После тестирования образца заброшенных нефтяных и газовых скважин на северо-западе Пенсильвании исследователи обнаружили, что во многих старых скважинах произошла утечка значительного количества метана. Поскольку по всей стране так много заброшенных скважин (недавнее исследование Стэнфордского университета пришло к выводу, что в Соединенных Штатах было около 3 миллионов заброшенных скважин), исследователи считают, что общий вклад негерметичных скважин может быть значительным.Исследователи заявили, что их результаты указывают на необходимость проведения измерений в самых разных регионах Пенсильвании, а также в других штатах с долгой историей разработки нефти и газа, таких как Калифорния и Техас.
«Исследование показывает, что это источник метана, который нельзя игнорировать», — сказал Майкл Селия, профессор экологических исследований Теодора Шелтона Питни и профессор гражданской и экологической инженерии в Принстоне. «Нам необходимо определить, насколько это важно в более широком плане».Метан — это необработанная форма природного газа. Ученые говорят, что после углекислого газа метан является наиболее важным фактором парникового эффекта, при котором газы в атмосфере улавливают тепло, которое в противном случае излучалось бы от Земли. Фунт за фунтом, метан примерно в 20 раз сильнее удерживает тепло, чем углекислый газ.
Метан производится естественным путем, в результате процессов, включая разложение, а также в результате деятельности человека, например, на свалках и при добыче нефти и газа.В то время как нефтегазовые компании работают над минимизацией количества метана, выбрасываемого в результате их деятельности, почти не уделяется внимания скважинам, пробуренным несколько десятилетий назад. Эти колодцы, некоторые из которых относятся к XIX веку, обычно заброшены и не зарегистрированы в официальных отчетах.
Мэри Канг, тогда докторант в Принстоне, первоначально начала изучать выбросы метана из старых скважин после исследования методов хранения углекислого газа путем закачки его глубоко под землю. Изучая способы выхода углекислого газа из подземных хранилищ, Канг задавался вопросом о влиянии старых скважин на выбросы метана.
«Я искал данные, но их не существовало», — сказал Канг, ныне постдокторант в Стэнфорде.В статье, опубликованной 8 декабря в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи описывают, как они выбрали 19 скважин в соседних округах Маккин и Поттер на северо-западе Пенсильвании. Все выбранные колодцы были заброшены, а записей о происхождении колодцев и их состоянии не существовало.
Только одна из колодцев была в списке заброшенных колодцев штата. Некоторые из колодцев, которые могут выглядеть как труба, выходящая из земли, расположены в лесах, а другие — во дворах людей. Канг сказал, что из-за отсутствия документации трудно сказать, когда скважины были первоначально пробурены или были ли предприняты какие-либо попытки их закупорить.«Что меня удивило, так это то, что из каждой измеренной нами скважины выделялось немного метана», — сказала Селия.
Чтобы провести исследование, команда разместила корпуса, называемые флюсовыми камерами, над вершинами колодцев. Они также разместили поблизости флюсовые камеры, чтобы измерить фоновые выбросы от местности и убедиться, что метан выбрасывается из скважин, а не из окружающей территории.
Хотя во всех скважинах был зарегистрирован некоторый уровень метана, около 15 процентов выбрасывали газ на значительно более высоком уровне — в тысячи раз больше, чем в скважинах с более низким уровнем. Дениз Маузерал, профессор из Принстона и член исследовательской группы, сказала, что критически важной задачей является обнаружение характеристик этих сверхизлучающих скважин.Маузералл сказал, что относительно небольшое количество скважин с высоким уровнем выбросов может предложить работоспособное решение: хотя попытка заткнуть каждую заброшенную скважину в стране может быть слишком дорогостоящей, чтобы быть реалистичной, можно было бы иметь дело с меньшим количеством скважин с высоким уровнем выбросов.
«Тот факт, что большая часть метана выходит из небольшого количества скважин, должен облегчить решение проблемы, если мы сможем идентифицировать скважины с высоким уровнем выбросов», — сказал Маузералл, который одновременно работает профессором гражданского строительства и инженерии окружающей среды. и как профессор общественных и международных отношений в школе Вудро Вильсона.Исследователи использовали свои результаты для экстраполяции общих выбросов метана из заброшенных скважин в Пенсильвании, хотя они подчеркивают, что результаты являются предварительными из-за относительно небольшой выборки. Но на основе этих данных они подсчитали, что выбросы из заброшенных скважин составляют до 10 процентов метана от деятельности человека в Пенсильвании — примерно столько же, сколько вызвано текущей добычей нефти и газа.
Кроме того, в отличие от действующих скважин, срок эксплуатации которых составляет от 10 до 15 лет, из заброшенных скважин может продолжаться утечка метана в течение десятилетий.«Это может быть важным источником», — сказал Маузералл. «Не существует единой серебряной пули, но если окажется, что мы можем ограничить или улавливать метан, исходящий от этих действительно больших источников выбросов, это будет иметь существенное значение».