Compatibility of Desalinated Water with the Dammam Formation Aquifer at a Pilot Recharge Site in Kuwait

كان الهدف من المشروع هو اختيار موقع تجريبي للقيام بعملية حقن اصطناعي لتكوين الدمام، ومن ثم جمع عينات لبابية من التكوين ودراسة التغيرات الطارئة على مسامية ونفاذية هذه الصخور نتيجة الحقن الصناعي. وذلك للاستفادة من النتائج في تقييم الآثار العكسية المحتملة لظاهرة حقن مياه التحلية في تكوين الدمام في موقع تجريبي، واقتراح الحلول العلاجية المناسبة مع تحديد اماكن للمكامن القابلة للحقن. تم حفر بئر الموقع المقترح للشحن وأخذ عينات لبابية على طول تكوين الدمام من عمق 122 م وحتى 271 م ، كما جُمعت عينات للمياه الجوفية من البئر إضافة إلى عينات من مياه الحنفية. ومن خلال الدراسة المفصّلة للعينات اللبابية تم تحديد طبقات الدمام الثلاث، العلوية والوسطى والسفلية، وقد تبين أن طبقة الدمام العلوية بالإضافة إلى الجزء العلوي من الطبقة الوسطى، هما الأكثر مسامية ونفاذية وأكثر ملائمة للشحن الاصطناعي، بينما كان الجزء السفلي من الطبقة الوسطى وكذلك الطبقة السفلية من تكوين الدمام تعتبران أقل مسامية ونفاذية علاوة على احتوائهما على مواد عضوية متفحمة مما جعلهما غير ملائمتين للشحن الاصطناعي. كما أجريت اختبارات لحركة المياه المحلاّة عبر 12 عينة لبابية مختارة من الطبقتين العلوية والوسطى لتكوين الدمام، حيث أظهرت نتائج تلك الاختبارات عدم وجود أي تأثيرات عكسية عدا بعض الانخفاض في النفاذية الذي نتج عن تحرّك بعض المواد الدقيقة.

 Assessment of three units of Dammam formation.  Probe groundwater compatibility. The Kuwait Institute for Scientific Research (KISR) carried out a study on the assessment of the feasibility of artificial ground water recharge in the State of Kuwait. One of the recommendations of the study was to implement a pilot project for creating a strategic reserve of potable water by injecting desalinated fresh water in the Dammam Formation aquifer. As a prelude to this pilot project, a laboratory study on the compatibility of the desalinated fresh water with the Dammam Formation aquifer material and native ground water has been completed by KISR. The final report summarizes the findings of investigating the degree of compatibility of the desalinated water with the native ground water and aquifer material of the Dammam Formation at the selected pilot recharge site. Based on the investigations on core samples, the three units of the Dammam Formation, Upper, Middle and Lower Members were recognized. The Upper Member and the upper part of the Middle Member were the most porous and permeable range and most suitable for artificial recharge. The lower part of the Middle Member and the Lower Member were less porous and permeable and also contained lignitic and bituminous materials, thus making the range unsuitable for recharge. Core flow tests with desalinated fresh water from the Upper and Middle Members indicated that apart from some reduction in the hydraulic conductivity in some of the ranges due to the movement of the fines, no other adverse effects were expected. Geochemical simulation of scaling tendency of the mixtures of Dammam Formation water and desalinated water did not suggest any scaling. Authors state that no compatibility problem is expected during the recharge operation. The mercury porosimetry data suggested that injection water should be filtered to remove suspended solids of diameter 1.5 microns and higher to avoid clogging of the pore spaces. The recharge site is recommended to be shifted 8-10 km towards southwest to take advantage of higher transmissivity and deeper potentiometric surface of the aquifer.