大氣壓影響泄漏的油氣井產(chǎn)生的溫室氣體排放
根據(jù)不列顛哥倫比亞大學(xué)的新研究,大氣壓力的波動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響天然氣從油氣田地表以下井中泄漏的數(shù)量。但是,當(dāng)前的監(jiān)視策略沒有考慮到這種現(xiàn)象,因此可能低估或高估了氣體排放的真實(shí)量。
天然氣從油氣井無意中泄漏到周圍地下中(稱為逃逸性氣體遷移)是主要的環(huán)境問題,可能導(dǎo)致地下水污染和溫室氣體向大氣的排放。
地質(zhì)科學(xué)博士Olenka Forde說:“目前,地下氣體的遷移是通過不頻繁的或短期的位置限制測量來監(jiān)測的。”UBC的學(xué)生,該研究的主要作者發(fā)表在“科學(xué)報(bào)告”上。“我們的研究表明,向大氣排放的氣體量可能取決于監(jiān)測之前和監(jiān)測期間的大氣壓力,因此,短期的一次性測量可能無法代表平均排放量。”
Forde解釋說,大氣壓力的變化往往會(huì)壓縮或膨脹土壤氣體,在地下水位較高的地區(qū)影響最大。在高壓系統(tǒng)中,土壤氣體被壓縮并將泄漏的天然氣推至更深的地下,在地面很可能無法檢測到。當(dāng)大氣壓力下降時(shí),在先前的高壓條件下被困在地表以下的天然氣會(huì)逸出到大氣中,從而導(dǎo)致溫室氣體排放。
為了評(píng)估這種影響,研究小組在不列顛哥倫比亞省北部哈德遜希望鎮(zhèn)附近一個(gè)重要的歷史和正在進(jìn)行的油氣開發(fā)領(lǐng)域進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。在五天的時(shí)間內(nèi),天然氣產(chǎn)量為30立方米(甲烷含量為98.3%)連續(xù)注入地下12米以下。然后在注氣期間和之后連續(xù)24天連續(xù)測量大氣壓和甲烷排放量。研究人員控制了井泄漏的深度和速率,這是影響逃逸性氣體遷移的關(guān)鍵因素。
福特說:“我們發(fā)現(xiàn)大氣壓變化的幅度和持續(xù)時(shí)間直接影響了天然氣從地下排放到大氣中的數(shù)量。”“在高壓條件下,甲烷排放量減少,有時(shí)甚至低于檢測極限。但是,當(dāng)大氣壓降低時(shí),甲烷排放量迅速增加,在不到24小時(shí)的時(shí)間內(nèi),增加了20倍以上。”
因此,長期監(jiān)控是關(guān)鍵。福特說:“這將有助于更準(zhǔn)確地檢測和評(píng)估天然氣的遷移和排放,從而避免油氣井泄漏造成的風(fēng)險(xiǎn)。”
全世界有超過四百萬個(gè)陸上碳?xì)浠衔锞?,其中一部分已知?huì)遭受結(jié)構(gòu)完整性的破壞,這可能導(dǎo)致這種地下滲漏并導(dǎo)致溫室氣體排放。
UBC能源與環(huán)境研究計(jì)劃(Energy and Environment Research Initiative)的合著者亞倫·卡希爾(Aaron Cahill)說:“我們的研究結(jié)果使我們能夠朝著完善和改進(jìn)法規(guī)及監(jiān)測方法的方向邁進(jìn)。”“這將有助于確定應(yīng)優(yōu)先考慮哪些泄漏井以采取補(bǔ)救措施,以限制最大量的溫室氣體排放。”