anions de l’acide monocarboxylique
7.3 Anions de l’acide dicarboxylique
7.4 Autres espèces organiques réactives
7.5 Origine des principales espèces organiques réactives
7.6 Toxicité des rejets d’eau de production et de pétrole brut
7.6.1 Toxicité résultant du pétrole brut et des produits chimiques organiques
7.6.2 Toxicité résultant de produits chimiques inorganiques
7.7 Exercices pertinents à l’article 7
8 Composition isotopique de l’eau produite
8.1 Introduction à la composition isotopique
8.2 Isotopes de l’eau
8.2.1 Eau de formation dérivée de l’eau météorique de l’Holocène
8.2.2 Eau de formation provenant de l’eau météorique « ancienne »
8.2.3 Eau de formation d’origine marine connée
8.2.4 Eau connée du butor étoilé associée à des évaporites
8.2.5 Saumure d’origine mixte
8.3 Composition isotopique des solutés
8.3.1 Isotopes du bore
8.3.2 Isotopes du lithium
8.3.3 Isotopes du carbone
8.3.4 Isotopes du soufre
8.3.5 Isotopes du chlore
8.3.6 Isotopes du brome
8.3.7 Isotopes du strontium
8.3.8 Isotopes du calcium
8.4 Isotopes traditionnels et non traditionnels
8.5 Isotopes radioactifs et datation par âge
8.6 Exercices pertinents à l’article 8
9 Géochimie de l’eau produite dans les bassins avec dômes de sel
9.1 Introduction à la géochimie de l’eau près des dômes de sel
9.2 Cadre géologique du bassin du golfe du Mexique
9.3 Composition chimique de l’eau associée aux dômes de sel
9.3.1 Sel, salinité et hydrogéologie
9.3.2 Dissolution du sel : Dôme de sel de la baie Marchand
9.3.3 Dissolution du sel : dôme de sel gallois
9.3.4 Variations régionales de la salinité
9.4 Composition géochimique de l’eau de formation du golfe du Mexique
9.4.1 Composition chimique de l’eau de formation au niveau des structures salines individuelles
9.4.2 Effet de la dissolution du sel sur les ressources en eau souterraine
9.5 Exercices relatifs à l’article 9
10 études sur le terrain de la contamination des eaux souterraines par l’eau de production et le pétrole
10.1 Étude de cas 1 : Contamination des eaux souterraines par un déversement de pétrole brut
10.1.1 Assainissement du site de Bemidji
10.1.2 Résultats et discussion
10.2 Étude de cas 2 : Contamination des eaux souterraines par l’eau de production et le pétrole sur les sites Osage, Oklahoma
10.2.1 Présentation
10.2.2 Enquêtes sur les lieux
10.2.3 Étude de cas 2A : Contamination des eaux souterraines d’un champ pétrolifère en activité
10.2.4 Étude de cas 2B : Contamination des eaux souterraines d’un ancien site
10.3 Étude de cas 3 : Effets potentiels de l’échange cationique sur la composition et la mobilité de l’eau produite
10.3.1 Historique du site
10.3.2 Techniques de terrain
10.3.3 Données sur le sol
10.3.4 Échange cationique multicomposant
10.3.5 Compositions calculées de l’eau interstitielle
10.3.6 Composition des cations adsorbés en fonction de la charge anionique et de la salinité
10.3.7 Analyse
10.4 Étude de cas 4 : Limites de l’utilisation des niveaux d’eau pour déduire les directions de l’écoulement des fluides dans les systèmes d’eau souterraine à densité variable – un exemple sur le terrain
10.4.1 Emplacement et historique du site
10.4.2 Géologie du site
10.4.3 Étendue de la contamination saline près des fosses
10.4.4 Étendue latérale totale de la contamination saline
10.4.5 Hydrologie du site : modèle de densité de fluide constante
10.4.6 Hydrologie du site : considérations relatives à la densité variable
10.4.7 Hydrologie du site : modèle conceptuel du site
10.5 Exercices relatifs à l’article 10
11 Stockage géologique du CO2 : impacts environnementaux sur les eaux souterraines potables
11.1 Présentation
11.2 Élévation du niveau de la mer due au réchauffement climatique
11.3 Captage et stockage du carbone (CSC)
11.3.1 Concept des carrefours
11.3.2 Projets de démonstration à l’échelle du terrain du stockage géologique du CO2
11.4 Dioxyde de carbone pour la RAP et d’autres utilisations
11.5 Surveillance des fuites de CO2 et de saumure des sites de stockage
11.5.1 Surveillance du sous-sol au site de Frio, au Texas
11.5.2 Surveillance près de la surface au site de l’ERERT, à Bozeman, au Montana
11.5.3 Produits chimiques inorganiques dissous
11.5.4 Isotopes du carbone
11.6 Impacts environnementaux potentiels et risques pour la santé
11.6.1 Impacts environnementaux
11.6.2 Préoccupations en matière de santé et de sécurité
11.7 Exercices relatifs à l’article 11
12 Résumé et conclusion
12.1 Résumé des trois parties principales de ce livre
12.2 L’importance de l’eau de production
12.2.1 La composition de l’eau produite
12.3 Recherches futures
13 Exercices
14 Références
15 boîtes
16 solutions d’exercice
17 À propos des auteurs
