Pennsylvania har hundretusener av forlatte naturgassbrønner som denne. (Kreditt: Rob Jackson)Pennsylvania har hundretusener av forlatte naturgassbrønner som denne. (Kreditt: Rob Jackson)

En liten prosentandel av forlatte olje- og gassbrønner i Pennsylvania produserer det store flertallet av statens metanutslipp, ifølge forskere.

Arbeidet i Pennsylvania, som har den lengste historien om olje- og gassutvikling i USA, kan hjelpe forskere til å lære å identifisere og fikse høyemitterende brønner landsomfattende.

Funnene, publisert i Proceedings of National Academy of Sciences, er fra den største studien av høye metanemitterende forlatte olje- og gassbrønner i staten, som har olje- og gassinfrastruktur som går tilbake til 1859. Metan er en kraftig drivhusgass som er om 30 ganger mer effektiv til å fange solvarme over en 100-år i forhold til karbondioksid.

"Våre funn vil hjelpe stater å prioritere hvor de skal bruke pengene sine og lettere finne de brønnene som gir mest utslipp," sier studieforfatter Rob Jackson, professor ved Stanford University's School of Earth, Energy & Environmental Sciences. "Hvis du raskt vil redusere klimaendringene, gir metan en flott mulighet."

innerself abonnere grafikk

Opptil 700,000 forlatte brønner

Tidligere forskning som ble utført ved Princeton University ved Mary Kang, en postdoktorell tilknytning i Jacksons lab og den første forfatteren av den nye studien, bestemte at overgivne brønner i Pennsylvania bidrar med en betydelig mengde metan til atmosfæren og bør bli innført i statlige og nasjonale drivhus- gassutslipp inventar.

"Mange av disse forbedrede gjenopprettingsbrønner dateres så langt tilbake som 19th century og ble aldri dokumentert, men har nå blitt gjenoppdaget."

Imidlertid gjorde det store antallet forlatte brønner, kombinert med dårlig dokumentasjon og registrering, det vanskelig å engang vite hvor mange brønner som eksisterte, langt mindre utvikle rimelige strategier for begrensning.

Kang, Jackson og kolleger kombinerte nye feltmålinger fra 88 brønner i Pennsylvania med informasjon samlet fra gamle bøker, publisert litteratur, historiske statsdokumenter og moderne databaser for å male et mer nøyaktig bilde av både antall forlatte brønner og egenskapene til høyeste emittere.

En av studiens hovedfunn er at det er sannsynligvis mange mer forlatte brønner i Pennsylvania enn tidligere antatt, 475,000 til 700,000 totalt, opp fra tidligere estimater av 300,000 til 500,000.

"Mange av disse forbedrede utvinningsbrønner dateres så langt tilbake som 19th century og ble aldri dokumentert, men har nå blitt gjenoppdaget," sier Kang.

Legge til utslippene

Forskerne beregnede at den samlede utslippsutgangen av alle de forlatte brønnene i Pennsylvania økte til en estimert 50,000 tonn metan per år, tilsvarende omtrent 5 til 8 prosent av Pennsylvanias årlige klimagassutslipp.

"Det er ikke den dominerende kilden til metan i Pennsylvania, men disse brønnene holder ut i år, til og med flere tiår," sier Jackson, som også er senior i både Stanford Woods Institute for Environment og Precourt Institute for Energy.

Av de forlatte brønnene som ble undersøkt, syntes noen å utstråle metan til spesielt høye priser - et resultat som var i samsvar med en annen nyere Stanford-studie som viste at et lite antall brønner er ansvarlig for hovedparten av landets metanutslipp. De verste synderne i Pennsylvania ser ut til å være en delmengde av naturgassbrønner som er blitt åpen og frakoblet, og også plugget gassbrønner som går gjennom kullgruver og krever ventilasjon for å frigjøre press.

"Du kan forsegle det store flertallet av utslipp bare ved å adressere 5 til 10 prosent av brønnene," sier Jackson, som er tilknyttet Stanfords campus-brede naturgassinitiativ (NGI), som er viet til å ta opp spørsmål og finansieringsprosjekter relatert til den enorme veksten i naturgassproduksjon det siste tiåret.

Forskerne fant også at metanutslipp fra "super emitter" -brønnene ofte hadde en unik kjemisk sminke: De pleide å inneholde større mengder edle gasser, inkludert en viss isotop av helium, samt høyere konsentrasjoner av termogene gasser som produseres dypt i bakken ved høye temperaturer og trykk, i stedet for biogene gasser produsert av mikroorganismer.

"Denne informasjonen er nyttig for å bestemme metakilder og lekkasjer, noe som kan hjelpe oss med å finne ut hvordan man kan stoppe lekkasjen best," sier Kang. For eksempel pekte hun på at den kjemiske signaturen til en brønns utslipp kunne indikere at bare bestemte deler av brønnen krever reparasjon i stedet for å plugge hele lengden av brønnen, noe som er dyrt.

Plugging brønner er ikke billig

Den vanlige måten å plugge en brønn innebærer å hente sement for å skape en kombinasjon av dype og grunne plugger: en i hver olje-, gass-, kull- eller vannholdende lag, og en annen på overflaten for å isolere drikkevann. "Teknisk vet vi nøyaktig hvordan du skal fikse dem," sier Kang. "Problemet er at det ikke er billig å gjøre det."

De nye funnene markerer et behov for å utvikle mer effektive reduksjonsstrategier ved brønnene selv for å løse de mest problematiske delene av skadede brønner, sier forfatterne.

"På en måte er det gode nyheter - hvis vi kan identifisere superemittere raskt og billig, kan vi takle de fleste problemene, sier Jackson.

Forskerne håper å bruke de nye data mining og felt måling teknikker de har utviklet i denne siste forskning for å identifisere høye emittere over hele landet og i utlandet. "Vi trenger mye mer data på mange flere steder," sier Jackson. "Dette er et problem over hele USA, og det er et problem i andre deler av verden også."

Andre medforfattere av studien er fra Princeton, Lawrence Berkeley National Laboratory og Ohio State University.

Finansiering kom fra National Oceanic and Atmospheric Administration og Vulcan Inc.

kilde: Stanford University

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon