การขุดเจาะแบบไฮดรอลิก

การขุดเจาะแบบไฮดรอลิก (Fracking) ในแหล่งน้ำมัน Bakkenในรัฐนอร์ทดาโคตา
ประเภทกระบวนการ	เครื่องกล
ภาคอุตสาหกรรม	การทำเหมือง
เทคโนโลยีหลักหรือกระบวนการย่อย	แรงดันของไหล
สินค้า)	ก๊าซธรรมชาติปิโตรเลียม
นักประดิษฐ์	ฟลอยด์ ฟาร์ริส, โจเซฟ บี. คลาร์ก ( บริษัท สตาโนลินด์ ออยล์ แอนด์ แก๊ส คอร์ปอเรชั่น )
ปีที่ประดิษฐ์	1947

การแตกหินด้วยแรงดันน้ำ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ การแตกหิน ด้วย แรงดันน้ำการแตก หินด้วยแรงดันน้ำ หรือการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ ) เป็น เทคนิค การกระตุ้นบ่อที่เกี่ยวข้องกับการแตกของชั้นหินในหินฐานด้วยของเหลวที่มีแรงดัน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการฉีด "ของเหลวแตกหิน" (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ ที่มีทรายหรือสารค้ำยัน อื่นๆ แขวนลอยอยู่ด้วยความช่วยเหลือของสารเพิ่มความข้น ) ด้วยแรงดันสูงเข้าไปในหลุมเจาะเพื่อสร้างรอยแตกในชั้นหินลึก ซึ่งก๊าซธรรมชาติปิโตรเลียมและน้ำเกลือจะไหลผ่านได้สะดวกยิ่งขึ้น เมื่อแรงดันน้ำถูกถอดออกจากบ่อ เม็ดเล็กๆ ของสารค้ำยันการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ (ไม่ว่าจะเป็นทรายหรืออะลูมิเนียมออกไซด์ ) จะช่วยยึดรอยแตกให้เปิดอยู่^{[ 1 ]}

การแตกหินด้วยแรงดันไฮดรอลิกหรือกรด เป็นวิธีการกระตุ้นบ่อที่ พบได้บ่อยที่สุด ^{[ 2 ]}เทคนิคการกระตุ้นบ่อช่วยสร้างทางเดินให้น้ำมัน ก๊าซ หรือน้ำไหลได้ง่ายขึ้น ซึ่งท้ายที่สุดจะเพิ่มผลผลิตโดยรวมของบ่อ^{[ 3 ]}ทั้งสองวิธีของการแตกหินด้วยแรงดันไฮดรอลิกจัดอยู่ในประเภทที่ไม่ธรรมดาเนื่องจากมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของชั้นหินอย่างถาวร ดังนั้นการแบ่งหินที่มีไฮโดรคาร์บอนแบบดั้งเดิมออกเป็นแหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บจึงไม่เป็นไปตามเดิมอีกต่อไป หินแหล่งกำเนิดจะกลายเป็นแหล่งกักเก็บหลังจากได้รับการบำบัด

การแตกหินด้วยแรงดันน้ำ (Hydraulic fracking) เป็นที่คุ้นเคยของประชาชนทั่วไปมากกว่า และเป็นวิธีการหลักที่ใช้ในการสำรวจและผลิตไฮโดรคาร์บอน แต่การแตกหินด้วยกรด (Acid fracking) มีประวัติความเป็นมาที่ยาวนานกว่ามาก^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}อุตสาหกรรมไฮโดรคาร์บอนมักใช้คำ ว่า fracturingแม้ว่าปัจจุบันคำว่าfracking จะเป็นคำ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสื่อกระแสหลัก ก็ตาม

การอัดฉีดไฮดรอลิก (fracking) และการใช้กรด (acid fracking) เป็นสองวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการกระตุ้นการผลิตในบ่อ แผนผังแสดงให้เห็นว่าการอัดฉีดไฮดรอลิกและการใช้กรด ซึ่งไฮไลต์ด้วยสีเหลือง เป็นสองประเภทของวิธีการไฮดรอลิกแบบไม่ธรรมดา แต่การใช้กรดนั้นมีความซับซ้อนตรงที่การใช้กรดในเนื้อหินถือเป็นวิธีการแบบดั้งเดิม โปรดสังเกตว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นต่ำกว่าระดับความชันของการแตกหักของหิน

ในบริบทของกฎหมายและการอนุญาตไฮโดรคาร์บอนของสหราชอาณาจักร (ดูFracking ในสหราชอาณาจักร ) Adriana Zalucka และคณะได้ทบทวนคำจำกัดความต่างๆ^{[ 8 ]} รวมถึงบทบาทของหน่วยงานกำกับดูแลและหน่วยงานหลัก ในบทความที่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิซึ่งตีพิมพ์ในปี 2021 พวกเขาได้เสนอคำจำกัดความที่แข็งแกร่งใหม่สำหรับการบำบัดบ่อน้ำมันที่ไม่ธรรมดา:

การบำบัดกระตุ้นบ่อน้ำมันและก๊าซทุกประเภทที่เพิ่มการซึมผ่านของเนื้อหินเป้าหมายให้สูงกว่า 0.1 มิลลิดาร์ซี ในรัศมีเกิน 1 เมตรจากปากบ่อ

คำจำกัดความข้างต้นเน้นที่การเพิ่มการซึมผ่านมากกว่ากระบวนการสกัดใดๆ โดยเฉพาะ เป็นเชิงปริมาณโดยใช้ค่าตัดที่ตกลงกันโดยทั่วไปที่ 0.1 md ซึ่งต่ำกว่านี้จะถือว่าหินไม่สามารถซึมผ่านได้ ยกเว้นกระบวนการทำความสะอาดหลุมเจาะ เช่น การบีบกรดหรือการล้างกรดจากการจัดประเภทเป็นแบบไม่ธรรมดา โดยใช้เกณฑ์รัศมี 1 เมตร หลีกเลี่ยงคำจำกัดความที่อิงตามปริมาณน้ำที่ฉีดเข้าไป ซึ่งเป็นที่ถกเถียงกัน^{[ 9 ]}หรือแรงดันการฉีดที่ใช้ (ไม่ว่าการบำบัดจะอยู่เหนือหรือต่ำกว่าความชันของการแตกหัก ดังแสดงในแผนผังข้างต้น) นอกจากนี้ยังยกเว้นบ่อที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอนจากการจัดประเภทเป็นแบบไม่ธรรมดา

คำจำกัดความนี้คำนึงถึงมุมมองของอุตสาหกรรมไฮโดรคาร์บอนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา ค่าการซึมผ่านต่ำ (โดยทั่วไปกำหนดไว้ที่น้อยกว่า 0.1 มิลลิดาร์ซี) หมายความว่าทรัพยากรนั้นเป็นทรัพยากรที่ไม่ธรรมดา ซึ่งหมายความว่าต้องใช้วิธีการพิเศษในการสกัดทรัพยากรนั้น หากค่าการซึมผ่านสูงกว่านั้น วิธีการทั่วไปก็เพียงพอแล้ว ทรัพยากรที่ไม่ธรรมดายังมีลักษณะเฉพาะคือ กระจายตัวเป็นวงกว้าง มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ (เช่น มีความเข้มข้นต่ำ) และมีปริมาตรไม่ชัดเจน ไม่มีขอบเขตที่แน่นอน ต่างจากแหล่งกักเก็บไฮโดรคาร์บอนแบบดั้งเดิมที่มีขอบเขตชัดเจน

แม้ว่าคำจำกัดความข้างต้นจะถูกพัฒนาขึ้นในบริบทของสหราชอาณาจักร แต่ก็สามารถนำไปใช้ได้ทั่วโลก

Hydraulic fracking^[a] is the most commonly used well stimulation technique. It involves the fracturing of formations in bedrock by a pressurized liquid. The process involves the high-pressure injection of "fracking fluid" (primarily water, containing sand or other proppants suspended with the aid of thickening agents) into a wellbore to create cracks in the deep rock formations through which natural gas, petroleum, and brine will flow more freely. When the hydraulic pressure is removed from the well, small grains of hydraulic fracturing proppants (either sand or aluminium oxide) hold the fractures open.^[1]

Hydraulic fracking began as an experiment in 1947,^[10] and the first commercially successful application followed in 1949. As of 2012, 2.5 million "frac jobs" had been performed worldwide on oil and gas wells, over one million of those within the U.S.^[11][12] Such treatment is generally necessary to achieve adequate flow rates in shale gas, tight gas, tight oil, and coal seam gas wells.^[13] Some hydraulic fractures can form naturally in certain veins or dikes.^[14] Drilling and hydraulic fracking have made the United States a major crude oil exporter as of 2019,^[15] but leakage of methane, a potent greenhouse gas, has dramatically increased.^[16][17] Increased oil and gas production from the decade-long fracking boom has led to lower prices for consumers, with near-record lows of the share of household income going to energy expenditures.^[18][19]

การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอย่างมาก^{[ 20 ]}ผู้สนับสนุนเน้นย้ำถึงประโยชน์ทางเศรษฐกิจของไฮโดรคาร์บอน ที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น (เช่นปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ ) ^{[ 21 ] [ 22 ]}ประโยชน์ของการแทนที่ถ่านหินด้วยก๊าซธรรมชาติซึ่งเผาไหม้ได้สะอาดกว่าและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) น้อยกว่า ^{[ 23 ] [ 24 ]}และประโยชน์ของการพึ่งพาตนเองด้านพลังงาน^{[ 25 ]}ผู้ต่อต้านการขุดเจาะแบบไฮดรอลิกโต้แย้งว่าประโยชน์เหล่านี้ถูกบดบังด้วยผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งรวมถึงการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินและน้ำผิวดิน^{[ 26 ]} มลภาวะ ทางเสียงและอากาศการกระตุ้นให้เกิดแผ่นดินไหวและอันตรายที่เกิดขึ้นต่อสุขภาพของประชาชนและสิ่งแวดล้อม^{[ 27 ] [ 28 ]}งานวิจัยพบผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ในประชากรที่อาศัยอยู่ใกล้แหล่งขุดเจาะไฮดรอลิก^{[ 29 ] [ 30 ]}รวมถึงการยืนยันถึงอันตรายทางเคมี ทางกายภาพ และทางจิตสังคม เช่น ผลลัพธ์ของการตั้งครรภ์และการคลอดบุตร อาการปวดศีรษะไมเกรน โรคไซนัสอักเสบ เรื้อรัง ความเหนื่อยล้าอย่างรุนแรง อาการหอบหืดกำเริบ และความเครียดทางจิตใจ^{[ 31 ]}จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบและขั้นตอนด้านความปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบเชิงลบเพิ่มเติม^{[ 32 ]}

ขนาดของการรั่วไหลของมีเทนที่เกี่ยวข้องกับการแตกหินด้วยแรงดันน้ำยังไม่แน่นอน และมีหลักฐานบางอย่างที่บ่งชี้ว่าการรั่วไหลอาจหักล้างประโยชน์ด้านการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของก๊าซธรรมชาติเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล อื่น ๆ^{[ 33 ] [ 34 ]}

การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมแผ่นดินไหวหลังจากการแตกหินด้วยแรงดันน้ำตามแนวรอยเลื่อนที่สงบหรือยังไม่เป็นที่รู้จักมาก่อนนั้นบางครั้งเกิดจากการฉีดของเหลวไหลย้อนกลับจากการแตกหิน (ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากบ่อที่แตกหินด้วยแรงดันน้ำ) ลงไปในระดับลึก^{[ 35 ]}และน้ำเกลือจากชั้นหินที่ผลิตได้ (ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากบ่อน้ำมันและก๊าซทั้งที่มีการแตกหินและไม่มีการแตกหิน) ^{[ 36 ]}ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การแตกหินด้วยแรงดันน้ำจึงอยู่ภายใต้การตรวจสอบในระดับนานาชาติ ถูกจำกัดในบางประเทศ และถูกห้ามโดยสิ้นเชิงในประเทศอื่นๆ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}สหภาพยุโรปกำลังร่างกฎระเบียบที่จะอนุญาตให้มีการประยุกต์ใช้การแตกหินด้วยแรงดันน้ำอย่างมีการควบคุม^{[ 40 ]}

การแตกของหินที่ระดับความลึกมากมักถูกกดทับด้วยแรงดันเนื่องจากน้ำหนักของชั้นหินด้านบนและการเชื่อมประสานของชั้นหิน กระบวนการกดทับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในรอยแตกแบบ "แรงดึง" ( โหมด 1 ) ซึ่งต้องอาศัยผนังของรอยแตกเคลื่อนที่ต้านแรงดันนี้ การแตกเกิดขึ้นเมื่อความเค้นประสิทธิผลถูกเอาชนะด้วยแรงดันของของเหลวภายในหินความเค้นหลัก ขั้นต่ำ กลายเป็นแรงดึงและเกินความแข็งแรงของวัสดุ^{[ 41 ] [ 42 ]}รอยแตกที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้โดยทั่วไปจะวางตัวอยู่ในระนาบตั้งฉากกับความเค้นหลักขั้นต่ำ และด้วยเหตุนี้ รอยแตกไฮดรอลิกในหลุมเจาะ จึง สามารถใช้เพื่อกำหนดทิศทางของความเค้นได้^{[ 43 ]}ในตัวอย่างตามธรรมชาติ เช่น แนวหินแทรกหรือรอยแตกที่เต็มไปด้วยเส้นแร่ ทิศทางเหล่านี้สามารถใช้เพื่ออนุมานสถานะความเค้น ในอดีต ได้^{[ 44 ]}

ระบบ เส้นแร่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการแตกร้าวตามธรรมชาติซ้ำๆ ในช่วงที่มีแรงดันของของเหลวในรูพรุนค่อนข้างสูง ผลกระทบของแรงดันของของเหลวในรูพรุนสูงต่อกระบวนการก่อตัวของระบบเส้นแร่จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในเส้นแร่แบบ "แตก-ปิดผนึก" ซึ่งวัสดุเส้นแร่เป็นส่วนหนึ่งของชุดเหตุการณ์การแตกร้าวที่แยกจากกัน และมีการสะสมวัสดุเส้นแร่เพิ่มเติมในแต่ละครั้ง^{[ 45 ]}ตัวอย่างหนึ่งของการแตกร้าวตามธรรมชาติซ้ำๆ ในระยะยาวคือผลกระทบจากกิจกรรมแผ่นดินไหว ระดับความเครียดเพิ่มขึ้นและลดลงเป็นระยะๆ และแผ่นดินไหวสามารถทำให้ปริมาณ น้ำ ที่อยู่ภายในถูกขับออกมาจากรอยแตกที่เต็มไปด้วยของเหลวเป็นจำนวนมาก กระบวนการนี้เรียกว่า "การสูบน้ำจากแผ่นดินไหว" ^{[ 46 ]}

การแทรกซึมเล็กน้อยในส่วนบนของเปลือกโลกเช่น ไดค์ จะแพร่กระจายในรูปแบบของรอยแตกที่เต็มไปด้วยของเหลว ในกรณีเช่นนี้ ของเหลวนั้นคือแมกมาในหินตะกอนที่มีปริมาณน้ำมาก ของเหลวที่ปลายรอยแตกจะเป็นไอน้ำ^{[ 47 ]}

การใช้วิธีแฟรกกิ้งเพื่อกระตุ้นบ่อน้ำมันตื้นและแข็งนั้นมีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1860 แม้ว่าแนวคิดทั่วไปของการใช้แรงดันน้ำเพื่อทำลายหินจะเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโรมันโบราณในรูปแบบของruina montiumมีการใช้การระเบิดไดนาไมต์หรือไนโตรกลีเซอรีนเพื่อเพิ่มการผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติจากชั้นหินที่มีปิโตรเลียม เมื่อวันที่ 24 เมษายน 1865 พันเอกเอ็ดเวิร์ด อัล โรเบิร์ตส์ อดีตทหารผ่านศึก สงครามกลางเมืองสหรัฐฯได้รับสิทธิบัตรสำหรับ " ตอร์ปิโดระเบิด " ^{[ 48 ]}มีการนำไปใช้ในเพนซิลเวเนียนิวยอร์กเคนตักกี้ โอคลาโฮมา เท็ก ซัสและเวสต์เวอร์จิเนียโดยใช้ไนโตรกลีเซอรีนเหลวและต่อมาก็ใช้ไนโตรกลีเซอรีน แข็งด้วย บริษัทต่างๆ เช่นLightning Torpedo Companyใช้กระบวนการนี้ในโอคลาโฮมาและเท็กซัส ต่อมาวิธีการเดียวกันนี้ก็ถูกนำไปใช้กับบ่อน้ำและบ่อก๊าซ การกระตุ้นบ่อด้วยกรดแทนของเหลวที่ระเบิดได้ถูกนำมาใช้ในทศวรรษ 1930 เนื่องจากการกัดกรดรอยแตกจะไม่ปิดสนิท ส่งผลให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นอีก^{[ 49 ]}

Harold Hamm , Aubrey McClendon , Tom WardและGeorge P. Mitchellต่างก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้บุกเบิกนวัตกรรมการแตกหินด้วยแรงดันน้ำเพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ^{[ 50 ] [ 51 ]}

ฟลอยด์ ฟาร์ริส จากบริษัท Stanolind Oil and Gas Corporation ได้ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพของบ่อและแรงดันในการบำบัด การศึกษานี้เป็นพื้นฐานของการทดลองการแตกตัวด้วยแรงดันไฮดรอลิกครั้งแรก ซึ่งดำเนินการในปี 1947 ที่แหล่งก๊าซ Hugotonในเขต Grant Countyทางตะวันตกเฉียงใต้ของรัฐแคนซัสโดย Stanolind ^{[ 13 ] [ 52 ]} สำหรับการบำบัดบ่อ ได้มีการฉีดน้ำมันเบนซินเจล (โดยพื้นฐานแล้วคือ นาปาล์ม ) 1,000 แกลลอนสหรัฐ (3,800 ลิตร; 830 แกลลอนอังกฤษ) และทรายจากแม่น้ำอาร์คันซอเข้าไปในชั้นหินปูนที่ผลิตก๊าซที่ระดับความลึก 2,400 ฟุต (730 เมตร) การทดลองไม่ประสบความสำเร็จมากนัก เนื่องจากความสามารถในการผลิตของบ่อไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด กระบวนการนี้ได้รับการอธิบายเพิ่มเติมโดย JB Clark จาก Stanolind ในบทความของเขาที่ตีพิมพ์ในปี 1948 สิทธิบัตรเกี่ยวกับกระบวนการนี้ได้รับการออกในปี 1949 และมีการมอบใบอนุญาตแต่เพียงผู้เดียวให้กับบริษัท Halliburton Oil Well Cementing Company เมื่อวันที่ 17 มีนาคม พ.ศ. 2492 Halliburton ได้ทำการบำบัดไฮดรอลิกแฟรกกิ้งเชิงพาณิชย์ครั้งแรก 2 ครั้งในStephens County รัฐโอคลาโฮมาและArcher County รัฐเท็กซัส [ ^{52 ] นับ} ตั้งแต่นั้น มา ไฮด รอลิกแฟรกกิ้งได้ถูกนำมาใช้เพื่อกระตุ้นบ่อน้ำมันและก๊าซประมาณ 1 ล้านบ่อ^{[ 53 ] ในสภาพทางธรณีวิทยาต่างๆ ด้วยความสำเร็จที่ดี}

ตรงกันข้ามกับการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำขนาดใหญ่ที่ใช้ในชั้นหินที่มีการซึมผ่านต่ำ การบำบัดด้วยการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำขนาดเล็กมักใช้ในชั้นหินที่มีการซึมผ่านสูงเพื่อแก้ไข "ความเสียหายของผิวหิน" ซึ่งเป็นโซนที่มีการซึมผ่านต่ำที่บางครั้งเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างหินกับหลุมเจาะ ในกรณีเช่นนี้ การแตกร้าวอาจขยายออกไปเพียงไม่กี่ฟุตจากหลุมเจาะ^{[ 54 ]}

ในสหภาพโซเวียต การแตกหินด้วยแรงดันไฮด รอลิกครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2495 ต่อมาประเทศอื่นๆ ในยุโรปและแอฟริกาเหนือได้นำเทคนิคการแตกหินด้วยแรงดันไฮดรอลิกมาใช้ ได้แก่ นอร์เวย์ โปแลนด์ เชโกสโลวาเกีย (ก่อนปี พ.ศ. 2532) ยูโกสลาเวีย (ก่อนปี พ.ศ. 2534) ฮังการี ออสเตรีย ฝรั่งเศส อิตาลี บัลแกเรีย โรมาเนีย ตุรกี ตูนิเซีย และแอลจีเรีย^{[ 55 ]}

การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณมาก (หรือที่รู้จักกันในชื่อการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณสูง) เป็นเทคนิคที่Pan American Petroleum นำมาใช้เป็นครั้งแรก ในStephens County รัฐโอคลาโฮมาสหรัฐอเมริกา ในปี 1968 คำจำกัดความของการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณมากนั้นแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปหมายถึงการบำบัดโดยการฉีดสารค้ำยันมากกว่า 150 ตันสั้น หรือประมาณ 300,000 ปอนด์ (136 เมตริกตัน) ^{[ 56 ]}

นักธรณีวิทยาชาวอเมริกันค่อยๆ ตระหนักว่ามีหินทรายที่อิ่มตัวด้วยก๊าซปริมาณมหาศาลที่มีการซึมผ่านต่ำเกินไป (โดยทั่วไปน้อยกว่า 0.1 มิลลิดาร์ซี ) ที่จะกู้คืนก๊าซได้อย่างคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ^{[ 56 ] ตั้งแต่ปี 1973 เป็นต้นมา ได้มีการใช้การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำขนาดใหญ่ในบ่อก๊าซหลายพันแห่งในแอ่งซานฮวน แอ่งเดนเวอร์ [ 57 ] แอ่งไพเซียนซ์ [ 58 ] และ}แอ่งกรีนริเวอร์^{รวมถึง}ในชั้นหิน^{แข็งอื่นๆ}ของทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกา บ่อก๊าซในหินทรายแน่นอื่นๆ ในสหรัฐอเมริกาที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจด้วยการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำขนาดใหญ่ ได้แก่ บ่อในหินทรายคลินตัน-เมดินา (โอไฮโอ เพนซิลเวเนีย และนิวยอร์ก) และหินทรายคอตตอนแวลลีย์ (เท็กซัสและหลุยเซียนา) ^{[ 56 ]}

^{การแตกร้าวด้วยแรง ดัน}น้ำขนาดใหญ่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ไปยังแคนาดาตะวันตก หินทราย ที่มีก๊าซ RotliegendและCarboniferousในเยอรมนี เนเธอร์แลนด์ (แหล่งก๊าซบนบกและนอกชายฝั่ง) และสหราชอาณาจักรในทะเลเหนือ^[ 55 ^]

บ่อน้ำมันหรือก๊าซแนวนอนไม่เป็นที่นิยมจนกระทั่งช่วงปลายทศวรรษ 1980 จากนั้นผู้ประกอบการในเท็กซัสเริ่มสร้างบ่อน้ำมันหลายพันบ่อโดยการเจาะแนวนอนในชั้นหินปูนออสตินและทำการ บำบัดด้วยการแตกร้าวด้วย แรงดันน้ำ จำนวนมาก ในหลุมเจาะ บ่อน้ำมันแนวนอนพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าบ่อน้ำมันแนวตั้งในการผลิตน้ำมันจากหินปูนที่แน่น^{[ 59 ]}ชั้นหินตะกอนมักจะเกือบเป็นแนวนอน ดังนั้นบ่อน้ำมันแนวนอนจึงมีพื้นที่สัมผัสกับชั้นหินเป้าหมายมากกว่ามาก^{[ 60 ]}

การดำเนินงานการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำได้เติบโตอย่างรวดเร็วตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 1990 เมื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการเพิ่มขึ้นของราคาก๊าซธรรมชาติทำให้เทคนิคนี้คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ^{[ 61 ]}

การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำของหินดินดานมีมาอย่างน้อยตั้งแต่ปี พ.ศ. 2508 เมื่อผู้ประกอบการบางรายในแหล่งก๊าซบิ๊กแซนดี้ในรัฐเคนตักกี้ตะวันออกและรัฐเวสต์เวอร์จิเนียตอนใต้ เริ่มทำการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำของหินดินดานโอไฮโอและหินดินดานคลีฟแลนด์โดยใช้การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำขนาดเล็ก การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำโดยทั่วไปช่วยเพิ่มผลผลิต โดยเฉพาะจากบ่อที่มีผลผลิตต่ำ^{[ 62 ]}

ในปี พ.ศ. 2519 รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้เริ่มโครงการ Eastern Gas Shales Projectซึ่งรวมถึงโครงการสาธิตการแตกหินด้วยแรงดันน้ำแบบภาครัฐและเอกชนจำนวนมาก^{[ 63 ]}ในช่วงเวลาเดียวกันสถาบันวิจัยก๊าซซึ่งเป็นกลุ่มวิจัยของอุตสาหกรรมก๊าซ ได้รับการอนุมัติให้ทำการวิจัยและรับเงินทุนจากคณะกรรมการกำกับดูแลพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกา^{[ 64 ]}

ในปี 1997 นิค สไตน์สเบอร์เกอร์ วิศวกรของมิทเชล เอนเนอร์จี (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของเดวอน เอนเนอร์จี ) ได้นำเทคนิคการแตกหินด้วยน้ำลื่นมาใช้ โดยใช้น้ำมากขึ้นและแรงดันปั๊มสูงกว่าเทคนิคการแตกหินแบบเดิม ซึ่งใช้ในอีสต์เท็กซัสใน ชั้นหิน บาร์เน็ตต์เชลทางตอนเหนือของเท็กซัส^{[ 60 ]}ในปี 1998 เทคนิคใหม่นี้พิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จ เมื่อการผลิตก๊าซในช่วง 90 วันแรกจากบ่อที่ชื่อว่า SH Griffin No. 3 เกินกว่าการผลิตของบ่อก่อนหน้าทั้งหมดของบริษัท^{[ 65 ] [ 66 ]}เทคนิคการขุดเจาะแบบใหม่นี้ทำให้การสกัดก๊าซในชั้นหินบาร์เน็ตต์เชล มีความคุ้มค่ามากขึ้น และต่อมาได้ถูกนำไปใช้กับหินเชลอื่นๆ รวมถึงอีเกิลฟอร์ดและบักเคนเชล [ ^{67 ] [ 68 ] [ 69 ] จอ}ร์จ พี. มิทเชลได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งการแตกหิน" เนื่องจากบทบาทของเขาในการนำไปใช้ในหินเชล^{[ 70 ]}บ่อน้ำแนวนอนแห่งแรกในชั้นหินดินดานบาร์เน็ตถูกเจาะในปี 1991 แต่ไม่ได้ดำเนินการอย่างแพร่หลายในชั้นหินดินดานบาร์เน็ตจนกระทั่งมีการพิสูจน์แล้วว่าสามารถสกัดก๊าซจากบ่อน้ำแนวตั้งในชั้นหินดินดานบาร์เน็ตได้อย่างคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ^{[ 60 ]}

ณ ปี 2013 การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำขนาดใหญ่กำลังถูกนำไปใช้กับหินดินดานในเชิงพาณิชย์ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และจีนประเทศอื่นๆ อีกหลายประเทศกำลังวางแผนที่จะใช้การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ^{[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]}

ตามข้อมูลของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำเป็นกระบวนการกระตุ้นบ่อก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน หรือพลังงานความร้อนใต้พิภพเพื่อเพิ่มการสกัดให้สูงสุด EPA นิยามกระบวนการที่กว้างขึ้นนี้ให้รวมถึงการจัดหาน้ำต้นทาง การก่อสร้างบ่อ การกระตุ้นบ่อ และการกำจัดของเสีย^{[ 74 ]}

การแตกร้าวด้วยแรงดันไฮดรอลิกเกิดขึ้นจากการสูบของเหลวแตกร้าวเข้าไปในหลุมเจาะในอัตราที่เพียงพอที่จะเพิ่มแรงดันที่ระดับความลึกเป้าหมาย (กำหนดโดยตำแหน่งของรูเจาะท่อบ่อ) ให้สูงกว่าค่าความชัน ของการแตกร้าว (ความชันของแรงดัน) ของหิน^{[ 75 ]}ค่าความชันของการแตกร้าวถูกกำหนดให้เป็นการเพิ่มขึ้นของแรงดันต่อหน่วยความลึกเมื่อเทียบกับความหนาแน่น และโดยปกติจะวัดเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้วต่อฟุต (psi/ft) หินจะแตก และของเหลวแตกร้าวจะแทรกซึมเข้าไปในหินทำให้รอยแตกขยายออกไปเรื่อยๆ รอยแตกจะเกิดขึ้นเฉพาะที่เมื่อแรงดันลดลงตามอัตราการสูญเสียแรงเสียดทาน ซึ่งสัมพันธ์กับระยะทางจากบ่อ โดยทั่วไปผู้ประกอบการจะพยายามรักษา "ความกว้างของรอยแตกร้าว" หรือชะลอการลดลงหลังจากการบำบัด โดยการใส่สารค้ำยันลงในของเหลวที่ฉีดเข้าไป ซึ่งเป็นวัสดุเช่นเม็ดทราย เซรามิก หรืออนุภาคอื่นๆ เพื่อป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวปิดตัวลงเมื่อหยุดการฉีดและแรงดันถูกกำจัดออกไป การพิจารณาความแข็งแรงของวัสดุค้ำยันและการป้องกันความล้มเหลวของวัสดุค้ำยันจะมีความสำคัญมากขึ้นที่ระดับความลึกที่มากขึ้นซึ่งความดันและความเค้นบนรอยแตกจะสูงขึ้น รอยแตกที่มีวัสดุค้ำยันนั้นสามารถซึมผ่านได้เพียงพอที่จะทำให้ก๊าซ น้ำมัน น้ำเกลือ และของเหลวไฮดรอลิกแฟรกเจอร์ไหลไปยังบ่อได้^{[ 75 ]}

ในระหว่างกระบวนการ จะเกิดการรั่วไหลของของเหลวที่ใช้ในการแตกหิน (การสูญเสียของเหลวที่ใช้ในการแตกหินจากช่องรอยแตกเข้าไปในหินที่มีรูพรุนโดยรอบ) หากไม่ควบคุม อาจเกิน 70% ของปริมาตรที่ฉีดเข้าไป ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเมทริกซ์ของชั้นหิน ปฏิสัมพันธ์ที่ไม่พึงประสงค์ของของเหลวในชั้นหิน และการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตของรอยแตก ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง^{[ 76 ]}

ตำแหน่งของรอยแตกหนึ่งรอยหรือมากกว่านั้นตามความยาวของหลุมเจาะจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดด้วยวิธีการต่างๆ ที่สร้างหรือปิดผนึกรูที่ด้านข้างของหลุมเจาะ การแตกร้าวด้วยแรงดันไฮดรอลิกจะดำเนินการใน หลุมเจาะ ที่มีท่อกรุและโซนที่จะแตกร้าวจะเข้าถึงได้โดยการเจาะท่อกรุที่ตำแหน่งเหล่านั้น^{[ 77 ]}

อุปกรณ์ไฮดรอลิกแฟรกเจอร์ริ่งที่ใช้ในแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติมักประกอบด้วยเครื่องผสมสารละลาย ปั๊มแฟรกเจอร์ริ่งแรงดันสูงและปริมาณสูงหนึ่งตัวหรือมากกว่า (โดยทั่วไปคือปั๊มไตรเพล็กซ์หรือควินทูเพล็กซ์ที่มีกำลังสูง) และหน่วยตรวจสอบ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ถังแฟรกเจอร์ริ่ง หน่วยจัดเก็บและจัดการสารค้ำยันหนึ่งตัวหรือมากกว่า เหล็กบำบัดแรงดันสูง หน่วยเติมสารเคมี (ใช้เพื่อตรวจสอบการเติมสารเคมีอย่างแม่นยำ) ท่อแฟรกเจอร์ริ่ง (ท่ออ่อนแรงดันต่ำ) และมาตรวัดและมิเตอร์จำนวนมากสำหรับอัตราการไหล ความหนาแน่นของของเหลว และแรงดันในการบำบัด^{[ 78 ]}โดยทั่วไปสารเคมีที่เติมจะมีปริมาณ 0.5% ของปริมาตรของเหลวทั้งหมด อุปกรณ์แฟรกเจอร์ริ่งทำงานในช่วงแรงดันและอัตราการฉีดที่หลากหลาย และสามารถเข้าถึงแรงดันได้ถึง 100 เมกะปาสคาล (15,000 psi) และ 265 ลิตรต่อวินาที (9.4 ลูกบาศก์ฟุต/วินาที; 133 บาร์เรลสหรัฐ/นาที) ^{[ 79 ]}

สามารถแยกความแตกต่างระหว่างการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณน้อยแบบดั้งเดิม ซึ่งใช้ในการกระตุ้นแหล่งกักเก็บที่มีการซึมผ่านสูงสำหรับบ่อเดียว และการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณมากแบบไม่ดั้งเดิม ซึ่งใช้ในการเจาะบ่อก๊าซแน่นและก๊าซหินดินดาน การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณมากมักต้องการแรงดันที่สูงกว่าการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณน้อย แรงดันที่สูงขึ้นนั้นจำเป็นต่อการผลักดันของเหลวและสารค้ำยันปริมาณมากที่ขยายออกไปไกลจากรูเจาะ^{[ 80 ]}

การเจาะแนวนอนเกี่ยวข้องกับการเจาะหลุมที่ปลายสุดเป็น "ส่วนต่อขยายด้านข้าง" ที่ทอดยาวขนานไปกับชั้นหินที่มีสารที่จะสกัด ตัวอย่างเช่น ส่วนต่อขยายด้านข้างมีความยาว 1,500 ถึง 5,000 ฟุต (460 ถึง 1,520 เมตร) ใน แอ่งหินดินดาน บาร์เน็ตต์ในรัฐเท็กซัส และยาวถึง 10,000 ฟุต (3,000 เมตร) ในชั้นหินบักเคนในรัฐนอร์ทดาโคตา ในทางตรงกันข้าม หลุมเจาะแนวตั้งจะเข้าถึงเพียงความหนาของชั้นหินเท่านั้น ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 50–300 ฟุต (15–91 เมตร) การเจาะแนวนอนช่วยลดการรบกวนพื้นผิวเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้หลุมเจาะจำนวนมากเพื่อเข้าถึงปริมาณหินเท่ากัน

การเจาะมักจะทำให้ช่องว่างของรูพรุนที่ผนังหลุมเจาะอุดตัน ส่งผลให้การซึมผ่านลดลงที่และใกล้กับหลุมเจาะ ซึ่งจะลดการไหลเข้าสู่หลุมเจาะจากชั้นหินโดยรอบ และปิดกั้นหลุมเจาะจากหินโดยรอบบางส่วน สามารถใช้การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำปริมาณน้อยเพื่อฟื้นฟูการซึมผ่านได้^{[ 81 ]}

วัตถุประสงค์หลักของของเหลวสำหรับการแตกหินคือการขยายรอยแตก เพิ่มการหล่อลื่น เปลี่ยนความแข็งแรงของเจล และนำสารค้ำยันเข้าไปในชั้นหิน มีสองวิธีในการขนส่งสารค้ำยันในของเหลว ได้แก่ แบบอัตราสูงและแบบความหนืด สูง การแตกหินด้วยความหนืดสูงมักทำให้เกิดรอยแตกขนาดใหญ่ที่เด่นชัด ในขณะที่การแตกหินด้วยอัตราสูง (แบบน้ำลื่น) ทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กที่กระจายออกไป^{[ 82 ]}

สารก่อเจลที่ละลายน้ำได้ (เช่นกัวร์กัม ) จะเพิ่มความหนืดและส่งสารค้ำยันเข้าไปในชั้นหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 83 ]}

โดยทั่วไปของเหลวจะเป็นสารละลายข้นของน้ำ สารค้ำยัน และสารเคมีเพิ่มเติม [ 84 ] นอกจากนี้ ยังสามารถฉีดเจล โฟม และก๊าซอัด รวมถึงไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์^{และอากาศได้}โดยทั่วไปของเหลว90% เป็นน้ำ และ 9.5% เป็นทราย โดยมีสารเคมีเพิ่มเติมคิดเป็นประมาณ 0.5% ^{[ 75 ] [ 85 ] [ 86 ]}อย่างไรก็ตาม ได้มีการพัฒนาของเหลวสำหรับการแตกหินโดยใช้ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) และโพรเพน กระบวนการนี้เรียกว่า การแตกหินแบบ ไร้น้ำ^{[ 87 ]}

เมื่อใช้โพรเพน โพรเพนจะเปลี่ยนเป็นไอเนื่องจากความดันสูงและอุณหภูมิสูง ไอโพรเพนและก๊าซธรรมชาติจะกลับคืนสู่พื้นผิวและสามารถเก็บรวบรวมได้ ทำให้ง่ายต่อการนำกลับมาใช้ใหม่และ/หรือขายต่อ สารเคมีที่ใช้จะไม่กลับคืนสู่พื้นผิว มีเพียงโพรเพนที่ใช้ไปในกระบวนการเท่านั้นที่จะกลับคืนมา^{[ 88 ]}

สารค้ำยันเป็นวัสดุเม็ดเล็กที่ป้องกันไม่ให้รอยแตกที่เกิดขึ้นปิดตัวลงหลังจากการบำบัดด้วยการแตกร้าว ประเภทของสารค้ำยัน ได้แก่ทรายซิลิกาทรายเคลือบเรซินบ็อกไซต์และเซรามิกสังเคราะห์ การเลือกใช้สารค้ำยันขึ้นอยู่กับประเภทของการซึมผ่านหรือความแข็งแรงของเม็ดที่ต้องการ ในบางชั้นหินที่ความดันสูงพอที่จะบดเม็ดทรายซิลิกาธรรมชาติ อาจใช้สารค้ำยันที่มีความแข็งแรงสูงกว่า เช่น บ็อกไซต์หรือเซรามิก สารค้ำยันที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือทรายซิลิกา แม้ว่าสารค้ำยันที่มีขนาดและรูปร่างสม่ำเสมอ เช่น สารค้ำยันเซรามิก จะเชื่อว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า^{[ 89 ]}

ของเหลวที่ใช้ในการแตกหินจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับประเภทของการแตกหินที่ต้องการ สภาพของบ่อที่กำลังทำการแตกหิน และคุณสมบัติของน้ำ ของเหลวอาจเป็นเจล โฟม หรือสลิควอเตอร์ การเลือกใช้ของเหลวนั้นมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันไป ของเหลวที่มีความหนืดสูง เช่น เจล จะช่วยให้สารค้ำยันคงสภาพแขวนลอยได้ดีกว่า ในขณะที่ของเหลวที่มีความหนืดต่ำและแรงเสียดทานต่ำ เช่น สลิควอเตอร์ จะช่วยให้สามารถสูบของเหลวได้ในอัตราที่สูงขึ้น เพื่อสร้างรอยแตกที่ไกลออกไปจากปากบ่อ คุณสมบัติที่สำคัญของวัสดุของของเหลว ได้แก่ความหนืด ค่า pH ปัจจัยทางรีโอโลยีต่างๆและอื่นๆ

น้ำจะถูกผสมกับทรายและสารเคมีเพื่อสร้างของเหลวสำหรับการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ โดยประมาณ 40,000 แกลลอนของสารเคมีจะถูกใช้ต่อการแตกหินแต่ละครั้ง^{[ 92 ]} การบำบัดการแตกหินโดยทั่วไปจะใช้สารเคมีเพิ่มเติมระหว่าง 3 ถึง 12 ชนิด^{[ 75 ]}แม้ว่าอาจจะมีของเหลวสำหรับการแตกหินที่ไม่ธรรมดา แต่สารเคมีเพิ่มเติมทั่วไปอาจรวมถึงสิ่งต่อไปนี้อย่างน้อยหนึ่งอย่าง:

• กรด — กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดอะซิติกใช้ในขั้นตอนก่อนการแตกร้าวเพื่อทำความสะอาดรูพรุนและเริ่มต้นรอยแตกในหินใกล้หลุมเจาะ^{[ 86 ]}
• โซเดียมคลอไรด์ (เกลือ)—ช่วยชะลอการสลายตัวของโซ่พอลิเมอร์เจล^{[ 86 ]}
• โพลีอะคริลาไมด์และสารลดแรงเสียดทานอื่นๆ ช่วยลดความปั่นป่วนในการไหลของของเหลวและแรงเสียดทานในท่อ ทำให้ปั๊มสามารถสูบน้ำได้ในอัตราที่สูงขึ้นโดยไม่ต้องมีแรงดันบนพื้นผิวมากขึ้น^{[ 86 ]}
• เอทิลีนไกลคอล —ป้องกันการเกิดคราบตะกรันในท่อ^{[ 86 ]}
• เกลือบอเรต —ใช้สำหรับรักษาความหนืดของของเหลวในระหว่างที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น^{[ 86 ]}
• โซเดียมและโพแทสเซียมคาร์บอเนต—ใช้เพื่อรักษาประสิทธิภาพของสารเชื่อมโยง^{[ 86 ]}
• กลูตารัลดีไฮ ด์ - สารฆ่าเชื้อที่ป้องกันการกัดกร่อนของท่อจากกิจกรรมของจุลินทรีย์^{[ 93 ]}
• กัวร์กัมและสารก่อเจลที่ละลายน้ำได้อื่นๆ จะเพิ่มความหนืดของของเหลวที่ใช้ในการแตกหินเพื่อส่งสารค้ำยันเข้าไปในชั้นหินได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น^{[ 83 ] [ 86 ]}
• กรดซิตริก —ใช้สำหรับป้องกันการกัดกร่อน
• ไอโซโพรพานอล —ใช้สำหรับทำให้สารเคมีคงตัวในฤดูหนาวเพื่อป้องกันไม่ให้แข็งตัว^{[ 86 ]}

สารเคมีที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำในสหรัฐอเมริกาในช่วงปี 2548–2552 คือเมทานอลในขณะที่สารเคมีอื่นๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์2-บิวทอกซีเอทานอลและเอทิลีนไกลคอล^{[ 94 ]}

ประเภทของของเหลวโดยทั่วไป ได้แก่:

• เจลเชิงเส้นแบบดั้งเดิม เจลเหล่านี้เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลส ( คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส , ไฮดรอก ซีเอทิลเซลลูโลส , คาร์บอกซีเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีโพรพิล เซลลูโลส , ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส ), กัวร์หรืออนุพันธ์ของกัวร์ ( ไฮดรอกซีโพรพิลกัวร์ , คาร์ บอกซีเมทิลไฮดรอกซีโพรพิลกัวร์ ) ผสมกับสารเคมีอื่นๆ
• ของเหลวที่เชื่อมโยงด้วยโบเรต ของเหลวเหล่านี้เป็นของเหลวที่มีส่วนประกอบหลักเป็นกัวร์ ซึ่งเชื่อมโยงด้วยไอออนของโบรอน (จากสารละลาย บอแรกซ์ / กรดบอริก ในน้ำ ) เจลเหล่านี้มีความหนืดสูงขึ้นที่ค่า pH 9 ขึ้นไป และใช้ในการลำเลียงสารค้ำยัน หลังจากกระบวนการแตกหินแล้ว ค่า pH จะลดลงเหลือ 3-4 เพื่อให้พันธะเชื่อมโยงแตกออก และเจลจะมีความหนืดน้อยลงและสามารถสูบออกได้
• ของเหลวที่เชื่อมโยงกันด้วยสารประกอบอินทรีย์โลหะ – เกลือ เซอร์โคเนียมโครเมียมแอนติโมนีและไทเทเนียม – เป็นที่ทราบกัน ดีว่าสามารถเชื่อมโยงเจลที่ใช้กัวร์เป็นพื้นฐานได้ กลไกการเชื่อมโยงนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นเมื่อปั๊มสารค้ำยันลงไปพร้อมกับเจลที่เชื่อมโยงกันแล้ว ส่วนของการแตกตัวก็จะเสร็จสิ้น เจลจะถูกทำลายด้วยตัวทำลายที่เหมาะสม^{[ 83 ]}
• เจลอะลูมิเนียมฟอสเฟต-เอสเทอร์ออยล์อะลูมิเนียมฟอสเฟตและเอสเทอร์ออยล์ถูกผสมให้เป็นสารละลายข้นเพื่อสร้างเจลที่มีโครงสร้างเชื่อมโยงกัน นี่เป็นหนึ่งในระบบการสร้างเจลระบบแรกๆ ที่รู้จักกัน

สำหรับของเหลวสลิควอเตอร์ การใช้การกวาดเป็นเรื่องปกติ การกวาดคือการลดความเข้มข้นของสารค้ำยันชั่วคราว ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าบ่อจะไม่ถูกสารค้ำยันมากเกินไป^{[ 95 ]}เมื่อกระบวนการแตกหินดำเนินไป บางครั้งจะมีการเติมสารลดความหนืด เช่นสารออกซิไดเซอร์และ สารทำลาย เอนไซม์ลงในของเหลวแตกหินเพื่อยับยั้งสารก่อเจลและส่งเสริมการไหลกลับ^{[ 83 ]}สารออกซิไดเซอร์ดังกล่าวจะทำปฏิกิริยากับและสลายเจล ลดความหนืดของของเหลวและทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีสารค้ำยันถูกดึงออกจากชั้นหิน เอนไซม์ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสลายเจล บางครั้ง มีการใช้ สารปรับค่า pHเพื่อสลายการเชื่อมโยงในตอนท้ายของงานแตกหินด้วยแรงดันไฮดรอลิก เนื่องจากหลายอย่างต้องการระบบบัฟเฟอร์ pH เพื่อรักษาความหนืด^{[ 95 ]}เมื่อสิ้นสุดงาน โดยทั่วไปบ่อจะถูกล้างด้วยน้ำแรงดันสูง (บางครั้งผสมกับสารเคมีลดแรงเสียดทาน) ของเหลวที่ฉีดเข้าไปบางส่วน (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ ของเหลวนี้ได้รับการจัดการด้วยวิธีการต่างๆ รวมถึงการควบคุมการฉีดลงใต้ดิน การบำบัด การระบาย การรีไซเคิล และการจัดเก็บชั่วคราวในบ่อหรือภาชนะ เทคโนโลยีใหม่ๆ กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อจัดการกับน้ำเสียได้ดีขึ้นและปรับปรุงการนำกลับมาใช้ใหม่^{[ 75 ]}

การวัดความดันและอัตราในช่วงการเติบโตของรอยแตกไฮดรอลิก โดยอาศัยความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของของเหลวและสารค้ำยันที่ฉีดเข้าไปในบ่อ ถือเป็นวิธีการตรวจสอบการรักษารอยแตกไฮดรอลิกที่พบได้ทั่วไปและง่ายที่สุด ข้อมูลนี้พร้อมกับความรู้เกี่ยวกับธรณีวิทยาใต้ดิน สามารถนำมาใช้สร้างแบบจำลองข้อมูล เช่น ความยาว ความกว้าง และการนำไฟฟ้าของรอยแตกที่ได้รับการค้ำยัน^{[ 75 ]}

บางครั้ง การฉีดสารติดตามกัมมันตรังสีพร้อมกับของเหลวที่ใช้ในการแตกหินจะใช้เพื่อกำหนดโปรไฟล์การฉีดและตำแหน่งของรอยแตกที่เกิดขึ้น^{[ 96 ]}สารติดตามกัมมันตรังสีจะถูกเลือกให้มีรังสีที่ตรวจจับได้ง่าย คุณสมบัติทางเคมีที่เหมาะสม และครึ่งชีวิตและระดับความเป็นพิษที่จะลดการปนเปื้อนเริ่มต้นและตกค้างให้น้อยที่สุด^{[ 97 ]}ไอโซโทปกัมมันตรังสีที่ยึดติดทางเคมีกับแก้ว (ทราย) และ/หรือลูกปัดเรซินอาจถูกฉีดเข้าไปเพื่อติดตามรอยแตก^{[ 98 ]}ตัวอย่างเช่น เม็ดพลาสติกที่เคลือบด้วย Ag-110mm 10 GBq อาจถูกเพิ่มเข้าไปในสารค้ำยัน หรือทรายอาจถูกติดฉลากด้วย Ir-192 เพื่อให้สามารถตรวจสอบความคืบหน้าของสารค้ำยันได้^{[ 97 ]}สารติดตามกัมมันตรังสีเช่น Tc-99m และ I-131 ยังใช้เพื่อวัดอัตราการไหลด้วย^{[ 97 ]}คณะกรรมการกำกับดูแลนิวเคลียร์ได้เผยแพร่แนวทางซึ่งระบุรายการวัสดุกัมมันตรังสีหลากหลายชนิดในรูปแบบของแข็ง ของเหลว และก๊าซที่สามารถใช้เป็นสารติดตามได้ และจำกัดปริมาณที่สามารถใช้ต่อการฉีดและต่อบ่อของนิวไคลด์กัมมันตรังสีแต่ละชนิด^{[ 98 ]}

เทคนิคใหม่ในการตรวจสอบบ่อน้ำมันเกี่ยวข้องกับการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่อยู่ภายนอกท่อกรุ โดยใช้ใยแก้วนำแสงนี้ สามารถวัดอุณหภูมิได้ทุกๆ ฟุตตลอดความยาวของบ่อน้ำมัน แม้ในขณะที่กำลังทำการอัดฉีดและสูบน้ำมันอยู่ ด้วยการตรวจสอบอุณหภูมิของบ่อน้ำมัน วิศวกรสามารถกำหนดปริมาณของเหลวที่ใช้ในการอัดฉีดไฮดรอลิกในแต่ละส่วนของบ่อน้ำมัน รวมถึงปริมาณก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันที่เก็บได้ในระหว่างการอัดฉีดไฮดรอลิกและเมื่อบ่อน้ำมันกำลังผลิตอยู่

สำหรับการใช้งานขั้นสูงขึ้น บางครั้งจะใช้การตรวจสอบ ไมโครแผ่นดินไหวเพื่อประเมินขนาดและทิศทางของรอยแตกที่เกิดขึ้น การวัดกิจกรรมไมโครแผ่นดินไหวทำได้โดยการวางอาร์เรย์ของจีโอโฟนในหลุมเจาะใกล้เคียง การทำแผนที่ตำแหน่งของเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับรอยแตกที่กำลังเติบโต จะทำให้สามารถอนุมานรูปทรงเรขาคณิตโดยประมาณของรอยแตกได้ อาร์เรย์ ของทิลต์มิเตอร์ที่ติดตั้งบนพื้นผิวหรือลงไปในหลุมเจาะเป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งสำหรับการตรวจสอบความเครียด^{[ 99 ]}

การทำแผนที่ไมโครแผ่นดินไหวมีความคล้ายคลึงกันทางธรณีฟิสิกส์กับ การศึกษาแผ่นดินไหวมากในการศึกษาแผ่นดินไหว เครื่องวัดแผ่นดินไหวที่กระจายอยู่บนหรือใกล้พื้นผิวโลกจะบันทึกคลื่น Sและคลื่น Pที่ปล่อยออกมาในระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหว ซึ่งช่วยให้สามารถประมาณการการเคลื่อนที่ตามระนาบรอยเลื่อนและทำแผนที่ตำแหน่งในใต้พื้นผิวโลกได้ การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ คือการเพิ่มขึ้นของความเค้นในชั้นหินที่แปรผันตามแรงดันการแตกร้าวสุทธิ รวมถึงการเพิ่มขึ้นของแรงดันน้ำในรูพรุนเนื่องจากการรั่วไหล^{[ 100 ]} ความเค้นดึงจะเกิดขึ้นที่ด้านหน้าของปลายรอยแตก ทำให้เกิด ความเค้นเฉือนจำนวนมากการเพิ่มขึ้น ของ แรงดันน้ำในรูพรุนและความเค้นในชั้นหินจะรวมกันและส่งผลกระทบต่อจุดอ่อนใกล้กับรอยแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ เช่น รอยแตกตามธรรมชาติ รอยต่อ และระนาบชั้นหิน^{[ 101 ]}

วิธีการที่แตกต่างกันมีข้อผิดพลาดในการระบุตำแหน่งและข้อดีที่แตกต่างกัน ความแม่นยำของการทำแผนที่เหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดเล็กขึ้นอยู่กับอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและการกระจายตัวของเซ็นเซอร์ ความแม่นยำ ของการระบุตำแหน่งเหตุการณ์โดย การผกผันแผ่นดินไหวจะดีขึ้นหากวางเซ็นเซอร์ในหลายทิศทางจากหลุมเจาะที่ตรวจสอบ ในการระบุตำแหน่งแบบอาร์เรย์ใต้ดิน ความแม่นยำของเหตุการณ์จะดีขึ้นหากอยู่ใกล้กับหลุมเจาะที่ตรวจสอบ (อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูง)

การตรวจสอบเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดเล็กที่เกิดจากการกระตุ้นอ่างเก็บน้ำได้กลายเป็นประเด็นสำคัญในการประเมินรอยแตกไฮดรอลิกและการเพิ่มประสิทธิภาพ เป้าหมายหลักของการตรวจสอบรอยแตกไฮดรอลิกคือการระบุลักษณะโครงสร้างรอยแตกที่เกิดขึ้นและการกระจายตัวของค่าการนำไฟฟ้าภายในชั้นหินอย่างสมบูรณ์ การวิเคราะห์ทางธรณีกลศาสตร์ เช่น การทำความเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุของชั้นหิน สภาพในแหล่งกำเนิด และรูปทรงเรขาคณิต ช่วยในการตรวจสอบโดยการให้คำจำกัดความที่ดีขึ้นของสภาพแวดล้อมที่เครือข่ายรอยแตกแพร่กระจาย^{[ 102 ]}งานต่อไปคือการทราบตำแหน่งของสารค้ำยันภายในรอยแตกและการกระจายตัวของค่าการนำไฟฟ้าของรอยแตก ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยใช้เทคนิคหลายประเภทเพื่อพัฒนารูปแบบอ่างเก็บน้ำที่สามารถทำนายประสิทธิภาพของบ่อได้อย่างแม่นยำในที่สุด

ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 2000 ความก้าวหน้าใน เทคโนโลยี การเจาะและการผลิตทำให้หลุมเจาะแนวนอนมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจมากขึ้น หลุมเจาะแนวนอนช่วยให้สามารถเข้าถึงชั้นหินได้มากกว่าหลุมเจาะแนวตั้งแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในชั้นหินดินดานซึ่งไม่มีความสามารถในการซึมผ่านเพียงพอที่จะผลิตได้อย่างคุ้มค่าด้วยหลุมเจาะแนวตั้ง หลุมเจาะดังกล่าว เมื่อเจาะบนบก มักจะใช้การแตกหินด้วยแรงดันน้ำในหลายขั้นตอน โดยเฉพาะในอเมริกาเหนือ ประเภทของการผลิตหลุมเจาะจะใช้ในการกำหนดจำนวนครั้งที่ชั้นหินแตก และที่ตำแหน่งใดตามแนวส่วนแนวนอน^{[ 103 ]}

ในอเมริกาเหนือ แหล่งกักเก็บหินดินดาน เช่นBakken , Barnett , Montney , Haynesville , Marcellusและล่าสุดEagle Ford , NiobraraและUtica shales จะถูกเจาะในแนวนอนผ่านช่วงการผลิต เสร็จสมบูรณ์ และทำให้เกิดรอยแตก วิธีการวางรอยแตกตามแนวหลุมเจาะโดยทั่วไปทำได้โดยหนึ่งในสองวิธีที่เรียกว่า "plug and perf" และ "sliding sleeve" ^{[ 104 ]}

โดยทั่วไปแล้วหลุมเจาะสำหรับงานปลั๊กแอนด์เพอร์ฟจะประกอบด้วยท่อเหล็กมาตรฐานที่อุดด้วยซีเมนต์หรือไม่อุดก็ได้ ซึ่งติดตั้งอยู่ในรูเจาะ เมื่อถอดแท่นขุดเจาะออกแล้วจะใช้รถบรรทุกสายเคเบิล ใน การเจาะรูใกล้ก้นหลุม จากนั้นจึงสูบของเหลวสำหรับทำให้เกิดการแตกตัว จากนั้นรถบรรทุกสายเคเบิลจะติดตั้งปลั๊กในหลุมเพื่อปิดผนึกส่วนนั้นชั่วคราว เพื่อให้สามารถดำเนินการกับส่วนถัดไปของหลุมเจาะได้ สูบของเหลวอีกชุดหนึ่ง และทำซ้ำกระบวนการนี้ไปตามความยาวแนวนอนของหลุมเจาะ^{[ 105 ]}

วิธีการเจาะบ่อด้วยปลอกเลื่อนนั้นแตกต่างออกไปตรงที่ปลอกเลื่อนจะถูกติดตั้งไว้ในระยะห่างที่กำหนดไว้ในท่อเหล็กขณะที่ทำการติดตั้ง โดยปกติแล้วปลอกเลื่อนทั้งหมดจะปิดอยู่ ณ เวลานั้น เมื่อถึงเวลาที่จะทำการอัดฉีดของเหลวเข้าสู่ชั้นหินแข็ง ปลอกเลื่อนด้านล่างจะถูกเปิดออกโดยใช้วิธีการกระตุ้นหลายวิธี และจะเริ่มสูบของเหลวในขั้นตอนแรก เมื่อเสร็จสิ้นแล้ว ปลอกเลื่อนถัดไปจะถูกเปิดออกพร้อมกับแยกส่วนก่อนหน้าออกไป และกระบวนการจะดำเนินซ้ำไปเรื่อยๆ สำหรับวิธีการเจาะบ่อด้วยปลอกเลื่อนนั้น โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิล

เทคนิคการดำเนินการเหล่านี้อาจอนุญาตให้สูบน้ำได้มากกว่า 30 ขั้นตอนเข้าไปในส่วนแนวนอนของบ่อเดียวหากจำเป็น ซึ่งมากกว่าปริมาณที่สูบเข้าไปในบ่อแนวตั้งที่มีโซนการผลิตที่เปิดเผยน้อยกว่ามาก^{[ 106 ]}

การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ (Hydraulic fracturing) เป็นวิธีการที่ใช้เพื่อเพิ่มอัตราการสกัดสารต่างๆ เช่น ปิโตรเลียมหรือก๊าซธรรมชาติ จากแหล่งกักเก็บใต้ดินตามธรรมชาติ แหล่งกักเก็บเหล่านี้โดยทั่วไปจะเป็นหินทรายที่ มีรู พรุน หินปูนหรือหินโดโลไมต์ แต่ยังรวมถึง " แหล่งกักเก็บที่ไม่ธรรมดา " เช่นหินดินดานหรือ ชั้น ถ่านหินการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำช่วยให้สามารถสกัดก๊าซธรรมชาติและน้ำมันจากชั้นหินที่อยู่ลึกใต้พื้นผิวโลก (โดยทั่วไป 2,000–6,000 เมตร (5,000–20,000 ฟุต)) ซึ่งอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำบาดาลทั่วไปมาก ที่ระดับความลึกดังกล่าว อาจมี ค่า การซึมผ่านหรือแรงดันในแหล่งกักเก็บไม่เพียงพอที่จะทำให้ก๊าซธรรมชาติและน้ำมันไหลจากหินเข้าสู่หลุมเจาะด้วยผลตอบแทนทางเศรษฐกิจที่สูง ดังนั้น การสร้างรอยแตกที่นำไฟฟ้าได้ในหินจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสกัดจากแหล่งกักเก็บหินดินดานที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ตามธรรมชาติ ค่าการซึมผ่านวัดได้ในช่วงไมโครดาร์ซีถึงนาโนดาร์ซี^{[ 107 ]}รอยแตกเป็นเส้นทางนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อปริมาณอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่กับบ่อ การ "ซูเปอร์แฟรกกิ้ง" ที่เรียกว่านี้จะสร้างรอยแตกที่ลึกกว่าในชั้นหินเพื่อปลดปล่อยน้ำมันและก๊าซมากขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพ^{[ 108 ]}ผลผลิตของบ่อหินดินดานทั่วไปมักจะลดลงหลังจากปีแรกหรือสองปี แต่ช่วงอายุการผลิตสูงสุดของบ่อสามารถยืดออกไปได้หลายทศวรรษ^{[ 109 ]}

แม้ว่าการใช้งานหลักทางอุตสาหกรรมของการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำคือการกระตุ้นการผลิตจากบ่อน้ำมันและก๊าซ^{[ 110 ] [ 111 ] [ 112 ]}การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำยังถูกนำไปใช้ด้วย:

• เพื่อกระตุ้นบ่อน้ำบาดาล^{[ 113 ]}
• เพื่อเตรียมการหรือชักนำให้เกิดการถล่ม ของหินในการทำเหมือง ^{[ 114 ]}
• เพื่อเป็นวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดของเสีย โดยปกติจะเป็นของเสียไฮโดรคาร์บอนหรือการรั่วไหล^{[ 115 ]}
• เพื่อกำจัดของเสียโดยการฉีดเข้าไปในหินลึก^{[ 116 ]}
• เพื่อวัดความเครียดในโลก^{[ 117 ]}
• สำหรับการผลิตไฟฟ้าในระบบความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุง^{[ 118 ]}
• เพื่อเพิ่มอัตราการฉีดสำหรับการกักเก็บ CO2 ทาง^{ธรณีวิทยา[} ₁₁₉ ^]
• เพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ^{[ 120 ]}

ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำได้ถูกนำมาใช้ในบางกรณีเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำดื่มจากบ่อน้ำในหลายประเทศ รวมถึงสหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และแอฟริกาใต้^{[ 121 ] [ 122 ] [ 123 ]}

การอัดฉีดของเหลวแรงดันสูง (Hydraulic fracturing) ถือเป็นหนึ่งในวิธีการสำคัญในการสกัดน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ จากแหล่งที่ไม่ใช่แหล่งดั้งเดิม ตามข้อมูลขององค์การพลังงานระหว่างประเทศ (International Energy Agency ) คาดว่าปริมาณก๊าซธรรมชาติจากหินดินดานที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทางเทคนิคมีประมาณ 208 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร (7,300 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต) ก๊าซจากชั้นหินแน่น (Tight gas) มีประมาณ 76 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร (2,700 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต) และก๊าซมีเทนจากชั้นถ่านหิน (Coalbed methane ) มีประมาณ 47 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร (1,700 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต) โดยทั่วไปแล้ว ชั้นหินที่มีทรัพยากรเหล่านี้จะมีค่าการซึมผ่านต่ำกว่าชั้นก๊าซธรรมชาติทั่วไป ดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีเฉพาะ เช่น การอัดฉีดของเหลวแรงดันสูง ขึ้นอยู่กับลักษณะทางธรณีวิทยาของชั้นหิน แม้ว่าจะมีวิธีการอื่นในการสกัดทรัพยากรเหล่านี้ เช่น การเจาะแบบดั้งเดิมหรือการเจาะแนวนอน แต่การอัดฉีดของเหลวแรงดันสูงก็เป็นหนึ่งในวิธีการสำคัญที่ทำให้การสกัดทรัพยากรเหล่านี้มีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ เทคนิคการแตกร้าวหลายขั้นตอนได้อำนวยความสะดวกในการพัฒนาการผลิตก๊าซหินและน้ำมันเบาจากหินแน่นในสหรัฐอเมริกา และเชื่อว่าจะทำเช่นนั้นในประเทศอื่นๆ ที่มีทรัพยากรไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ธรรมดา^{[ 21 ]}

การศึกษาส่วนใหญ่ชี้ให้เห็นว่าการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำในสหรัฐอเมริกามีผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจในเชิงบวกอย่างมาก สถาบัน Brookings ประมาณการว่าผลประโยชน์จากก๊าซหินดินดานเพียงอย่างเดียวส่งผลให้เกิดผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจสุทธิ 48 พันล้านดอลลาร์ต่อปี ผลประโยชน์ส่วนใหญ่อยู่ในภาคผู้บริโภคและภาคอุตสาหกรรมเนื่องจากราคาก๊าซธรรมชาติลดลงอย่างมาก^{[ 124 ]}การศึกษาอื่นๆ ชี้ให้เห็นว่าผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจนั้นถูกบดบังด้วยผลกระทบภายนอก และต้นทุนเฉลี่ยของไฟฟ้า (LCOE) จากแหล่งพลังงานที่มีคาร์บอนและน้ำน้อยกว่านั้นต่ำกว่า^{[ 125 ]}

ประโยชน์หลักของการแตกหินด้วยแรงดันน้ำคือการชดเชยการนำเข้าก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน ซึ่งต้นทุนที่ผู้ผลิตจ่ายไปนั้นจะไหลออกจากเศรษฐกิจภายในประเทศ^{[ 126 ]}อย่างไรก็ตาม น้ำมันและก๊าซจากหินดินดานได้รับการอุดหนุนอย่างมากในสหรัฐอเมริกา และยังไม่ครอบคลุมต้นทุนการผลิต^{[ 127 ]}ซึ่งหมายความว่าต้นทุนของการแตกหินด้วยแรงดันน้ำจะถูกชำระด้วยภาษีเงินได้ และในหลายกรณีอาจสูงถึงสองเท่าของต้นทุนที่จ่ายที่ปั๊ม^{[ 128 ]}

งานวิจัยชี้ให้เห็นว่าบ่อขุดเจาะไฮดรอลิกมีผลเสียต่อผลผลิตทางการเกษตรในบริเวณใกล้เคียงกับบ่อ^{[ 129 ]}งานวิจัยชิ้นหนึ่งพบว่า "ผลผลิตของพืชที่ปลูกโดยระบบชลประทานลดลง 5.7% เมื่อมีการขุดเจาะบ่อในช่วงเดือนที่มีการทำการเกษตรในรัศมี 11–20 กิโลเมตรจากเมืองที่ทำการเกษตร ผลกระทบนี้จะน้อยลงและอ่อนลงเมื่อระยะห่างระหว่างเมืองกับบ่อเพิ่มขึ้น" ^{[ 129 ]}ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าการนำบ่อขุดเจาะไฮดรอลิกมาใช้ในอัลเบอร์ตาทำให้จังหวัดต้องเสียค่าใช้จ่าย 14.8 ล้านดอลลาร์ในปี 2014 เนื่องจากผลผลิตพืชลดลง^{[ 129 ]}

สำนักงานข้อมูลพลังงานของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ประมาณการว่า 45% ของปริมาณก๊าซของสหรัฐฯ จะมาจากก๊าซหินดินดานภายในปี 2035 (โดยส่วนใหญ่จะมาแทนที่ก๊าซแบบดั้งเดิมซึ่งมีปริมาณก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่า) ^{[ 130 ]}

ขบวนการต่อต้านการขุดเจาะไฮดรอลิกได้เกิดขึ้นทั้งในระดับนานาชาติ โดยมีองค์กรด้านสิ่งแวดล้อม ระหว่างประเทศ และประเทศต่างๆ เช่น ฝรั่งเศส และในระดับท้องถิ่นในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ เช่นบัลคอมบ์ในซัสเซ็กซ์ ซึ่ง มี การประท้วงการขุดเจาะบัลคอมบ์ในช่วงกลางปี ​​2556 ^{[ 131 ]}การต่อต้านอย่างมากต่อกิจกรรมการขุดเจาะไฮดรอลิกในเขตเทศบาลท้องถิ่นในสหรัฐอเมริกา ทำให้บริษัทต่างๆ ต้องใช้ มาตรการ ประชาสัมพันธ์ ที่หลากหลาย เพื่อสร้างความมั่นใจให้กับประชาชน รวมถึงการจ้างอดีตบุคลากรทางทหารที่ได้รับการฝึกอบรมด้าน ปฏิบัติการ สงครามจิตวิทยาตามที่แมตต์ พิตซาเรลลา ผู้อำนวยการฝ่ายสื่อสารของRange Resources กล่าว พนักงานที่ได้รับการฝึกอบรมในตะวันออกกลางมีคุณค่าต่อ Range Resources ในเพนซิลเวเนีย เมื่อต้องรับมือกับการประชุมในเขตเทศบาลที่มีอารมณ์ความรู้สึก และให้คำแนะนำแก่เขตเทศบาลเกี่ยวกับการแบ่งเขตและข้อบัญญัติท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะไฮดรอลิก^{[ 132 ] [ 133 ]}

มีการประท้วงต่อต้านการขุดเจาะไฮดรอลิกหลายครั้ง ตัวอย่างเช่น ในปี 2013 มีผู้ถูกจับกุม 10 คน ระหว่างการประท้วงต่อต้านการขุดเจาะไฮดรอลิกใกล้เมืองนิวมาตาโมราส รัฐโอไฮโอ หลังจากที่พวกเขาเข้าไปในเขตพัฒนาอย่างผิดกฎหมายและผูกตัวเองไว้กับอุปกรณ์ขุดเจาะ^{[ 134 ]} ในรัฐ เพนซิลเวเนียตะวันตกเฉียงเหนือ มีการยิงปืนจากรถยนต์ที่แล่นผ่านบริเวณบ่อน้ำมัน โดยมีคนยิงปืนไรเฟิลขนาดเล็ก 2 นัดไปยังแท่นขุดเจาะ^{[ 135 ]}ในเคาน์ตีวอชิงตัน รัฐเพนซิลเวเนียผู้รับเหมาที่ทำงานเกี่ยวกับท่อส่งก๊าซพบระเบิดท่อที่ถูกวางไว้ในบริเวณที่จะสร้างท่อส่งก๊าซ ซึ่งเจ้าหน้าที่ท้องถิ่นกล่าวว่าจะก่อให้เกิด "หายนะ" หากพวกเขาไม่พบและจุดระเบิดมัน^{[ 136 ]}

กระทรวงการต่างประเทศของสหรัฐอเมริกาได้จัดตั้งโครงการริเริ่มก๊าซหินดินดานระดับโลก (Global Shale Gas Initiative) เพื่อโน้มน้าวรัฐบาลทั่วโลกให้สัมปทานแก่บริษัทน้ำมันและก๊าซรายใหญ่ในการจัดตั้งการดำเนินงานขุดเจาะแบบแฟรกกิ้ง เอกสารจากการรั่วไหลของโทรเลขทางการทูตของสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นว่า ในส่วนหนึ่งของโครงการนี้ เจ้าหน้าที่ของสหรัฐอเมริกาได้จัดการประชุมสำหรับเจ้าหน้าที่รัฐบาลต่างประเทศ ซึ่งมีการนำเสนอโดยตัวแทนบริษัทน้ำมันและก๊าซรายใหญ่ และโดย ผู้เชี่ยวชาญด้าน ประชาสัมพันธ์ที่มีความเชี่ยวชาญเกี่ยวกับวิธีการบรรเทาความกังวลของประชากรในประเทศเป้าหมาย ซึ่งพลเมืองของประเทศเหล่านั้นมักเป็นปฏิปักษ์ต่อการขุดเจาะแบบแฟรกกิ้งในดินแดนของตน โครงการของรัฐบาลสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จ เนื่องจากหลายประเทศในหลายทวีปยอมรับแนวคิดในการให้สัมปทานสำหรับการขุดเจาะแบบแฟรกกิ้ง ตัวอย่างเช่น โปแลนด์ตกลงที่จะอนุญาตให้บริษัทน้ำมันและก๊าซรายใหญ่ทำการขุดเจาะแบบแฟรกกิ้งในพื้นที่เกือบหนึ่งในสามของประเทศ^{[ 137 ]}ธนาคารเพื่อการส่งออกและนำเข้าของสหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา ได้ให้เงินทุน 4.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับการดำเนินงานขุดเจาะแบบแฟรกกิ้งที่จัดตั้งขึ้นตั้งแต่ปี 2010 ในรัฐควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย^{[ 138 ]}

ในปี 2557 เจ้าหน้าที่ยุโรปหลายคนเสนอแนะว่าการประท้วงครั้งใหญ่หลายครั้งในยุโรปต่อต้านการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ (ซึ่งประสบความสำเร็จบ้างในลิทัวเนียและยูเครน) อาจได้รับการสนับสนุนบางส่วนจากGazpromบริษัทก๊าซของรัฐบาลรัสเซียหนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทมส์เสนอแนะว่ารัสเซียมองว่าการส่งออกก๊าซธรรมชาติไปยังยุโรปเป็นองค์ประกอบสำคัญของอิทธิพลทางภูมิศาสตร์การเมือง และตลาดนี้จะลดลงหากมีการนำการแตกหินด้วยแรงดันน้ำมาใช้ในยุโรปตะวันออก เนื่องจากเป็นการเปิด แหล่ง ก๊าซหินดินดาน จำนวนมาก ในภูมิภาค เจ้าหน้าที่รัสเซียได้ออกแถลงการณ์ต่อสาธารณะหลายครั้งว่าการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ "ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างใหญ่หลวง" ^{[ 139 ]}

ปัจจุบันมีการขุดเจาะไฮดรอลิกเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกาในรัฐอาร์คันซอ แคลิฟอร์เนีย โคโลราโด ลุยเซียนา นอร์ทดาโคตา โอคลาโฮมา เพนซิลเวเนีย เท็กซัส เวอร์จิเนีย เวสต์เวอร์จิเนีย^{[ 140 ]}และไวโอมิง ณ ปี 2024 มีการดำเนินงานขุดเจาะไฮดรอลิกขนาดใหญ่ 7 แห่งในสหรัฐอเมริกา^{[ 141 ]}ได้แก่ การดำเนินงาน Bakken ในนอร์ทดาโคตาและมอนเทน การดำเนินงาน Niobrara ในไวโอมิงและโคโลราโด Anandarko ในเท็กซัสตอนเหนือและโอคลาโฮมา Permian และ Eagle Ford ในเท็กซัส Haynesville ในเท็กซัสและลุยเซียนา และแหล่ง Appalachia ขนาดใหญ่^{[ 141 ]}แคลิฟอร์เนียมีการระงับการขุดเจาะไฮดรอลิกมาเป็นเวลานาน และเวอร์มอนต์ นิวยอร์ก แมริแลนด์ วอชิงตัน และโอเรกอน ต่างก็มีข้อห้ามการขุดเจาะไฮดรอลิกทั่วทั้งรัฐ^{[ 142 ]}

แม้ว่าสหราชอาณาจักรจะยกเลิกการระงับการขุดเจาะไฮดรอลิกเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่รัฐบาลก็ยังคงดำเนินการอย่างระมัดระวังเนื่องจากมีความกังวลเกี่ยวกับแผ่นดินไหวและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการขุดเจาะ ปัจจุบันการขุดเจาะไฮดรอลิกถูกห้ามในฝรั่งเศสและบัลแกเรีย^{[ 61 ]}

ภาพยนตร์เรื่อง GaslandของJosh Fox ที่ได้รับการเสนอชื่อเข้า ชิงรางวัลออสการ์ในปี 2010 ^{[ 143 ]}กลายเป็นจุดศูนย์กลางของการต่อต้านการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ ภาพยนตร์เรื่องนี้นำเสนอปัญหาการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินใกล้กับแหล่งขุดเจาะใน รัฐ เพนซิลเวเนียไวโอมิงและโคโลราโด[ ^{144 ]} Energy in Depthซึ่งเป็นกลุ่มล็อบบี้ของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับข้อเท็จจริงในภาพยนตร์เรื่องนี้^{[ 145 ] เพื่อเป็นการตอบสนอง มีการโพสต์คำโต้แย้งข้อกล่าวอ้างเรื่องความไม่ถูกต้องของ Energy in Depth บนเว็บไซต์ของ Gasland [ 146 ] ผู้อำนวยการ}ของคณะกรรมการอนุรักษ์น้ำมัน^{และก๊าซแห่ง}รัฐโคโลราโด (COGCC) เสนอที่จะให้สัมภาษณ์เป็นส่วนหนึ่งของภาพยนตร์ หากเขาสามารถตรวจสอบสิ่งที่รวมอยู่ในบทสัมภาษณ์ในภาพยนตร์ฉบับสุดท้ายได้ แต่ Fox ปฏิเสธข้อเสนอนั้น^{[ 147 ]} ExxonMobil , Chevron CorporationและConocoPhillipsออกอากาศโฆษณาในช่วงปี 2011 และ 2012 ซึ่งอ้างว่าอธิบายถึงประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของก๊าซธรรมชาติ และโต้แย้งว่าการแตกหินด้วยแรงดันน้ำนั้นปลอดภัย^{[ 148 ]}

ภาพยนตร์เรื่องPromised Land ปี 2012 ที่นำแสดงโดยแมตต์ เดมอนกล่าวถึงการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ^{[ 149 ]}อุตสาหกรรมก๊าซได้โต้ตอบคำวิจารณ์ของภาพยนตร์เกี่ยวกับการแตกหินด้วยแรงดันน้ำด้วยใบปลิว และโพสต์ บน ทวิตเตอร์และเฟซบุ๊ก^{[ 148 ]}

ในเดือนมกราคม 2013 เฟลิม แมคแอลีร์นักข่าวและผู้สร้างภาพยนตร์ชาวไอร์แลนด์เหนือได้เผยแพร่สารคดีที่ระดมทุน^{[ 150 ]}ชื่อFrackNationเพื่อตอบโต้คำกล่าวของฟ็อกซ์ในGaslandโดยอ้างว่า "บอกความจริงเกี่ยวกับการขุดเจาะก๊าซธรรมชาติ" FrackNationฉายรอบปฐมทัศน์ทาง AXS TVของมาร์ค คิวบัน การฉายรอบปฐมทัศน์ตรงกับการวางจำหน่ายPromised Land ^{[ 151 ]}

ในเดือนเมษายน 2013 จอช ฟ็อกซ์ ได้ปล่อยหนังสือGasland 2ซึ่งเป็น "การเดินทางระดับนานาชาติเพื่อเปิดเผยความลับ คำโกหก และมลพิษที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีไฮดรอลิกแฟรกกิ้ง" หนังสือเล่มนี้ท้าทายภาพลักษณ์ของอุตสาหกรรมก๊าซที่พยายามนำเสนอว่าก๊าซธรรมชาติเป็นทางเลือกที่สะอาดและปลอดภัยกว่าน้ำมันว่าเป็นเพียงเรื่องเล่า และบ่อก๊าซที่ได้จากการขุดเจาะด้วยวิธีไฮดรอลิกแฟรกกิ้งนั้นย่อมรั่วไหลไปตามกาลเวลา ทำให้เกิดมลพิษในน้ำและอากาศ ส่งผลกระทบต่อครอบครัว และเป็นอันตรายต่อสภาพภูมิอากาศของโลกด้วยก๊าซมีเทนซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพสูง

ในปี 2014 Scott Cannon จาก Video Innovations ได้เผยแพร่สารคดีเรื่องThe Ethics of Frackingภาพยนตร์เรื่องนี้ครอบคลุมประเด็นทางการเมือง จิตวิญญาณ วิทยาศาสตร์ การแพทย์ และมุมมองทางวิชาชีพเกี่ยวกับการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำ นอกจากนี้ยังเจาะลึกถึงวิธีที่อุตสาหกรรมก๊าซนำเสนอการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำในโฆษณาของพวกเขาด้วย^{[ 152 ]}

ในปี 2015 ภาพยนตร์สารคดีแคนาดาเรื่องFractured Landได้ฉายรอบปฐมทัศน์โลกที่ เทศกาล ภาพยนตร์สารคดีนานาชาติ Hot Docs Canadian International Documentary Festival ^{[ 153 ]}

โดยทั่วไป แหล่งทุนของการศึกษาวิจัยมักเป็นจุดสำคัญของข้อโต้แย้ง ความกังวลเกิดขึ้นเกี่ยวกับการวิจัยที่ได้รับทุนจากมูลนิธิและบริษัท หรือจากกลุ่มสิ่งแวดล้อม ซึ่งบางครั้งอาจนำไปสู่การศึกษาที่ไม่น่าเชื่อถืออย่างน้อยก็ในแง่ของภาพลักษณ์^{[ 154 ] [ 155 ]}องค์กร นักวิจัย และสื่อหลายแห่งรายงานถึงความยากลำบากในการดำเนินการและรายงานผลการศึกษาเกี่ยวกับการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำเนื่องจากแรงกดดันจากอุตสาหกรรม^{[ 156 ]}และรัฐบาล^{[ 37 ]}และแสดงความกังวลเกี่ยวกับการเซ็นเซอร์รายงานด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น^{[ 156 ] [ 157 ] [ 158 ]}บางคนโต้แย้งว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของเทคนิคนี้^{[ 159 ] [ 160 ] [ 161 ] [ 162 ]}

มีความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้นต่อสุขภาพของประชาชนจากกิจกรรมการแตกหินด้วยแรงดัน น้ำ ^{[ 159 ]}การทบทวนการผลิตก๊าซหินดินดานในสหรัฐอเมริกาในปี 2013 ระบุว่า "ด้วยจำนวนแหล่งขุดเจาะที่เพิ่มขึ้น ผู้คนจำนวนมากขึ้นจึงมีความเสี่ยงต่ออุบัติเหตุและการสัมผัสกับสารอันตรายที่ใช้ในบ่อที่มีการแตกหิน" ^{[ 163 ]}การประเมินอันตรายในปี 2011 แนะนำให้เปิดเผยสารเคมีที่ใช้ในการแตกหินด้วยแรงดันน้ำและการขุดเจาะอย่างครบถ้วน เนื่องจากหลายชนิดมีผลกระทบต่อสุขภาพในทันที และหลายชนิดอาจมีผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาว^{[ 164 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2557 หน่วยงานสาธารณสุขแห่งอังกฤษได้เผยแพร่การทบทวนผลกระทบต่อสุขภาพของประชาชนที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสสารเคมีและสารกัมมันตรังสีอันเป็นผลมาจากการสกัดก๊าซหินดินดานในสหราชอาณาจักร โดยอิงจากการตรวจสอบเอกสารและข้อมูลจากประเทศต่างๆ ที่มีการขุดเจาะไฮดรอลิกอยู่แล้ว^{[ 160 ]}บทสรุปผู้บริหารของรายงานระบุว่า: "การประเมินหลักฐานที่มีอยู่ในปัจจุบันบ่งชี้ว่าความเสี่ยงต่อสุขภาพของประชาชนที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสสารที่ปล่อยออกมาจากการสกัดก๊าซหินดินดานจะอยู่ในระดับต่ำหากการดำเนินงานดำเนินการและควบคุมอย่างเหมาะสม หลักฐานส่วนใหญ่ชี้ให้เห็นว่าการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินหากเกิดขึ้น มักเกิดจากการรั่วไหลผ่านรูเจาะแนวตั้ง การปนเปื้อนของน้ำใต้ดินจากกระบวนการขุดเจาะไฮดรอลิกใต้ดินเอง (เช่น การแตกของหินดินดาน) ไม่น่าจะเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม การรั่วไหลของของเหลวหรือน้ำเสียจากการขุดเจาะไฮดรอลิกบนพื้นผิวอาจส่งผลกระทบต่อน้ำใต้ดิน และการปล่อยมลพิษสู่อากาศก็มีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบต่อสุขภาพเช่นกัน ในกรณีที่มีการระบุความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในเอกสาร ปัญหาที่รายงานมักเป็นผลมาจากความล้มเหลวในการดำเนินงานและสภาพแวดล้อมด้านกฎระเบียบที่ไม่ดี" ^{[ 165 ]}

รายงานฉบับปี 2012 ที่จัดทำขึ้นสำหรับสำนักงานใหญ่ด้านสิ่งแวดล้อมของสหภาพยุโรป ระบุถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์จากมลพิษทางอากาศและการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินที่เกิดจากการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำ^{[ 166 ]}ซึ่งนำไปสู่ข้อเสนอแนะหลายประการในปี 2014 เพื่อบรรเทาความกังวลเหล่านี้^{[ 167 ] [ 168 ]}แนวทางปฏิบัติสำหรับพยาบาลเด็กในสหรัฐอเมริกาในปี 2012 ระบุว่าการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำอาจส่งผลกระทบเชิงลบต่อสุขภาพของประชาชน และพยาบาลเด็กควรเตรียมพร้อมที่จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับหัวข้อดังกล่าวเพื่อสนับสนุนการปรับปรุงสุขภาพของชุมชน^{[ 169 ]}

การศึกษาในปี 2017 ในThe American Economic Reviewพบว่า "แท่นขุดเจาะบ่อเพิ่มเติมที่อยู่ภายในระยะ 1 กิโลเมตรจากจุดรับน้ำของระบบประปาชุมชนจะเพิ่มสารปนเปื้อนที่เกี่ยวข้องกับก๊าซหินดินดานในน้ำดื่ม" ^{[ 170 ]}

การศึกษาในปี 2022 ที่ดำเนินการโดย Harvard TH Chan School of Public Health และตีพิมพ์ใน Nature Energy พบว่าผู้สูงอายุที่อาศัยอยู่ใกล้หรืออยู่ใต้ลมของ การพัฒนา แหล่งน้ำมันและก๊าซที่ไม่ธรรมดา (UOGD) ซึ่งเกี่ยวข้องกับวิธีการสกัดรวมถึง fracking มีความเสี่ยงที่จะเสียชีวิตก่อนวัยอันควรมากกว่าผู้สูงอายุที่ไม่ได้อาศัยอยู่ใกล้การดำเนินงานดังกล่าว^{[ 171 ]}

สถิติที่รวบรวมโดยกระทรวงแรงงานสหรัฐฯ และวิเคราะห์โดยศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคของสหรัฐฯแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมการขุดเจาะและจำนวนการบาดเจ็บจากการทำงานที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะและอุบัติเหตุจากยานยนต์ การระเบิด การตก และไฟไหม้^{[ 172 ]}คนงานขุดเจาะยังมีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคปอด รวมถึงมะเร็งปอดและโรคซิลิโคซิส (ซึ่งเกิดจากการสัมผัสกับฝุ่นซิลิกาที่เกิดจากการขุดเจาะหินและการจัดการทราย) ^{[ 173 ]}สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงานแห่งสหรัฐอเมริกา ( NIOSH ) ระบุว่าการสัมผัสกับซิลิกาในอากาศเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคนงานที่ดำเนินการขุดเจาะไฮดรอลิกบางประเภท^{[ 174 ]} NIOSH และ OSHA ได้ออกประกาศเตือนอันตรายร่วมกันในหัวข้อนี้ในเดือนมิถุนายน 2012 ^{[ 174 ]}

นอกจากนี้ แรงงานที่ทำการสกัดยังมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นต่อการสัมผัสรังสี กิจกรรมการแตกหินมักต้องเจาะเข้าไปในหินที่มีสารกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ (NORM) เช่น เรดอน ธอร์เรียม และยูเรเนียม^{[ 175 ]}

รายงานอีกฉบับจากวารสารการแพทย์แคนาดาระบุว่า หลังจากการวิจัย พวกเขาได้ระบุปัจจัย 55 ประการที่อาจก่อให้เกิดมะเร็ง ซึ่งรวมถึง 20 ประการที่แสดงให้เห็นว่าเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งต่อมน้ำเหลือง การวิเคราะห์ด้านสาธารณสุขของมหาวิทยาลัยเยลเตือนว่า ผู้คนหลายล้านคนที่อาศัยอยู่ภายในรัศมี 1 ไมล์จากบ่อขุดเจาะน้ำมันและก๊าซอาจได้รับสารเคมีเหล่านี้^{[ 176 ]}

แม้จะมีข้อกังวลด้านสุขภาพและความพยายามที่จะระงับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีแฟรกกิ้งจนกว่าจะเข้าใจผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพได้ดีขึ้น สหรัฐอเมริกาก็ยังคงพึ่งพาพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างมาก ในปี 2017 การบริโภคพลังงานประจำปีของสหรัฐฯ ร้อยละ 37 มาจากปิโตรเลียม ร้อยละ 29 มาจากก๊าซธรรมชาติ ร้อยละ 14 มาจากถ่านหิน และร้อยละ 9 มาจากแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ โดยมีเพียงร้อยละ 11 เท่านั้นที่มาจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 177 ]}

การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกอาจก่อให้เกิดปัญหาด้านความยุติธรรมทางสิ่งแวดล้อมหลายประการ^{[ 178 ]}หนึ่งในปัญหาด้านความยุติธรรมหลักที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะแบบไฮดรอลิกคือผลกระทบที่บ่อขุดเจาะมีต่อชุมชนที่ตั้งอยู่^{[ 178 ]}บ่อขุดเจาะแบบไฮดรอลิกส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาตั้งอยู่ในพื้นที่ชนบทที่ยากจน^{[ 179 ]}ที่ตั้งของบ่อขุดเจาะส่งผลให้คนยากจน คนผิวสี และชนพื้นเมืองได้รับผลกระทบจากผลเสียภายนอกของการดำเนินงานขุดเจาะแบบไฮดรอลิกอย่างไม่สมส่วน^{[ 179 ]}

บริษัทขุดเจาะน้ำมันและก๊าซหลายแห่งอ้างว่าพื้นที่ขุดเจาะของพวกเขาจะส่งผลให้เกิดโอกาสการจ้างงานมากขึ้นสำหรับชุมชนที่ตั้งอยู่ อย่างไรก็ตาม ในบทความที่สัมภาษณ์ผู้เขียนรายงานเกี่ยวกับพื้นที่ขุดเจาะน้ำมันและก๊าซในรัฐโอไฮโอ ฌอน โอเลียรี ผู้เขียนรายงานกล่าวว่า "บ่อน้ำมันและก๊าซที่สร้างเสร็จแล้วไม่จำเป็นต้องมีพนักงานประจำจำนวนมาก และหลายคนที่ทำงานด้านการขุดเจาะและการทำแฟรกกิ้งก็มาจากนอกพื้นที่" ^{[ 180 ]}นี่กลายเป็นปัญหาเพราะพื้นที่ขุดเจาะน้ำมันและก๊าซเหล่านี้หลายแห่งสร้างขึ้นในชุมชนชนบทที่ยากจน ซึ่งผู้คนต้องการงานทำ^{[ 181 ]}มีหลายกรณีที่พบว่าการจ้างงานลดลงหลังจากมีการนำการทำแฟรกกิ้งมาใช้ นับตั้งแต่การบูมของการทำแฟรกกิ้งในเทือกเขาแอปปาเลเชียนในปี 2551 บริษัทก๊าซขนาดใหญ่ 30 แห่งในรัฐโอไฮโอ เพนซิลเวเนีย และเวสต์เวอร์จิเนีย ได้บันทึกผลผลิตทางเศรษฐกิจจำนวนมาก แต่จำนวนงานในพื้นที่ลดลง 1% ในขณะที่โอกาสการจ้างงานในระดับประเทศเพิ่มขึ้น 14% การจ้างงานเพิ่มขึ้น 4% ในภูมิภาคที่มีการทำแฟรกกิ้ง ในขณะที่อัตราการจ้างงานของประเทศเพิ่มขึ้น 10% และรายได้เพิ่มขึ้นเพียงสามในสี่ของอัตราเฉลี่ยของประเทศ^{[ 182 ]}   ตามที่ฌอน โอเลียรี นักวิจัยอาวุโสของสถาบันโอไฮโอริเวอร์แวลลีย์ ชี้ให้เห็นว่า "แม้ว่าการศึกษาบางชิ้นจะพบว่าสภาพเศรษฐกิจดีขึ้นในพื้นที่ที่มีการนำการขุดเจาะแบบไฮดรอลิกมาใช้ แต่การศึกษาเหล่านี้ก็ไม่สามารถลบล้างข้อเท็จจริงที่ว่าผลกระทบภายนอกเชิงลบจากการขุดเจาะแบบไฮดรอลิกนั้นกระจุกตัวอยู่ในภูมิภาคเหล่านี้ (ภูมิภาคชนบทที่ยากจน) และมักจะสร้างภาระให้กับผู้ที่ไม่ได้รับผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจจากการขุดเจาะแบบไฮดรอลิก" ^{[ 182 ]}แม้ว่าหลายภูมิภาคจะได้รับคำสัญญาว่าจะได้รับผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชนบทที่ยากจนซึ่งมีความจำเป็น แต่ผลประโยชน์เหล่านี้ก็ไม่เคยเกิดขึ้นจริง กรณีหนึ่งที่พบได้ทั่วไปในนอร์ทแจ็กสัน โอไฮโอ ซึ่งเมล แคดเดิล ชาวบ้านคนหนึ่งอนุญาตให้มีการสร้างบ่อน้ำมันในฟาร์มของเขาโดยสัญญาว่าจะได้รับค่าลิขสิทธิ์จำนวนมาก แต่ดังที่แคดเดิลกล่าวไว้ว่า "ผมไม่มีรายได้จากบ่อน้ำมันเหล่านี้เลย ผมเสียที่ดินไป 5 เอเคอร์โดยเปล่าประโยชน์" อันเป็นผลมาจากการที่บริษัทน้ำมันให้คำสัญญาเท็จและไม่ได้ให้ผลประโยชน์ทางการเงินใดๆ แก่เขาสำหรับการใช้ที่ดินของเขา^{[ 183 ]} ชนพื้นเมืองยังต้องเผชิญกับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซในปริมาณที่ไม่สมดุลในชุมชนของพวกเขา เนื่องจากบริษัทและรัฐบาลมักจะยึดที่ดินของพวกเขาและทำลายมันเพื่อทรัพยากรแร่ธาตุ เช่น ก๊าซและน้ำมัน^{[ 184 ]}ตามรายงานของ Classic Journal กฎหมายได้ถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาเพื่ออนุญาตให้สิ่งนี้เกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งกฎหมายของรัฐบาลกลาง เช่น พระราชบัญญัติการเช่าแร่ปี 1938 และพระราชบัญญัติการกำหนดตนเองและการช่วยเหลือด้านการศึกษาของชนพื้นเมืองปี 1975 ซึ่งทั้งสองฉบับจำกัดสิทธิของชนพื้นเมืองในทรัพยากรบนที่ดินของพวกเขา^{[ 184 ]}ปัญหาสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีไฮดรอลิกแฟรกกิ้ง ซึ่งมักส่งผลกระทบต่อชนเผ่าพื้นเมือง คือ น้ำเสียที่มีสารเคมีปนเปื้อนจากแหล่งขุดเจาะ^{[ 184 ]}งานวิจัยที่ดำเนินการโดย Shelley Palmer และคณาจารย์ท่านอื่นๆ จากมหาวิทยาลัยจอร์เจีย ซึ่งสำรวจผลกระทบเชิงลบของนโยบายการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีไฮดรอลิกแฟรกกิ้ง ต่อที่ดินและชุมชนของชนพื้นเมืองอเมริกัน ระบุว่า "ช่องโหว่ทางกฎหมายทำให้สามารถทิ้งน้ำเสียที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดจากการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีไฮดรอลิกแฟรกกิ้ง ลงบนที่ดินของชนพื้นเมืองอเมริกัน ส่งผลให้เกิดมลพิษและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์" ^{[ 184 ]}

ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่สำคัญบางประการที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีแฟรกกิ้ง ส่งผลให้ชุมชนชนบทที่ตั้งของบ่อน้ำมันได้รับผลกระทบอย่างไม่สมส่วนจากการปนเปื้อนของน้ำ การปนเปื้อนของอากาศ และการปนเปื้อนของดิน^{[ 179 ]}งานวิจัยที่ดำเนินการโดยนักวิชาการด้านกฎหมาย Matthew Castell พบว่าทั้งสถานะของรัฐบาลกลางและกฎหมายทั่วไปไม่ได้ให้ชุมชนและเจ้าของที่ดินที่ได้รับผลกระทบเข้าถึงวิธีการแก้ไขหรือความช่วยเหลือสำหรับความเสียหายที่เกิดจากการขุดเจาะน้ำมันและ ก๊าซด้วยวิธีแฟรกกิ้ง ^{[ 179 ]} Vivian Underhill นักวิจัยด้านสังคมศาสตร์และสุขภาพสิ่งแวดล้อม และศาสตราจารย์ด้านสังคมวิทยา สิ่งแวดล้อม และความยั่งยืน พบว่าตั้งแต่ปี 2014 ถึง 2024 การขุดเจาะน้ำมันและก๊าซด้วยวิธีแฟรกกิ้งที่รายงานในแต่ละปี ร้อยละ 62 ถึง 73 ใช้สารเคมีอย่างน้อยหนึ่งชนิดที่พระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัยยอมรับว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม หากไม่มีช่องโหว่ Halliburton โครงการเหล่านี้จะต้องอยู่ภายใต้ข้อกำหนดการอนุญาตและการตรวจสอบ ซึ่งให้ข้อมูลแก่ชุมชนท้องถิ่นเกี่ยวกับความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น^{[ 185 ]}

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการขุดเจาะไฮดรอลิก

ภาพแสดงแผนผังกระบวนการแยกชั้นหินด้วยแรงดันน้ำเพื่อสกัดก๊าซจากหินดินดาน
ประเภทกระบวนการ	เครื่องกล
ภาคอุตสาหกรรม	การทำเหมือง
เทคโนโลยีหลักหรือกระบวนการย่อย	แรงดันของไหล
สินค้า)	ก๊าซธรรมชาติปิโตรเลียม
นักประดิษฐ์	ฟลอยด์ ฟาร์ริส, โจเซฟ บี. คลาร์ก ( บริษัท สตาโนลินด์ ออยล์ แอนด์ แก๊ส คอร์ปอเรชั่น )
ปีที่ประดิษฐ์	1947

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นจากการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ ได้แก่ มลพิษทางอากาศและมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การใช้น้ำปริมาณมาก การปนเปื้อนของน้ำใต้ดิน การใช้ที่ดิน^{[ 186 ]}แผ่นดินไหวที่เกิดจากน้ำ มลภาวะทางเสียง และผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์หลายประการ^{[ 187 ]}

การปล่อยมลพิษทางอากาศส่วนใหญ่เป็นมีเทนที่รั่วไหลออกมาจากบ่อ พร้อมกับการปล่อยมลพิษจากอุตสาหกรรมจากอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการสกัด^{[ 166 ]}กฎระเบียบสมัยใหม่ของสหราชอาณาจักรและสหภาพยุโรปกำหนดให้ต้องไม่มีการปล่อยมีเทน ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก ที่มีศักยภาพสูง การรั่วไหลของมีเทนเป็นปัญหาใหญ่กว่าในบ่อเก่าเมื่อเทียบกับบ่อที่สร้างภายใต้กฎหมายของสหภาพยุโรปฉบับใหม่กว่า^{[ 166 ]}

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2559 สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) ได้ออกรายงานเรื่อง "การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำสำหรับการผลิตน้ำมันและก๊าซ: ผลกระทบจากวัฏจักรน้ำจากการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำต่อแหล่งน้ำดื่มในสหรัฐอเมริกา (รายงานฉบับสุดท้าย)" EPA พบหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ว่ากิจกรรมการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำสามารถส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำดื่มได้^{[ 188 ]}สาเหตุหลักบางประการที่ทำให้น้ำดื่มปนเปื้อนตามที่ EPA ระบุไว้ ได้แก่:

• การนำน้ำออกเพื่อใช้ในการขุดเจาะแบบไฮดรอลิกในช่วงเวลาหรือพื้นที่ที่มีน้ำไม่เพียงพอ^{[ 188 ]}
• การรั่วไหลขณะจัดการของเหลวและสารเคมีในการขุดเจาะส่งผลให้สารเคมีปริมาณมากหรือความเข้มข้นสูงไปถึงแหล่งน้ำใต้ดิน^{[ 188 ]}
• การฉีดของเหลวแฟรกกิ้งเข้าไปในบ่อเมื่อใช้งานเครื่องจักรอย่างไม่ถูกต้อง ทำให้ก๊าซหรือของเหลวเคลื่อนตัวไปยังแหล่งน้ำใต้ดิน^{[ 188 ]}
• การฉีดของเหลวแฟรกกิ้งโดยตรงเข้าไปในแหล่งน้ำใต้ดิน^{[ 188 ]}
• การรั่วไหลของน้ำเสียจากการแตกไฮดรอลิกที่บกพร่องลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน^{[ 188 ]}
• การกำจัดหรือการจัดเก็บน้ำเสียจากการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซในบ่อที่ไม่มีการบุผนังส่งผลให้แหล่งน้ำใต้ดินปนเปื้อน^{[ 188 ]}

การปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดวงจรชีวิตของน้ำมันหินดินดานสูงกว่าน้ำมันทั่วไป 21%-47% ในขณะที่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากก๊าซธรรมชาติที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมนั้นต่ำกว่าก๊าซทั่วไป 6% ถึงสูงกว่า 43% ^{[ 189 ]}

การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำใช้ ปริมาณน้ำระหว่าง 1.2 ถึง 3.5 ล้านแกลลอนสหรัฐ (4,500 ถึง 13,200 ลูกบาศก์เมตร^{) ต่อบ่อ โดยโครงการขนาดใหญ่ใช้ปริมาณน้ำมากถึง 5 ล้านแกลลอนสหรัฐ (19,000 ลูกบาศก์ เมตร} ) ^{[ 190 ]}มีการใช้น้ำเพิ่มเติมเมื่อมีการแตกตัวซ้ำของบ่อ^{[ 83 ] [ 191 ]} โดยเฉลี่ยแล้วบ่อหนึ่งๆ ต้องการ น้ำ3 ถึง 8 ล้านแกลลอนสหรัฐ (11,000 ถึง 30,000 ลูกบาศก์เมตร^{) ตลอดอายุการใช้งาน [ 75 ]}ตามข้อมูลจากสถาบัน Oxford Institute for Energy Studiesระบุว่า ในยุโรปจำเป็นต้องใช้ของเหลวในการแตกหินในปริมาณที่มากกว่า เนื่องจากความลึกของชั้นหินดินดานโดยเฉลี่ยสูงกว่าในสหรัฐอเมริกาถึง 1.5 เท่า^{[ 192 ]}น้ำผิวดินอาจปนเปื้อนได้จากการรั่วไหลและบ่อขยะที่สร้างและบำรุงรักษาไม่ถูกต้อง^{[ 193 ]}และน้ำใต้ดินอาจปนเปื้อนได้หากของเหลวสามารถไหลออกจากชั้นหินที่กำลังแตกหิน (เช่น ผ่านบ่อร้างรอยแตก และรอยเลื่อน^{[ 194 ]} ) หรือจากน้ำที่ผลิตได้ (ของเหลวที่ไหลกลับ ซึ่งมีส่วนประกอบที่ละลายอยู่ เช่น แร่ธาตุและน้ำเกลือ ) ความเป็นไปได้ที่น้ำใต้ดินจะปนเปื้อนจากการรั่วไหลของน้ำเกลือและของเหลวในการแตกหินผ่านบ่อร้างเก่ามีน้อย^{[ 195 ] [ 160 ]}น้ำที่ผลิตได้จะถูกจัดการโดย การ ฉีดลงใต้ดินการบำบัดและปล่อยน้ำเสียจากเทศบาลและเชิงพาณิชย์ ระบบแบบปิดที่บริเวณบ่อหรือแหล่งผลิต และการรีไซเคิลเพื่อใช้ในการแตกหินในบ่อในอนาคต^{[ 196 ]}โดยทั่วไปแล้วน้ำที่ผลิตได้ที่ใช้ในการแตกหินจะสามารถนำกลับมาใช้ได้น้อยกว่าครึ่งหนึ่ง^{[ 197 ]}

การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกทำให้เกิดมลพิษหลายประเภท รวมถึงมลพิษทางน้ำ หลังจากที่บ่อถูกขุดเจาะและผลิตน้ำมันและก๊าซแล้ว ของเหลวที่ใช้ในการขุดเจาะมักจะยังคงอยู่ใต้ดิน ซึ่งอาจปนเปื้อนน้ำใต้ดินและเชื่อมต่อกับระบบชั้นหินอุ้มน้ำ^{[ 198 ]}น้ำเสียที่เกิดจากการดำเนินงานก็เป็นพิษและต้องได้รับการจัดเก็บ บำบัด และปล่อยทิ้งอย่างถูกต้อง แต่ส่วนใหญ่มักจะเก็บไว้ในบ่อกักเก็บซึ่งอาจรั่วไหลลงสู่พื้นดินโดยรอบและส่งผลกระทบต่อสัตว์ป่า^{[ 198 ]}การตอบสนองของรัฐบาลกลางและรัฐต่อทรัพยากรน้ำที่ได้รับผลกระทบนั้นค่อนข้างหลากหลายตามที่… ตามที่… ในระดับรัฐบาลกลาง “กฎระเบียบไม่เพียงพอเนื่องจากมีข้อยกเว้นที่ชัดเจนบางประการจากพระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัย พระราชบัญญัติอากาศสะอาด และพระราชบัญญัติน้ำสะอาดที่ได้รับอนุญาตจากพระราชบัญญัตินโยบายพลังงานปี 2548” ^{[ 198 ]} 

ประชาชนได้รับน้ำดื่มจากแหล่งน้ำผิวดิน ซึ่งรวมถึงแม่น้ำและอ่างเก็บน้ำ หรือจากแหล่งน้ำบาดาลที่เข้าถึงได้โดยบ่อน้ำสาธารณะหรือส่วนตัว มีกรณีที่ได้รับการบันทึกไว้มากมายที่น้ำบาดาลในบริเวณใกล้เคียงปนเปื้อนจากกิจกรรมการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ ทำให้ผู้อยู่อาศัยที่มีบ่อน้ำส่วนตัวต้องหาน้ำจากแหล่งภายนอกเพื่อใช้ดื่มและใช้ในชีวิตประจำวัน^{[ 199 ] [ 200 ]}

สารเพอร์และโพลีฟลูออโรอัลคิลหรือที่รู้จักกันในชื่อ "PFAS" หรือ "สารเคมีตลอดกาล" มีความเชื่อมโยงกับโรคมะเร็งและความพิการแต่กำเนิด สารเคมีที่ใช้ในการขุดเจาะแบบแฟรกกิ้งจะคงอยู่ในสิ่งแวดล้อม เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมแล้ว สารเคมีเหล่านั้นจะสลายตัวกลายเป็น PFAS ในที่สุด สารเคมีเหล่านี้สามารถรั่วไหลจากแหล่งขุดเจาะและลงสู่แหล่งน้ำใต้ดินได้ PFAS สามารถรั่วไหลลงสู่บ่อน้ำใต้ดินที่เก็บน้ำเสียได้หลายล้านแกลลอน^{[ 201 ]}

นอกจากปัญหาน้ำปนเปื้อนแล้ว การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกยังใช้น้ำปริมาณมาก บ่อน้ำหนึ่งแห่งอาจใช้น้ำได้ตั้งแต่ 1.5 ล้านถึง 16 ล้านแกลลอน^{[ 202 ]}มีความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบของการขุดเจาะแบบไฮดรอลิกต่อทรัพยากรน้ำในท้องถิ่น โดยเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งของสหรัฐอเมริกา^{[ 203 ]}แหล่งขุดเจาะแบบไฮดรอลิกเหล่านี้กำลังใช้น้ำหลายล้านแกลลอนจากแหล่งน้ำใต้ดินที่กำลังร่อยหรอลงอยู่แล้ว^{[ 204 ]}ตามรายงานของนิวยอร์กไทมส์ "ทั่วประเทศ การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกใช้น้ำไปเกือบ 1.5 ล้านล้านแกลลอนตั้งแต่ปี 2011 นั่นคือปริมาณน้ำประปาที่รัฐเท็กซัสทั้งรัฐใช้ในหนึ่งปี" ^{[ 205 ]}

ในสหรัฐอเมริกา พื้นที่กว่า 12 ล้านเอเคอร์ (4,900,000 เฮกตาร์) ถูกใช้สำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเทียบเท่ากับอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน 6 แห่ง^{[ 206 ]}ต้องใช้พื้นที่ประมาณ 3.6 เฮกตาร์ (8.9 เอเคอร์) ต่อแท่นขุดเจาะ แต่ละแห่ง สำหรับการติดตั้งบนพื้นผิว การก่อสร้างแท่นขุดเจาะและโครงสร้างรองรับทำให้ภูมิทัศน์แตกแยกอย่างมาก ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อสัตว์ป่า^{[ 207 ]}จำเป็นต้องฟื้นฟูพื้นที่เหล่านี้หลังจากบ่อน้ำมันหมด^{[ 166 ]}งานวิจัยระบุว่า ผลกระทบต่อ ต้นทุน บริการระบบนิเวศ (เช่น กระบวนการที่โลกธรรมชาติมอบให้แก่มนุษยชาติ) มีมูลค่ามากกว่า 250 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปีในสหรัฐอเมริกา^{[ 208 ]}แท่นขุดเจาะแต่ละแห่ง (โดยเฉลี่ย 10 บ่อต่อแท่น) ต้องใช้กิจกรรมที่มีเสียงดังประมาณ 800 ถึง 2,500 วัน ในระหว่างกระบวนการเตรียมการและการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ ซึ่งส่งผลกระทบต่อทั้งผู้อยู่อาศัยและสัตว์ป่าในท้องถิ่น นอกจากนี้ เสียงดังยังเกิดจากการจราจรของรถบรรทุกอย่างต่อเนื่อง (ทราย ฯลฯ) ที่จำเป็นในการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ^{[ 166 ]}กำลังดำเนินการวิจัยเพื่อตรวจสอบว่าสุขภาพของมนุษย์ได้รับผลกระทบจากมลพิษทางอากาศและ น้ำ หรือไม่ และจำเป็นต้องปฏิบัติตามขั้นตอนและกฎระเบียบด้านความปลอดภัยอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายและจัดการความเสี่ยงของอุบัติเหตุที่อาจก่อให้เกิดอันตราย^{[ 160 ]}

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2556 สำนักงานบริหารทางรถไฟแห่งสหรัฐอเมริกาได้ระบุว่าการปนเปื้อนของน้ำมันจากสารเคมีไฮดรอลิกแฟรกเจอร์ริ่งเป็น "สาเหตุที่เป็นไปได้" ของการกัดกร่อนในรถถังบรรทุกน้ำมัน^{[ 209 ]}

การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำมีความเชื่อมโยงกับการเกิดแผ่นดินไหวที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ หรือแผ่นดินไหวในภูมิภาคที่ก่อนหน้านี้มีการบันทึกแผ่นดินไหวเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย^{[ 210 ]}การแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหลักสำหรับแผ่นดินไหวอย่างน้อย 2% ในสหรัฐอเมริกา ตามรายงานของสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา แต่ก็อาจสูงกว่านั้น^{[ 210 ]}นักธรณีวิทยาทราบมาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 แล้วว่าการดันของเหลวลงไปในพื้นดิน เช่นเดียวกับที่ทำในระหว่างการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำ สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้ แต่ USGS โต้แย้งว่าบริษัทเชื้อเพลิงฟอสซิลหลายแห่งเพิกเฉยต่อเรื่องนี้^{[ 211 ]}ความเชื่อมโยงนี้ได้รับการยอมรับครั้งแรกเมื่อมีการขุดบ่ออยู่นอกโรงงานแห่งหนึ่งในเดนเวอร์ และเกิดแผ่นดินไหวขนาดเล็กถึงปานกลางมากกว่า 700 ครั้ง ซึ่งสอดคล้องกับปริมาตรและแรงดันของการฉีดเข้าไปในบ่อ [ ^{211 ] เบื้องหลัง} การเพิ่มขึ้นอย่างมากของแผ่นดินไหวเหล่านี้คือบ่อฉีดน้ำเสีย ซึ่งเป็นบ่อที่ขุดในแนวนอนและใช้ในการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำหลายครั้ง^{[ 211 ]}สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริการายงานว่ามีผู้คนมากถึง 7.9 ล้านคนในหลายรัฐที่มีความเสี่ยงต่อแผ่นดินไหวในระดับเดียวกับรัฐแคลิฟอร์เนีย โดยการแตกร้าวด้วยแรงดันน้ำและการปฏิบัติที่คล้ายคลึงกันเป็นปัจจัยสำคัญ^{[ 212 ]}

เท็กซัสและโอคลาโฮมาเป็นสองภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดจากกิจกรรมแผ่นดินไหวที่เกิดจากการขุดเจาะน้ำมันด้วยวิธีแฟรกกิ้ง ก่อนปี 2551 ไม่มีการบันทึกแผ่นดินไหวแม้แต่ครั้งเดียวในภูมิภาคดัลลัส-ฟอร์ตเวิร์ธของเท็กซัส แต่หลังจากนั้น ภูมิภาคนี้ก็ประสบกับแผ่นดินไหวเพิ่มขึ้นถึงหกเท่า^{[ 213 ]}การเพิ่มขึ้นของแผ่นดินไหวในพื้นที่นี้สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมการขุดเจาะน้ำมันโดยตรง^{[ 211 ]}หลังจากเริ่มการขุดเจาะอย่างเข้มข้นในปี 2551 ในภูมิภาคเท็กซัสและโอคลาโฮมา ผู้อยู่อาศัยเริ่มรู้สึกถึงแผ่นดินไหว โดยมีการบันทึกแผ่นดินไหวมากกว่า 180 ครั้งในเท็กซัสระหว่างวันที่ 30 ตุลาคมของปีนั้นถึง 31 พฤษภาคมของปี 2552 ^{[ 211 ]}แผ่นดินไหวที่บันทึกไว้ใหญ่ที่สุดในเท็กซัส ซึ่งเป็นผลมาจากการขุดเจาะน้ำมันด้วยวิธีแฟรกกิ้ง คือแผ่นดินไหวขนาด 4.0 แมกนิตูดที่เกิดขึ้นในปี 2561 ^{[ 210 ]}ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับธรณีวิทยาของพื้นที่ที่ถูกแฟรกกิ้งและใช้สำหรับบ่อฉีดสามารถช่วยลดศักยภาพของการเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งสำคัญได้^{[ 214 ]}

ประเทศต่างๆ ที่ใช้หรือกำลังพิจารณาใช้การแตกหินด้วยแรงดันน้ำได้นำกฎระเบียบที่แตกต่างกันมาใช้ รวมถึงการพัฒนากฎหมายระดับรัฐบาลกลางและระดับภูมิภาค และข้อจำกัดการแบ่งเขตพื้นที่ในระดับท้องถิ่น^{[ 215 ] [ 216 ]}ในปี 2554 หลังจากแรงกดดันจากสาธารณชน ฝรั่งเศสกลายเป็นประเทศแรกที่ห้ามการแตกหินด้วยแรงดันน้ำ โดยอิงตามหลักการป้องกันไว้ก่อนรวมถึงหลักการป้องกันและแก้ไขอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 38 ] [ 39 ] [ 217 ] [ 218 ]}การห้ามดังกล่าวได้รับการยืนยันโดยคำตัดสินของสภารัฐธรรมนูญ ในเดือนตุลาคม 2556 ^{[ 219 ]}บางประเทศ เช่น สก็อตแลนด์ ได้ระงับการปฏิบัติดังกล่าวชั่วคราวเนื่องจากความกังวลด้านสาธารณสุขและการต่อต้านจากสาธารณชนอย่างรุนแรง^{[ 220 ]}ประเทศต่างๆ เช่นแอฟริกาใต้ได้ยกเลิกการห้าม โดยเลือกที่จะมุ่งเน้นไปที่การควบคุมแทนการห้ามโดยสิ้นเชิง^{[ 221 ]}เยอรมนีได้ประกาศร่างกฎระเบียบที่จะอนุญาตให้ใช้การแตกหินด้วยแรงดันน้ำเพื่อการใช้ประโยชน์จากแหล่งก๊าซหินดินดาน ยกเว้นพื้นที่ชุ่มน้ำ^{[ 222 ]}ในประเทศจีน การควบคุมก๊าซหินดินดานยังคงเผชิญกับอุปสรรค เนื่องจากมีความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนกับระบอบการกำกับดูแลอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านการค้า^{[ 223 ]}หลายรัฐในออสเตรเลียได้สั่งห้ามการแตกหินเพื่อสกัดไฮโดรคาร์บอนเป็นการถาวรหรือชั่วคราว^{[ 224 ]}ในปี 2019 การแตกหินด้วยแรงดันน้ำถูกห้ามในสหราชอาณาจักร^{[ 225 ]}

สหภาพยุโรปได้นำคำแนะนำเกี่ยวกับหลักการขั้นต่ำสำหรับการใช้การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำปริมาณมากมาใช้^{[ 40 ]}ระบบการกำกับดูแลของสหภาพยุโรปกำหนดให้ต้องเปิดเผยข้อมูลสารเติมแต่งทั้งหมด^{[ 226 ]}ในสหรัฐอเมริกา สภาคุ้มครองน้ำบาดาลได้เปิดตัว FracFocus.org ซึ่งเป็นฐานข้อมูลการเปิดเผยข้อมูลโดยสมัครใจทางออนไลน์สำหรับของเหลวที่ใช้ในการแตกตัวด้วยแรงดันน้ำ โดยได้รับการสนับสนุนจากกลุ่มการค้าด้านน้ำมันและก๊าซ และกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา^{[ 227 ] [ 228 ]}การแตกตัวด้วยแรงดันน้ำได้รับการยกเว้นจากการควบคุมการฉีดใต้ดินของพระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัย ยกเว้นเมื่อใช้ เชื้อเพลิงดีเซล EPA รับประกันการตรวจสอบการออกใบอนุญาตการขุดเจาะเมื่อใช้เชื้อเพลิงดีเซล^{[ 229 ]}

ในปี 2012 รัฐเวอร์มอนต์เป็นรัฐแรกในสหรัฐอเมริกาที่สั่งห้ามการขุดเจาะไฮดรอลิก เมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 2014 รัฐนิวยอร์กเป็นรัฐที่สองที่ออกคำสั่งห้ามการขุดเจาะไฮดรอลิกทุกประเภทโดยสิ้นเชิง เนื่องจากมีความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม^{[ 230 ] [ 231 ] [ 232 ]}

• การเจาะแบบกำหนดทิศทาง
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตไฟฟ้า
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากปิโตรเลียม
• การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกแยกตามประเทศ
• การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกในสหรัฐอเมริกา
• การขุดเจาะแบบไฮดรอลิกในสหราชอาณาจักร
• การชะล้างในแหล่งกำเนิด
• กฎหมายพลังงานของนิวยอร์ก #ไฮโดรฟรักกิ้ง
• พลังงานนิวเคลียร์
• น้ำมันพีค
• สินทรัพย์ที่ถูกทิ้งร้าง
• การสกัดน้ำมันจากหินดินดาน
• วาคา มูเอร์ตา

 บทความนี้ได้นำเนื้อหาที่เป็นสาธารณสมบัติจาก รายงานเรื่อง "การขุดเจาะไฮดรอลิกเพื่อการผลิตน้ำมันและก๊าซ: ผลกระทบจากวัฏจักรน้ำของการขุดเจาะไฮดรอลิกต่อทรัพยากรน้ำดื่มในสหรัฐอเมริกา (รายงานฉบับสุดท้าย)" มา ใช้สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาสืบค้นเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 2016