1 Introdução
1.1 Tópicos discutidos neste livro
1.2 Exercises Pertinent to Section 1
2 Uma Breve História da Indústria do Petróleo
2.1 Introdução à História da Indústria do Petróleo
2.2 Indústria petrolífera moderna
2.3 Cúpula das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas de 2021: COP26, Glasgow, Escócia
2.4 Exercícios pertinentes à Seção 2
3 Perfuração, conclusão e produção de fluidos de poços de petróleo
3.1 Introdução à Perfuração, Completação e Produção
3.2 Perfuração de poços
3.3 Conclusão do poço
3.4 Produção de Petróleo
3.5 Abandono de poço
4 Água produzida a partir de fontes convencionais de energia de petróleo
4.1 Introdução à Água de Fontes Convencionais
4.2 Perspectiva histórica sobre o volume e a gestão da água produzida
4.3 Regulamentos de Qualidade Ambiental
4.4 Critérios de Qualidade da Água de Irrigação
4.4.1 Perigo de salinidade
4.4.2 Perigo de sódio
4.4.3 pH e alcalinidade
4.4.4 Toxicidade de íons específicos
4.5 Regulamentos governamentais para proteger as águas subterrâneas
4.6 Exercícios pertinentes à Seção 4
5 Produção de fluidos a partir de fontes não convencionais de energia
5.1 Introdução à Água de Fontes Não Convencionais
5.2 Volume e Composição dos Fluidos de Fraturamento
5.3 Água de refluxo
5.4 Bacia do Permiano: Desafios Hídricos para a Produção Não Convencional
5.5 Impactos Ambientais: Desafios do Uso da Água e do Descarte de Águas Residuais
5.6 Areias betuminosas
5.6.1 Gestão da Água
5.7 Exercícios pertinentes à Seção 5
6 Composição química inorgânica da água produzida
6.1 Introdução à composição inorgânica da água produzida
6.2 Métodos e Procedimentos de Campo e Laboratório
6.3 Água produzida a partir de poços de gás
6.4 Informações de registros de linha de fio
6.5 Dados geoquímicos da mesma formação usando quatro métodos de amostragem
6.5.1 Resultados e Discussão
6.6 Composição Química Inorgânica da Água Produzida: Uma Perspectiva de Bacia e País
6.6.1 Critérios de descarte para água de formação padrão
6.6.2 Classificação Estatística de Elementos na Água Produzida
6.6.3 Salinidade
6.6.4 Elementos principais
6.6.5 Elementos Menores
6.6.6 Oligoelementos
6.6.7 Índices de Saturação Mineral
6.7 Composição Química Inorgânica da Água Produzida: Uma Perspectiva em Escala de Campo
6.7.1 Salinidade da água
6.7.2 Cátions na água produzida
6.7.3 Controle de concentrações de cátions
6.7.4 Geotermometria Química e Barometria
6.7.5 Principais ânions na água produzida
6.7.6 Salmoura rica em metais
6.7.7 Modelagem Geoquímica de Fluidos de Minério
6.8 A influência do xisto e outras membranas geológicas
6.9 Variações seculares na química da água do mar: impacto na composição da salmoura Basinal
6.10 Exercícios pertinentes à Seção 6
7 Compostos orgânicos na água produzida
7.1 Introdução à Composição Orgânica
7.2 Ânions de ácido monocarboxílico
7.3 Ânions de ácido dicarboxílico
7.4 Outras espécies orgânicas reativas
7.5 Origem das principais espécies orgânicas reativas
7.6 Toxicidade das liberações de água produzida e petróleo bruto
7.6.1 Toxicidade resultante de petróleo bruto e produtos químicos orgânicos
7.6.2 Toxicidade resultante de produtos químicos inorgânicos
7.7 Exercícios pertinentes à Seção 7
8 Composição isotópica da água produzida
8.1 Introdução à Composição Isotópica
8.2 Isótopos de água
8.2.1 Água de formação derivada da água meteórica do Holoceno
8.2.2 Água de Formação Originada da “Velha” Água Meteórica
8.2.3 Água de formação de origem marinha conata
8.2.4 Água Nata Bittern Associada a Evaporitos
8.2.5 Salmoura de origem mista
8.3 Composição isotópica de solutos
8.3.1 Isótopos de boro
8.3.2 Isótopos de lítio
8.3.3 Isótopos de carbono
8.3.4 Isótopos de enxofre
8.3.5 Isótopos de cloro
8.3.6 Isótopos de bromo
8.3.7 Isótopos de estrôncio
8.3.8 Isótopos de cálcio
8.4 Isótopos tradicionais e não tradicionais
8.5 Isótopos radioativos e datação por idade
8.6 Exercícios pertinentes à Seção 8
9 Geoquímica da Água Produzida em Bacias com Cúpulas de Sal
9.1 Introdução à Geoquímica da Água perto de Cúpulas de Sal
9.2 Configuração geológica da bacia do Golfo do México
9.3 Composição química da água associada a cúpulas de sal
9.3.1 Sal, Salinidade e Hidrogeologia
9.3.2 Dissolução de Sal: Cúpula de Sal da Baía de Marchand
9.3.3 Dissolução de Sal: Cúpula de Sal Galesa
9.3.4 Variações regionais na salinidade
9.4 Composição geoquímica da água de formação do Golfo do México
9.4.1 Composição Química da Água de Formação em Estruturas Salinas Individuais
9.4.2 Efeito da dissolução de sal nos recursos hídricos subterrâneos
9.5 Exercícios pertinentes à Seção 9
10 Estudos de Campo da Contaminação de Águas Subterrâneas por Água Produzida e Petróleo
10.1 Estudo de caso 1: Contaminação de águas subterrâneas por derramamento de petróleo bruto
10.1.1 Remediação no Site Bemidji
10.1.2 Resultados e Discussão
10.2 Estudo de caso 2: Contaminação das águas subterrâneas por água produzida e petróleo em locais de Osage, Oklahoma
10.2.1 Introdução
10.2.2 Investigações do local
10.2.3 Estudo de caso 2A: Contaminação de águas subterrâneas em um campo de petróleo ativo
10.2.4 Estudo de caso 2B: Contaminação de águas subterrâneas em um local legado
10.3 Estudo de caso 3: Efeitos potenciais da troca catiônica na composição e mobilidade da água produzida
10.3.1 Histórico do Site
10.3.2 Técnicas de campo
10.3.3 Dados do solo
10.3.4 Troca catiônica multicomponente
10.3.5 Composições calculadas de água porosa
10.3.6 Composição de Cátions Adsorvidos em Função da Carga Aniônica e Salinidade
10.3.7 Discussão
10.4 Estudo de Caso 4: Limitações no Uso de Níveis de Água para Inferir Direções de Fluxo de Fluido em Sistemas de Águas Subterrâneas de Densidade Variável – Um Exemplo de Campo
10.4.1 Localização e histórico do site
10.4.2 Geologia do Sítio
10.4.3 Extensão da contaminação salina perto de poços
10.4.4 Extensão Lateral Total da Contaminação Salina
10.4.5 Hidrologia do Sítio: Modelo de Densidade de Fluido Constante
10.4.6 Hidrologia do local: considerações sobre densidade variável
10.4.7 Hidrologia do Sítio: Modelo Conceitual para o Sítio
10.5 Exercícios pertinentes à Seção 10
11 Armazenamento geológico de CO2: Impactos ambientais nas águas subterrâneas potáveis
11.1 Introdução
11.2 Aumento do nível do mar devido ao aquecimento global
11.3 Captura e armazenamento de carbono (CCS)
11.3.1 Conceito de Hubs
11.3.2 Projetos de Demonstração em Escala de Campo de Armazenamento Geológico de CO2
11.4 Dióxido de carbono para EOR e outros usos
11.5 Monitoramento de CO2 e vazamento de salmoura de locais de armazenamento
11.5.1 Monitoramento de subsuperfície no local de Frio, Texas
11.5.2 Monitoramento próximo à superfície no local da ZERT, Bozeman, Montana
11.5.3 Produtos Químicos Inorgânicos Dissolvidos
11.5.4 Isótopos de carbono
11.6 Potenciais Impactos Ambientais e Riscos à Saúde
11.6.1 Impactos Ambientais
11.6.2 Preocupações com saúde e segurança
11.7 Exercícios pertinentes à Seção 11
12 Resumo e Encerramento
12.1 Resumo das três partes principais deste livro
12.2 A importância da água produzida
12.2.1 A composição da água produzida
12.3 Pesquisa futura
13 Exercícios
14 Referências
15 caixas
16 Soluções de Exercícios
17 Sobre os autores
