Воздействие гидроразрыва на окружающую среду Vs. Традиционное бурение на газ / нефть: исследования показывают, что различия могут быть минимальными


Добыча сырой нефти и отбор природного газа в Соединенных Штатах снизили зависимость страны от иностранной нефти и предоставили финансовую помощь американским потребителям, но также вызвали давнюю озабоченность по поводу экологического ущерба, такого как загрязнение грунтовых вод.

Исследователь из Колледжа искусств и наук Сиракузского университета и группа ученых из штата Пенсильвания разработали новую технику машинного обучения для комплексной оценки данных о качестве воды с целью обнаружения образцов подземных вод, на которые, вероятно, повлияла недавняя утечка метана во время добычи нефти и газа. . Используя эту модель, команда пришла к выводу, что нетрадиционные методы бурения, такие как гидроразрыв пласта или гидроразрыв пласта, не обязательно вызывают больше экологических проблем, чем обычное бурение на нефть и газ.

Два распространенных способа добычи нефти и газа в США – это обычные и нетрадиционные методы. Обычные нефть и газ перекачиваются из легкодоступных источников с использованием естественного давления. И наоборот, нетрадиционные нефть и газ добываются из труднодоступных источников путем сочетания горизонтального бурения и гидроразрыва пласта. Гидроразрыв извлекает природный газ, нефть и рассол из коренных пород путем нагнетания смеси песка, химикатов и воды. При бурении в земле и направлении смеси под высоким давлением в породу газ изнутри высвобождается и вытекает к устью скважины.

Тао Вэнь, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде (EES) в Сиракузах, недавно провел исследование, сравнивающее данные из разных штатов, чтобы увидеть, какой метод может привести к большему загрязнению грунтовых вод. Они специально проверили уровень метана, который является основным компонентом природного газа.


Команда выбрала четыре штата США, расположенных в важных сланцевых зонах, в качестве целевых для своего исследования: Пенсильвания, Колорадо, Техас и Нью-Йорк. Один из этих штатов – Нью-Йорк – запретил практику гидроразрыва в 2015 году после обзора Департамента здравоохранения штата Нью-Йорк, который обнаружил значительные сомнения в отношении здоровья, включая рост воды и воздуха.

Вэнь и его коллеги собрали большой набор данных по химическому составу подземных вод из множества источников, включая отчеты федерального агентства, в журналах и данные нефтегазовых компаний. Большинство протестированных проб воды в их исследовании было взято из бытовых водозаборных колодцев. Хотя сам по себе не токсичен, Вэнь говорит, что загрязнение метаном, обнаруженное в неглубоких грунтовых водах, может представлять опасность для соответствующего домовладельца, поскольку оно может быть опасным взрывом, может увеличить уровень других токсичных химических веществ, таких как марганец и мышьяк, и будет способствовать увеличению глобальное потепление, поскольку метан является парниковым газом.

В их модели использовались сложные алгоритмы для анализа почти всех сохраненных геохимических данных, чтобы предсказать, подверглась ли данная проба подземных вод отрицательному воздействию недавнего бурения нефтяных и газовых скважин.

Сравнение данных показало, что случаи метаном в Нью-Йорке – штате без нетрадиционного бурения, но с большим объемом обычного бурения – были аналогичны случаям в Пенсильвании – штате с большим объемом нетрадиционного бурения. Вэнь говорит, что это говорит о том, что нетрадиционные методы бурения, такие как гидроразрыв, не обязательно приводят к большим экологическим проблемам, чем обычное бурение, хотя этот результат можно альтернативно объяснить разным объемом наборов данных химического состава подземных вод, собранных для этих двух штатов.

Модель также выявила более высокий уровень случаев метаном в Пенсильвании, чем в Колорадо и Техасе. Вэнь говорит, что это различие может быть связано с разной практикой, когда бурильщики строят / пробуривают нефтяные и газовые скважины в разных штатах. Согласно предыдущим исследованиям, большая часть метана, выбрасываемого в окружающую среду из газовых скважин в США, происходит из-за того, что цемент, изолирующий скважину, не закончен по всей длине эксплуатационной колонны. Однако нет данных, позволяющих сделать вывод, используют ли бурильщики в этих трех штатах разные технологии. Вен говорит, что это требует дальнейшего изучения и анализа данных бурения, если они станут доступны.