研究发现,地下水中甲烷的变化与天然气钻探和水力压裂无关

巴斯地下水监测井水力压裂
耶鲁大学博士生Erica Barth-Naftilan在位于宾夕法尼亚州东北部的页岩气井附近的地下水监测井收集压力数据。
尽管非常规页岩气钻探技术的出现——包括水力压裂技术——已经改变了美国的能源格局,但人们仍然担心这些方法是否会污染地下水,造成甲烷和其他化学物质的污染,并影响地下水流动。

耶鲁大学的一项新研究该公司在宾夕法尼亚州东北部的马塞勒斯页岩钻探作业前、中、后对地下水进行了监测,发现深层地下水中的甲烷浓度随时间而变化,而这些变化可能与页岩气开发无关。

过去的研究通过测试恰巧位于活跃的页岩气井附近的家庭的水,然后比较远离页岩气井的家庭的水质,来检验地下水的影响。相比之下,这项新研究是第一次在钻井和水力压裂作业中反复测试天然气井台附近同一口水井的地下水质量。

由于天然气井台的稀缺和25平方公里区域的钻井作业日程安排,研究小组在两年多的时间里,每月从8个地下水监测井的多个深度收集水样。地下水监测井的位置是由研究人员根据区域水文系统精心选择的。
这是一项令人兴奋的研究,因为之前没有人做过这项研究——主要是因为找到愿意让独立研究人员在其活动旁边监测地下水的公司是一项困难的努力。
——耶鲁大学林业与环境研究学院Erica Barth-Naftilan
与西南能源公司达成的正式协议允许研究人员进入压裂井附近的土地,以及何时钻新井和水力压裂的信息。这使得研究人员能够评估这些气井安装之前、期间和之后的地下水质量,以及他们选择的位置。

该协议是独立学术研究人员和天然气行业之间的独特合作。在过去的几年里,美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)曾计划进行类似的研究,但无法确定哪些地方符合他们的标准,以及那些行业合作伙伴的标准。

“这是一项令人兴奋的研究,因为以前没有人做过这项研究——主要是因为找到愿意让独立研究人员监测地下水的公司是一项困难的努力,”他说艾丽卡Barth-Naftilan他是耶鲁大学林业与环境研究学院(Yale School of Forestry & Environmental Studies)的博士生,也是这项研究的主要作者。

虽然西南能源公司收到了研究结果的预先副本,但正式协议保证了研究人员对数据的所有权,自主解释研究结果的独立性,并且对发表没有限制。

根据研究结果,发表在《美国国家科学院院刊在美国,在含水层最深处甲烷浓度增加,但很可能是自然变化的结果,而不是钻井的结果。

Barth-Naftilan说,这些发现表明,自然产生的甲烷浓度的变异性可能比人们认为的更大,特别是在山谷环境中,含盐地下水系统通过深层岩石的自然裂缝与当地淡水系统相互作用。

虽然他们发现页岩气井附近的水压在钻井开始后的几个小时内突然下降,但压力又迅速回升到钻井前的水平。该研究还发现,其中一个页岩气井出现了裂缝,但研究人员发现,这对地下水质量没有产生持久的影响。

Barth-Naftilan说:“在钻井和水力压裂活动之前、期间和之后进行取样的机会一直是我们认识中缺失的一部分。“我们发现,使用我们的压力数据,我们可以观察他们何时在钻井,何时发生裂缝,但经过两年的监测,我们没有看到与天然气活动有关的甲烷的持续变化。”

该研究是由詹姆斯·摩尔庄园他是F&ES的水文学克利夫顿·r·马瑟教授Jaeeun Sohng他是F&ES的研究科学家。
——凯文Dennehy kevin.dennehy@yale.edu203 436 - 4842

发布日期:2018年7月16日
请注意耶鲁大学环境学院(YSE)的前身是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)。2020年7月1日之前的新闻报道,是指当时的学校名称。
Baidu