Injektionsbohrungen werden für viele Zwecke verwendet.
Abfallentsorgungbearbeiten
Behandeltes Abwasser kann zwischen undurchlässigen Gesteinsschichten in den Boden eingespritzt werden, um eine Verschmutzung des Oberflächenwassers zu vermeiden. Injektionsbohrungen bestehen normalerweise aus festwandigen Rohren bis zu einer tiefen Erhebung, um zu verhindern, dass sich Injektat mit der Umgebung vermischt. Injektionsbohrlöcher nutzen die Erde als Filter, um das Abwasser zu behandeln, bevor es den Grundwasserleiter erreicht. Diese Methode der Abwasserentsorgung dient auch dazu, das Injektat über eine große Fläche zu verteilen und die Umweltauswirkungen weiter zu verringern.
In den Vereinigten Staaten gibt es etwa 800 tiefe Injektionsabfallentsorgungsbrunnen, die von Branchen wie Chemieherstellern, Erdölraffinerien, Lebensmittelherstellern und kommunalen Abwasseranlagen genutzt werden. Das meiste produzierte Wasser, das durch Öl- und Gasförderbrunnen in den USA erzeugt wird, wird auch in tiefen Injektionsbohrlöchern entsorgt.
Kritiker von Abwasserinjektionsbohrlöchern geben Bedenken hinsichtlich einer möglichen Grundwasserverunreinigung an. Es wird argumentiert, dass die Auswirkungen einiger injizierter Abfälle im Grundwasser nicht vollständig verstanden werden und dass die Wissenschaft und die Aufsichtsbehörden mit der raschen Ausweitung der Entsorgungspraktiken in den USA, wo es über 680.000 Brunnen gibt, nicht Schritt gehalten haben ab 2012.
Alternativen zu Injektionsbohrlöchern umfassen die direkte Einleitung von behandeltem Abwasser in Vorfluter, die Aufbereitung von durch Ölbohrungen und Fracking erzeugtem Wasser zur Wiederverwendung, die Verwendung von behandeltem Wasser zur Bewässerung oder Viehbewässerung oder die Aufbereitung von Wasser in industriellen Abwasserbehandlungsanlagen.
Alternativen zu Injektionsbohrlöchern umfassen die direkte Einleitung von behandeltem Abwasser in Vorfluter, die Aufbereitung von durch Ölbohrungen und Fracking erzeugtem Wasser zur Wiederverwendung, die Verwendung von behandeltem Wasser zur Bewässerung oder Viehbewässerung oder die Aufbereitung von Wasser in industriellen Kläranlagen. Die Umweltauswirkungen konzentrieren sich auf ein bestimmtes Segment eines Flusses und seine stromabwärts gelegenen Bereiche oder auf ein Küstengewässer. Umfangreiche Bewässerung ist in den Bereichen nicht typisch, in denen das produzierte Wasser neigt, salzig zu sein, und diese Praxis ist häufig unerschwinglich teuer und erfordert laufende Wartung und großen Stromverbrauch.
Seit den frühen 1990er Jahren ist Maui County, Hawaii, in einen Kampf um die 3 bis 5 Millionen Gallonen Abwasser pro Tag verwickelt, die es unterhalb der Lahaina-Abwasserrückgewinnungsanlage injiziert, über die Behauptung, dass das Wasser in Sickern auftaucht, die Algenblüten und andere Umweltschäden verursachen. Nach etwa zwanzig Jahren wurde es von Umweltgruppen verklagt, nachdem mehrere Studien gezeigt hatten, dass mehr als die Hälfte des Injizats in nahe gelegenen Küstengewässern auftauchte. Der Richter in der Klage wies die Argumente des Landkreises zurück, möglicherweise mit Geldstrafen in Millionenhöhe. Ein Zustimmungsdekret von 2001 verlangte von der Grafschaft, eine Wasserqualitätszertifizierung vom Gesundheitsministerium von Hawaii zu erhalten, was sie bis 2010 nach Einreichung der Klage nicht tat. Der Fall ging durch das Berufungsgericht der Vereinigten Staaten für den Neunten Kreis und anschließend an den Obersten Gerichtshof der Vereinigten Staaten. Im Jahr 2020 entschied das Gericht in der Grafschaft Maui gegen den Hawaii Wildlife Fund, dass Injektionsbrunnen das „funktionale Äquivalent einer direkten Einleitung“ nach dem Clean Water Act sein könnten, und wies die EPA an, mit den Gerichten zusammenzuarbeiten, um Vorschriften festzulegen, wann diese Arten von Brunnen Genehmigungen erfordern sollten.
Öl- und Gasproduktionbearbeiten
Eine weitere Verwendung von Injektionsbohrlöchern ist die Erdgas- und Erdölförderung. Dampf, Kohlendioxyd, Wasser und andere Substanzen können in eine ölproduzierende Einheit eingespritzt werden, um Reservoirdruck beizubehalten, das Öl zu erhitzen oder seine Viskosität zu senken und es zu einem produzierenden Brunnen in der Nähe fließen zu lassen.
Abfallentsorgungbearbeiten
Eine weitere Verwendung von Injektionsbohrlöchern ist die Umweltsanierung zur Reinigung von Boden- oder Grundwasserverunreinigungen. Injektionsbohrungen können sauberes Wasser in einen Grundwasserleiter einbringen, wodurch die Richtung und Geschwindigkeit des Grundwasserflusses geändert wird, möglicherweise in Richtung herabstufender Extraktionsbohrungen, die dann das kontaminierte Grundwasser schneller und effizienter entfernen könnten. Injektionsbohrungen können auch zur Reinigung von Bodenkontaminationen verwendet werden, beispielsweise durch Verwendung eines Ozonierungssystems. Komplexe Kohlenwasserstoffe und andere Verunreinigungen, die im Boden eingeschlossen und sonst unzugänglich sind, können durch Ozon, ein hochreaktives Gas, abgebaut werden, oft mit größerer Wirtschaftlichkeit als durch Ausgraben des betroffenen Gebiets. Solche Systeme sind besonders nützlich in bebauten städtischen Umgebungen, in denen das Graben aufgrund darüber liegender Gebäude unpraktisch sein kann.
Aquifer rechargeEdit
In letzter Zeit hat die Möglichkeit, natürliche Grundwasserleiter durch Injektion oder Versickerung wieder aufzufüllen, insbesondere in der trockensten Region der Welt, der MENA-Region (Naher Osten und Nordafrika), an Bedeutung gewonnen.
Der Oberflächenabfluss kann auch in trockene Brunnen oder einfach in unfruchtbare Brunnen, die zu Zisternen umgebaut wurden, nachgeladen werden. Diese hybriden Regenwassermanagementsysteme, sogenannte Recharge Wells, haben den Vorteil, dass der Grundwasserleiter gleichzeitig aufgeladen und sofort mit Trinkwasser versorgt wird. Sie können vorhandene Infrastruktur nutzen und erfordern sehr wenig Aufwand für die Modifikation und den Betrieb. Die Aktivierung kann so einfach sein wie das Einsetzen einer Polymerabdeckung (Folie) in den Brunnenschacht. Vertikale Rohre zur Leitung des Überlaufs nach unten können die Leistung verbessern. Der Bereich um den Brunnen fungiert als Trichter. Wenn dieser Bereich gut gepflegt wird, muss das Wasser nur wenig gereinigt werden, bevor es in die Zisterne gelangt.
Geothermische Energiebearbeiten
Injektionsbohrungen werden verwendet, um geothermische Energie in heißen, porösen Gesteinsformationen unter der Oberfläche zu erschließen, indem Flüssigkeiten in den Boden injiziert werden, die im Boden erhitzt und dann als Flüssigkeit, Dampf oder eine Kombination aus beidem aus benachbarten Bohrlöchern gewonnen werden. Der erwärmte Dampf und die Flüssigkeit können dann zur Stromerzeugung oder direkt zur Erdwärme genutzt werden.