Pennsylvania có hàng trăm ngàn giếng khí tự nhiên bị bỏ hoang như thế này. (Tín dụng: Rob Jackson)

Một tỷ lệ nhỏ các giếng dầu và khí đốt bị bỏ hoang ở Pennsylvania tạo ra phần lớn lượng khí thải mêtan của bang, theo các nhà khoa học.

Công trình ở Pennsylvania, nơi có lịch sử phát triển dầu khí lâu nhất ở Hoa Kỳ, có thể giúp các nhà khoa học tìm hiểu cách xác định và sửa chữa các giếng phát thải cao trên toàn quốc.

Những phát hiện này, được công bố Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, là từ nghiên cứu lớn nhất về các giếng dầu và khí đốt bị thải ra khí mê-tan cao trong tiểu bang, nơi có cơ sở hạ tầng dầu khí có niên đại từ 1859. Khí mê-tan là một loại khí nhà kính mạnh, có hiệu quả gấp 3 lần so với việc đốt nhiệt mặt trời trong khoảng thời gian năm 30 so với carbon dioxide.

“Phát hiện của chúng tôi sẽ giúp các bang ưu tiên chi tiêu tiền của họ vào đâu và dễ dàng tìm thấy các giếng phát thải cao nhất”, Rob Jackson, đồng tác giả nghiên cứu tại Trường Khoa học Trái đất, Năng lượng & Môi trường thuộc Đại học Stanford cho biết. “Nếu bạn muốn giảm biến đổi khí hậu một cách nhanh chóng, khí mê-tan mang lại một cơ hội tuyệt vời”.

Lên đến giếng bị bỏ rơi 700,000

Nghiên cứu trước đây được thực hiện tại Đại học Princeton bởi Mary Kang, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Jackson và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu mới, đã xác định rằng các giếng bị bỏ hoang ở Pennsylvania đóng góp một lượng khí mê-tan đáng kể vào khí quyển và nên được đưa vào nhà kính quốc gia và quốc gia- tồn kho khí thải.

Nhiều trong số các giếng phục hồi được tăng cường này có niên đại từ thế kỷ 19 và chưa bao giờ được ghi nhận, nhưng hiện đã được khám phá lại.

Tuy nhiên, số lượng giếng bị bỏ hoang, kết hợp với tài liệu kém và lưu giữ hồ sơ, khiến cho việc biết có bao nhiêu giếng tồn tại, ít phát triển các chiến lược hợp lý để giảm thiểu.

Kang, Jackson và các đồng nghiệp đã kết hợp các phép đo trường mới từ các giếng 88 ở Pennsylvania với thông tin được thu thập từ sách cũ, tài liệu xuất bản, tài liệu lịch sử và cơ sở dữ liệu hiện đại để vẽ nên một bức tranh chính xác hơn về số lượng giếng bị bỏ rơi và những đặc điểm cao nhất phát ra.

Một trong những phát hiện chính của nghiên cứu là có khả năng nhiều giếng bị bỏ hoang ở Pennsylvania hơn so với suy nghĩ trước đây của XN 475,000 đến 700,000, so với ước tính trước đây của 300,000 đến 500,000.

Nhiều trong số các giếng phục hồi được tăng cường này có niên đại từ thế kỷ 19 và chưa bao giờ được ghi nhận, nhưng hiện đã được khám phá lại, theo ông Kang Kang.

Tăng thêm khí thải

Các nhà nghiên cứu tính toán rằng sản lượng phát thải kết hợp của tất cả các giếng bị bỏ hoang ở Pennsylvania đã tăng thêm một tấn khí metanX ước tính mỗi năm tương đương với khoảng 50,000 đến 5 phần trăm lượng khí thải nhà kính hàng năm của Pennsylvania.

Jackson không phải là nguồn khí mêtan thống trị ở Pennsylvania, nhưng những giếng này vẫn phát ra trong nhiều năm, thậm chí hàng thập kỷ, Jackson nói, cũng là thành viên cao cấp của cả Viện Môi trường Stanford và Viện Năng lượng Precourt.

Trong số các giếng bị bỏ hoang đã được kiểm tra, một số ít dường như đang phát ra khí mê-tan với tốc độ đặc biệt cao, một kết quả phù hợp với một nghiên cứu khác gần đây của Stanford trong đó cho thấy một số lượng nhỏ các giếng chịu trách nhiệm cho phần lớn lượng khí thải mêtan của đất nước. Thủ phạm tồi tệ nhất ở Pennsylvania dường như là một tập hợp các giếng khí tự nhiên đã bị bỏ ngỏ và không được cắm, và cũng cắm các giếng khí chạy qua các mỏ than và yêu cầu các lỗ thông hơi để giải phóng áp lực.

Bạn có thể bịt kín phần lớn lượng khí thải chỉ bằng cách giải quyết 5 cho 10 phần trăm của giếng, ông nói, Jackson, người có liên kết với Sáng kiến ​​Khí đốt tự nhiên trong khuôn viên trường Stanford (NGI), chuyên giải quyết các câu hỏi và tài trợ cho các dự án liên quan đến sự tăng trưởng to lớn trong sản xuất khí đốt tự nhiên trong thập kỷ qua.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khí thải metan từ các giếng siêu phát điện của nhà cung cấp thường có cấu tạo hóa học độc đáo: Chúng có xu hướng chứa một lượng lớn khí hiếm, bao gồm một đồng vị helium nhất định, cũng như nồng độ khí sinh nhiệt cao hơn, được tạo ra sâu trong lòng đất ở nhiệt độ và áp suất cao, chứ không phải là khí sinh học do vi sinh vật tạo ra.

Thông tin này rất hữu ích để xác định nguồn khí mêtan và đường rò rỉ, có thể giúp chúng tôi tìm ra cách để ngăn chặn rò rỉ tốt nhất, theo Kang Kang. Ví dụ, bà chỉ ra rằng chữ ký hóa học của khí thải của giếng có thể chỉ ra rằng chỉ một số phần cụ thể của giếng yêu cầu sửa chữa thay vì cắm toàn bộ chiều dài của giếng, rất tốn kém.

Cắm giếng không rẻ

Cách cắm giếng tiêu chuẩn liên quan đến việc đổ xi măng để tạo ra sự kết hợp giữa các nút cắm sâu và nông: một lớp trong mỗi lớp dầu, khí đốt, than hoặc nước, và một lớp khác trên bề mặt để cách ly nước uống. Về mặt kỹ thuật, chúng tôi biết chính xác cách khắc phục chúng. Vấn đề là nó không rẻ để làm như vậy.

Các phát hiện mới nhấn mạnh sự cần thiết phải phát triển các chiến lược giảm thiểu hiệu quả hơn tại các giếng để giải quyết các phần khó khăn nhất của các giếng bị hư hỏng, các tác giả cho biết.

Theo một cách nào đó thì đó là tin tốt lành. Nếu chúng ta có thể xác định được các siêu phát nhanh và rẻ, chúng ta có thể giải quyết hầu hết các vấn đề.

Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ sử dụng các kỹ thuật đo lường và khai thác dữ liệu mới mà họ đã phát triển trong nghiên cứu mới nhất này để xác định các nguồn phát cao trên cả nước và nước ngoài. Chúng tôi cần nhiều dữ liệu hơn ở nhiều địa điểm khác. Đây là một vấn đề trên khắp nước Mỹ và nó cũng là một vấn đề ở những nơi khác trên thế giới.

Các đồng tác giả khác của nghiên cứu đến từ Princeton, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và Đại học bang Ohio.

Tài trợ đến từ Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia và Vulcan Inc.

nguồn: Đại học Stanford

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon