Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Fracking har mindre indvirkning på grundvandet end traditionel olie- og gasproduktion

Olie- og gasbrønd med saltvandsseparatortank i baggrunden i det sydlige Ontario, Canada. Kredit:Jennifer McIntosh

Konventionelle olie- og gasproduktionsmetoder kan påvirke grundvandet meget mere end fracking, ifølge hydrogeologer Jennifer McIntosh fra University of Arizona og Grant Ferguson fra University of Saskatchewan.

Hydraulisk brud med stor volumen, kendt som fracking, sprøjter vand, sand og kemikalier under højt tryk i petroleumsholdige klippeformationer for at genvinde tidligere utilgængelig olie og naturgas. Denne metode førte til det nuværende skifergasboom, der startede for cirka 15 år siden.

Konventionelle metoder til produktion af olie og naturgas, som har været i brug siden slutningen af ​​1800'erne, også injicere vand under jorden for at hjælpe med nyttiggørelse af olie og naturgas.

"Hvis vi vil se på miljøpåvirkningen af ​​olie- og gasproduktion, vi bør se på virkningerne af alle olie- og gasproduktionsaktiviteter, ikke kun hydraulisk brud, "sagde McIntosh, en professor i hydrologi og atmosfæriske videnskaber ved University of Arizona.

"Mængden af ​​vand, der injiceres og produceres til konventionel olie- og gasproduktion, overstiger den, der er forbundet med fracking og ukonventionel olie- og gasproduktion, med en faktor 10, " hun sagde.

McIntosh og Ferguson så på, hvor meget vand der blev injiceret under jorden af ​​olieindustriens aktiviteter, hvordan disse aktiviteter ændrer pres og vandbevægelse under jorden, og hvordan denne praksis kunne forurene grundvandstilførslerne.

Mens grundvandsforbruget varierer efter område, omkring 30% af canadierne og mere end 45% af amerikanerne er afhængige af ressourcerne til deres kommunale, indenlandske og landbrugsmæssige behov. I mere tørre regioner i USA og Canada, ferskvandsforsyninger på overfladen er ligeledes vigtige.

McIntosh og Ferguson fandt ud af, at der sandsynligvis er mere vand nu i de olieholdige formationer end oprindeligt på grund af traditionelle produktionsaktiviteter.

For at skubbe olie og gas mod ekstraktionsbrønde, den konventionelle metode, kendt som forbedret olieindvinding, sprøjter vand ind i petroleumsholdige klippeformationer. Saltvand fremstilles som et biprodukt og injiceres derefter igen, sammen med ekstra ferskvand, at udvinde mere olie og gas.

Imidlertid, i slutningen af ​​cyklussen, det overskydende saltvand bortskaffes ved at injicere det i udtømte oliefelter eller dybt i geologiske formationer, der ikke indeholder olie og gas. Denne indsprøjtning af spildevand har ændret væskernes adfærd under jorden og øger sandsynligheden for, at forurenet vand når ferskvandsmagasiner.

Noget af det vand, der injiceres som en del af olie- og gasproduktionsaktiviteter, er ferskvand fra overfladen eller fra lavvandede vandførere. McIntosh sagde, at det kunne påvirke forsyningen af ​​grundvand og overfladevand i vandbelastede områder som New Mexico eller Texas.

"Der er et kritisk behov for langsigtet-år til årtier-overvågning af potentiel forurening af drikkevandsressourcer, ikke kun fra fracking, men også fra konventionel olie- og gasproduktion, "Sagde McIntosh.

Oliebrøndspumpe fra slutningen af ​​1800 -tallet i det sydlige Ontario, Canada. Kredit:Jennifer McIntosh

Teamet offentliggjorde deres papir, "Konventionel olie-den glemte del af vand-energien Nexus, "online 30. juni i journalen Grundvand . Global Water Futures finansierede forskningen.

McIntosh har været involveret i undersøgelser om miljøpåvirkninger af hydraulisk brud. Hun begyndte at spekulere på, hvordan disse virkninger kan sammenlignes med virkningerne af de konventionelle metoder til olie- og gasproduktion - metoder, der har været brugt i cirka 120 år og fortsat bruges.

Både fracking og konventionel praksis bruger grundvand og overfladevand, når der ikke er nok vand fra andre kilder til at fortsætte olieproduktionen.

For at se, hvordan alle former for olie- og gasproduktionsaktiviteter påvirkede vandforbruget i Canada og USA, hun og Ferguson syntetiserede data fra en række forskellige kilder. De publicerede videnskabelige undersøgelser, der var tilgængelige, dækkede kun få regioner. Derfor, forskerne dykkede også i rapporter fra statslige agenturer og andre informationskilder.

Forskerne fandt oplysninger om det vestlige Canadas sedimentære bassin, Permian Basin (beliggende i New Mexico og Texas), staterne i Oklahoma, Californien og Ohio, og den samlede mængde vand produceret ved stor volumen hydraulisk brud i hele USA

"Det, der var overraskende, var mængden af ​​vand, der produceres og genindsprøjtes ved konventionel olie- og gasproduktion i forhold til hydraulisk frakturering, "Sagde McIntosh." På de fleste steder, vi kiggede på - Californien var undtagelsen - er der mere vand nu i undergrunden end før. Der er en nettogevinst af saltvand. "

Der er regler for olieindustrien med hensyn til grundvand, men oplysninger om, hvad der sker under jorden, varierer fra provins til stat. Nogle jurisdiktioner bevarer fremragende data, mens det for andre stort set ikke findes. På trods af dette, Ferguson sagde, at han og McIntosh kan foretage nogle observationer.

"Jeg synes, at de generelle konklusioner om vandforbrug og potentiale for forurening er korrekte, men detaljerne er uklare på nogle områder, "Ferguson sagde." Alberta har sandsynligvis bedre rekorder end de fleste områder, og Alberta Energy Regulator har produceret lignende tal til vores for den pågældende region. Vi oplevede lignende tendenser for andre olie- og gasproducerende regioner, men vi har brug for bedre rapportering, journalføring og overvågning. "

Olie- og gasproduktionsaktiviteter kan have miljøvirkninger langt fra olieproducerende regioner. For eksempel, tidligere undersøgelser viser, at drift af bortskaffelsesboringer kan forårsage påviselig seismisk aktivitet mere end 90 kilometer væk. Konventionelle aktiviteter injicerer lavere mængder vand og ved lavere tryk, men finder sted over længere perioder, som kan forårsage kontaminering over større afstande.

Et andet wild card er de tusinder af aktive, sovende og forladte brønde i hele Nordamerika. Nogle er utætte eller blev fjernet forkert, tilvejebringelse af mulige veje til forurening af ferskvandsmagasiner.

Selvom der er en vis indsats for at håndtere dette problem gennem organisationer som Alberta's Orphan Well Association, der er lidt enighed om problemets størrelse. Ferguson sagde, afhængigt af hvilken kilde der er citeret, prislappen for nedlukning spænder fra et par milliarder til et par hundrede milliarder dollars.

En rapport fra 2017 fra Canadas C.D. Howe Institute angiver, at der er 155, 000 brønde i Alberta, der endnu ikke skal afhjælpes. Et papir fra 2014 af andre forskere tyder på, at Pennsylvania alene har mindst 300, 000 forladte brønde, hvoraf mange er "tabt", fordi der ikke er nogen registreringer af deres eksistens, og der er heller ikke overfladiske beviser for, at en oliebrønd engang var der.

"Vi har ikke foretaget nok undersøgelser og overvågning af grundvand til at vide, hvordan ansvaret virkelig ser ud, "Ferguson sagde." Mit gæt er, at nogle brønde sandsynligvis bør efterlades som de er, og andre får brug for mere arbejde for at håndtere migration af saltlage og kulbrinter fra lækager, der er årtier gamle. "


Varme artikler