天然气钻孔大容量水平液压压裂在过去的5、6年里,水力压裂法(以下简称水力压裂法)在能源领域迅猛发展,美国土地下蕴藏着大量天然气的前景引发了一场真正的天然气热潮。一旦这项技术被开发出来,新的钻机就出现在宾夕法尼亚州、俄亥俄州、西弗吉尼亚州、德克萨斯州和怀俄明州的土地上。许多人担心这种新的钻探方法对环境的影响;以下是其中一些担忧。
钻粉
在钻井过程中,大量的地下岩石,与钻井泥土和盐水混合,从井中拉出并运送出现场。这种浪费然后埋在垃圾填埋场。除了需要容纳的大量废料量之外,钻头切割的担忧是在它们中存在天然存在的放射性物质。镭和铀可以从井的比例从钻头切割(并产生水 - 见下面),并且这些元素最终将垃圾填埋场浸入周围地面和表面水中。
用水
一旦钻井井,将大量的水泵入井中,以非常高的压力将其裂开,以裂开天然气所在的岩石。在单个井上的单个压裂操作期间(井可以在寿命周期多次压裂),平均使用400万加仑的水。这种水从溪流或河流泵出来,卡车到现场,从市政水源购买,或者从其他压裂操作中重复使用。许多人担心这些重要的措施,担心它可能会降低一些区域的水位,导致干燥的井和降解鱼栖息地。
压裂化学品
在压裂过程中,会向水中添加一长串不同的化学添加剂。这些添加剂的毒性是可变的,在压裂过程中,随着一些添加的成分分解,会产生许多新的化合物。一旦压裂水返回地面,就需要在处理之前进行处理(见下面的水处理)。
添加的化学物质只占压裂水总量的很小一部分(约1%)。然而,这一非常小的部分抵消了一个事实,即从绝对数量来看,它是相当大的使用量。对于一口需要400万加仑水的井来说,大约需要注入40000加仑添加剂。与这些化学品有关的最大风险发生在运输过程中,因为油罐车必须通过当地的道路将它们运送到钻井平台。如果发生泄漏内容物的事故,将对公共安全和环境造成重大后果。
水处理
当井开始产生天然气时,大部分泵向下井下流动。除了压裂化学品,还在页岩层中自然存在的盐水也恢复起来。该量大量释放到衬里池中的大量液体,然后泵入卡车并运输以再循环以用于其他钻井操作或被处理。这个 ”生产水“有毒,含有压裂化学品,高浓度的盐,有时像镭和铀等放射性物质。来自页岩的重金属也是关注的:制作水将含有铅,砷,钡和锶。溢出的保留池或拙劣的卡车转移到卡车确实发生并对当地的溪流和湿地产生影响。然后,水处理过程并不琐碎。
一种方法是注水井。废水被注入到不透水的岩层下很深的地下。在这一过程中使用的极高压力被认为是德克萨斯州、俄克拉荷马州和俄亥俄州地震群的罪魁祸首。第二种处理压裂废水的方法是在工业废水处理厂处理。宾夕法尼亚市的水处理厂存在无效处理的问题,所以这种做法现在已经结束,只有经批准的工业处理厂才能使用。
套管泄漏
用于水平水力压裂的深井都内衬钢套管。有时,这些套管失效,导致水力压裂的化学物质、盐水或天然气泄漏到较浅的岩层中,严重污染了可能到达地表的可用于饮用水的地下水。环境保护局记录了这个问题的一个例子,是Pavillion(Wyoming)地下水污染案例。
温室气体与气候变化
甲烷是天然气的主要组成部分,而且非常强大温室气体。甲烷可以从损坏的外壳,头部头部泄漏,或者在压裂操作的一些阶段可以发射。结合,这些泄漏对气候产生了显着的负面影响。
燃烧天然气的二氧化碳排放量远低于燃烧的油或煤的能量较低。然后,天然气似乎是一个合理的替代方案2强化燃料。问题是,整个天然气的整个生产周期,很多甲烷释放在气候变化方面,天然气似乎比煤炭具有一些或全部优势。正在进行的研究有望为哪种危害最小提供答案,但毫无疑问,开采和燃烧天然气会产生大量的温室气体,从而导致全球气候变化。
栖息地碎片
钻井平台、通道、废水池和管道纵横交错地分布在天然气产区。这片段的风景,减少了野生动物栖息地的面积,使它们彼此隔离,并导致有害的边缘栖息地。
外围方面
水平井的天然气的压裂是一种昂贵的过程,只能在高密度,工业化景观中经济地进行。柴油卡车和压缩机站的排放和噪音对当地空气质量和整体生活质量产生负面影响。Fracking需要大量的设备和材料,它们本身都在高环境成本下开采或生产,特别是钢铁和弗拉克砂。
环境效益?
- 在本地规模,从压裂操作的土地足迹,特别是一旦建立了井,钻机已经消失,小于煤带矿山,山顶清除矿或焦油砂田。但是,在整个地区的成千上万的井和管道的足迹却加起来。
- Marcellus,Barnett或其他北美页岩存款的天然气使我们能够依靠国内能源来源。这意味着减少从海外运输化石燃料的能量,更重要的是保持在整个能源生产过程中更严格的环境控制的能力。
源
Duggan-Haas,D.,R.M.ross和w.d.allmon。2013年。表面下的科学:Marcellus Shale的一个非常简短的指南。古生物学研究所。