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Erschienen in: Environmental Earth Sciences 6/2014

01.09.2014 | Original Article

Technical risks and best available technology (BAT) of hydraulic fracturing in unconventional natural gas resources

verfasst von: Hans-Joachim Uth

Erschienen in: Environmental Earth Sciences | Ausgabe 6/2014

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Abstract

Description of risks associated with (a) the technical installations above ground at the well site, (b) the transport of environmentally hazardous substances on roads and in pipelines, and (c) the technical design of the wellbore that can arise during specified normal operation and any deviations therefrom (accident). The assessment is based on a worst-case scenario approach that allows for definition of the measures necessary to avoid accidents and limit their consequences, in accordance with the state-of-the-art requirements [Best available technology (BAT)]. The measures, thus, defined were then compared with given technical and organizational preventive measures for a typical installation, and the completeness and suitability of these measures were evaluated. The investigation is based on information and documentation that were provided by ExxonMobil Production Deutschland GmbH on selected drilling sites, as well as on the literature. Simulations were run for eight main scenarios and 28 subsidiary scenarios. The state-of-the-art (BAT) and good management practice were defined for measures aimed at preventing drilling site incidents and limiting their effects, and were then compared with and assessed in light of standard practices. The said comparison then formed the basis for the formulation of recommendations aimed at improving protection of the population and environment. The main recommendation is that hydrofracking operations should be conducted in accordance with prevailing chemical industry standards, even if adherence to these requirements is not prescribed by law. This especially pertains to requirements concerning the following: the manner in which substances that are hazardous to water are handled; pipeline requirements for natural gas, backflow water and formation water transport; and instituting modern cultures of safety, including providing information concerning risks and the elaboration of risk management action plans. Recommendations were also made as regards well integrity testing, in view of the mission critical nature of this matter and the need for integrated risk communication.

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Fußnoten
1
The “state-of-the-art-technology” refers to German standards and laws and is settled case by case by the competent Authority in charge. It is best compared with the “Best Available Technology (BAT)” more usable in international respect.
 
Literatur
Zurück zum Zitat BMA (2010) TRBS 2141 Gefährdungen durch Dampf und Druck, Teil 1-3. Bundesminister für Arbeit BMA (2010) TRBS 2141 Gefährdungen durch Dampf und Druck, Teil 1-3. Bundesminister für Arbeit
Zurück zum Zitat BUND (2010) Störfall-Verordnung vom 8. Juni 2005 i.d.F. v. 8. Juni 2005(BGBl. I S. 1598), Zuletzt geändert durch Artikel 5 Absatz 4 der Verordnung vom 26. November 2010 (BGBl. I S. 1643). BGBL BUND (2010) Störfall-Verordnung vom 8. Juni 2005 i.d.F. v. 8. Juni 2005(BGBl. I S. 1598), Zuletzt geändert durch Artikel 5 Absatz 4 der Verordnung vom 26. November 2010 (BGBl. I S. 1643). BGBL
Zurück zum Zitat CCPS (2011) Process safety leading and lagging metrics. CCPS CCPS (2011) Process safety leading and lagging metrics. CCPS
Zurück zum Zitat Committee for the Prevention of Desasters (1999) Guidelines for quantitative risk assessment (purple book); CPR 18E; VROM, The hague, NL Committee for the Prevention of Desasters (1999) Guidelines for quantitative risk assessment (purple book); CPR 18E; VROM, The hague, NL
Zurück zum Zitat COVO Commission (1981) Risk analysis of six potentially hazardous industrial objects in the Rijnmond area, a pilot study- a report to the public authority. Central environment control agency, RIJNMOND, NL COVO Commission (1981) Risk analysis of six potentially hazardous industrial objects in the Rijnmond area, a pilot study- a report to the public authority. Central environment control agency, RIJNMOND, NL
Zurück zum Zitat EU (2005) Guidance on the PREPARATION of a safety report to meet the requirements of directive 96/82/EC as amended by directive 2003/105/EC (SEVESO II); Report EUR 22113 EN, 2005 EU (2005) Guidance on the PREPARATION of a safety report to meet the requirements of directive 96/82/EC as amended by directive 2003/105/EC (SEVESO II); Report EUR 22113 EN, 2005
Zurück zum Zitat Gordalla B, Ewers U, Frimmel FH (2013) Hydraulic fracturing—a toxicological threat for groundwater and drinking water? Environ Earth Sci 70(8):3875–3893CrossRef Gordalla B, Ewers U, Frimmel FH (2013) Hydraulic fracturing—a toxicological threat for groundwater and drinking water? Environ Earth Sci 70(8):3875–3893CrossRef
Zurück zum Zitat Kissinger A, Helmig R, Ebigbo A, Class H, Lange T, Sauter M, Heitfeld M, Klünker J, Jahnke W (2013) Hydraulic fracturing in unconventional gas reservoirs—risks in the geological system, Part 2. Environ Earth Sci 70(8):3855–3873CrossRef Kissinger A, Helmig R, Ebigbo A, Class H, Lange T, Sauter M, Heitfeld M, Klünker J, Jahnke W (2013) Hydraulic fracturing in unconventional gas reservoirs—risks in the geological system, Part 2. Environ Earth Sci 70(8):3855–3873CrossRef
Zurück zum Zitat Lange T, Sauter M, Heitfeld M, Schetelig K, Jahnke W, Kissinger A, Helmig R, Ebigbo A, Class H (2013) Hydraulic fracturing in unconventional gas reservoirs—risks in the geological system, Part 1. Environ Earth Sci 70(8):3839–3853CrossRef Lange T, Sauter M, Heitfeld M, Schetelig K, Jahnke W, Kissinger A, Helmig R, Ebigbo A, Class H (2013) Hydraulic fracturing in unconventional gas reservoirs—risks in the geological system, Part 1. Environ Earth Sci 70(8):3839–3853CrossRef
Zurück zum Zitat LAWA (1990) Muster-Anlagenverordnung (Muster-VAwS) vom 8./9.11.1990 unter Einschluß der Fortschreibung gemäß Beschluß der 116. LAWA-Sitzung am 22./23. März 2001 in Güstrow. Landesarbeitsgemeinschaft Wasser LAWA (1990) Muster-Anlagenverordnung (Muster-VAwS) vom 8./9.11.1990 unter Einschluß der Fortschreibung gemäß Beschluß der 116. LAWA-Sitzung am 22./23. März 2001 in Güstrow. Landesarbeitsgemeinschaft Wasser
Zurück zum Zitat LBEG (2005) Merkblatt „Blowoutratenberechnung Sauergasbohrungen. LBEG Rundverfügung 4.72 v. 30.11.2005 LBEG (2005) Merkblatt „Blowoutratenberechnung Sauergasbohrungen. LBEG Rundverfügung 4.72 v. 30.11.2005
Zurück zum Zitat Niedersachsen (1993) Richtlinie zur bemessung von löschwasser-rückhalteanlagen beim lagern wassergefährdender stoffe (Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie—LöRüRL) vom 31. März 1993. Niedersachsen, Nds.MBl. Nr. 16, S. 440, 1993 Niedersachsen (1993) Richtlinie zur bemessung von löschwasser-rückhalteanlagen beim lagern wassergefährdender stoffe (Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie—LöRüRL) vom 31. März 1993. Niedersachsen, Nds.MBl. Nr. 16, S. 440, 1993
Zurück zum Zitat Niedersachsen (2006) Bergverordnung für Tiefbohrungen, Untergrundspeicher und für die Gewinnung von Boden-schätzen durch Bohrungen im Land Niedersachsen (Tiefbohrverordnung—BVOT). Nds. MBl. S. 887, 20.9.2006 Niedersachsen (2006) Bergverordnung für Tiefbohrungen, Untergrundspeicher und für die Gewinnung von Boden-schätzen durch Bohrungen im Land Niedersachsen (Tiefbohrverordnung—BVOT). Nds. MBl. S. 887, 20.9.2006
Zurück zum Zitat Olsson O, Weichgrebe D, Rosenwinkel K-H (2013) Hydraulic fracturing wastewater in Germany: composition, treatment, concerns. Environ Earth Sci 70(8):3895–3906CrossRef Olsson O, Weichgrebe D, Rosenwinkel K-H (2013) Hydraulic fracturing wastewater in Germany: composition, treatment, concerns. Environ Earth Sci 70(8):3895–3906CrossRef
Zurück zum Zitat Riedl J, Rotter S, Faetsch S, Schmitt-Jansen M, Altenburger R (2013) Proposal for applying a component-based mixture approach for ecotoxicological assessment of fracturing fluids. Environ Earth Sci 70(8):3907–3920CrossRef Riedl J, Rotter S, Faetsch S, Schmitt-Jansen M, Altenburger R (2013) Proposal for applying a component-based mixture approach for ecotoxicological assessment of fracturing fluids. Environ Earth Sci 70(8):3907–3920CrossRef
Zurück zum Zitat Uth (1994) Uth, Hans-Joacchim (HG) Krisenmanagement bei Störfällen, Springer Berlin, Heidelberg, New York, ISBN 3-540-58023-9 Uth (1994) Uth, Hans-Joacchim (HG) Krisenmanagement bei Störfällen, Springer Berlin, Heidelberg, New York, ISBN 3-540-58023-9
Zurück zum Zitat Uth H-J, Wiese N (2012) WEKA-Kommentar Anlagensicherheit und Störfallvorsorge, Kissingen Uth H-J, Wiese N (2012) WEKA-Kommentar Anlagensicherheit und Störfallvorsorge, Kissingen
Zurück zum Zitat VDI (2000) Risikokommunikation für Unternehmen. Verband Deutscher Ingeneure, VDI-Verlag, ISBN 3-931 384-33-0, Düsseldorf VDI (2000) Risikokommunikation für Unternehmen. Verband Deutscher Ingeneure, VDI-Verlag, ISBN 3-931 384-33-0, Düsseldorf
Zurück zum Zitat WEG (2002) Empfehlung Bohrlochkontrolle, 2/2002. Wirtschaftsverband Erdöl und Gas WEG (2002) Empfehlung Bohrlochkontrolle, 2/2002. Wirtschaftsverband Erdöl und Gas
Zurück zum Zitat WEG (2006) Technische Regel Futterrohrberechnung, 6/2006. Wirtschaftsverband Erdöl and Gas WEG (2006) Technische Regel Futterrohrberechnung, 6/2006. Wirtschaftsverband Erdöl and Gas
Metadaten
Titel
Technical risks and best available technology (BAT) of hydraulic fracturing in unconventional natural gas resources
verfasst von
Hans-Joachim Uth
Publikationsdatum
01.09.2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Environmental Earth Sciences / Ausgabe 6/2014
Print ISSN: 1866-6280
Elektronische ISSN: 1866-6299
DOI
https://doi.org/10.1007/s12665-014-3126-8

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