賓夕法尼亞州擁有數十萬個像這樣的廢棄天然氣井。 （圖片來源：Rob Jackson）

據科學家稱，賓夕法尼亞州一小部分廢棄的油氣井產生了該州甲烷排放的絕大部分。

賓州擁有美國最悠久的石油和天然氣開發歷史，這項工作可以幫助科學家學習如何識別和修復全國範圍內的高排放油井。

這項研究結果發表於 訴訟中的國家科學院院士，來自對該州高甲烷排放廢棄油氣井的最大研究，該州的石油和天然氣基礎設施可追溯至 1859 年。甲烷是一種強效溫室氣體，其捕獲太陽熱量的效率約為 30 倍。與二氧化碳相比，為100 年。

研究合著者、史丹佛大學地球、能源與環境科學學院教授羅布·傑克遜（Rob Jackson）表示：“我們的研究結果將幫助各州優先考慮將資金花在哪裡，並更容易找到排放最高的油井。” “如果你想快速減少氣候變化，甲烷提供了一個很好的機會。”

多達 700,000 萬口廢棄井

傑克遜實驗室的博士後研究員、這項新研究的第一作者瑪麗·康(Mary Kang) 先前在普林斯頓大學進行的研究確定，賓夕法尼亞州的廢棄井向大氣排放了大量甲烷，應將其納入州和國家溫室氣體排放中。氣體排放清單。

“許多強化採收率井的歷史可以追溯到 19 世紀，從未有過記錄，但現在已被重新發現。”

然而，廢棄井的數量之多，加上文件和記錄保存不善，甚至很難知道有多少口井，更不用說制定合理的緩解策略了。

Kang、Jackson 及其同事將賓州88 口井的新現場測量結果與從舊書、出版文獻、歷史國家文件和現代資料庫中收集的資訊結合起來，更準確地描繪了廢棄井的數量和最高的特徵。發射器。

研究的主要發現之一是，賓州廢棄井的數量可能比之前想像的要多得多，總數為 475,000 到 700,000 萬口，高於先前估計的 300,000 萬到 500,000 萬口。

「許多強化採收率井的歷史可以追溯到 19 世紀，從未有過記錄，但現在已被重新發現，」Kang 說。

將排放量相加

研究人員計算出，賓州所有廢棄井的總排放量每年估計達 50,000 萬噸甲烷，相當於賓州每年溫室氣體排放量的 5% 至 8%。

「這不是賓州甲烷的主要來源，但這些井持續排放多年，甚至幾十年，」傑克森說，他也是史丹福伍茲環境研究所和普雷考特能源研究所的高級研究員。

在接受檢查的廢棄井中，有一些井似乎以特別高的速率排放甲烷——這一發現與 史丹佛大學最近的另一項研究 這顯示少數井造成了該國大部分甲烷排放。 賓州最嚴重的罪魁禍首似乎是部分天然氣井處於開放狀態且未堵塞，以及穿過煤礦並需要通風口釋放壓力的天然氣井的堵塞。

傑克森說：「只需解決5% 到10% 的油井問題，就可以封堵絕大多數排放。」傑克遜隸屬於史丹佛大學校園範圍內的天然氣計畫(NGI)，該計畫致力於解決與以下問題相關的問題並資助項目：過去十年天然氣產量的巨大增長。

研究人員還發現，「超級排放」井排放的甲烷通常具有獨特的化學成分：它們往往含有大量稀有氣體，包括氦的某種同位素，以及更高濃度的熱成因氣體，這些氣體產生是在地下深處高溫高壓下產生的氣體，而不是微生物產生的生物氣體。

「這些資訊對於確定甲烷來源和洩漏途徑非常有用，這可以幫助我們找出最好的阻止洩漏的方法，」康說。 例如，她指出，油井排放物的化學特徵可能表明，只有油井的特定部分需要修復，而不是堵塞整個油井，因為這樣做的成本很高。

堵井不便宜

堵井的標準方法是澆注水泥，形成深淺堵塞的組合：一個堵塞在每個石油、天然氣、煤炭或含水層中，另一個位於地表以隔離飲用水。 「從技術上講，我們確切地知道如何修復它們，」康說。 “問題是這樣做並不便宜。”

作者說，新發現強調需要在油井本身製定更有效的緩解策略，以解決受損油井中問題最嚴重的部分。

「從某種程度上來說，這是個好消息——如果我們能夠快速且廉價地識別超級排放源，我們就可以解決大部分問題，」傑克森說。

研究人員希望利用他們在這項最新研究中開發的新資料探勘和現場測量技術來識別國內外的高排放者。 「我們需要更多地點的更多數據，」傑克森說。 “這是美國各地的一個問題，也是世界其他地區的一個問題。”

研究的其他合著者來自普林斯頓大學、勞倫斯伯克利國家實驗室和俄亥俄州立大學。

資金來自國家海洋暨大氣總署和 Vulcan Inc.。

資源： 斯坦福大學

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