据英媒4月12日报道，加拿大一项新研究表明，该国处于休眠状态的油气井释放微生物产生的甲烷的速率，比过去估计的高约1000倍。研究显示，一些油井在开采的石油或天然气耗尽很久之后，仍会持续向大气中排放甲烷。在401口非生产井中，微生物产生的甲烷出现的频率远高于先前估计。麦吉尔大学的康玛丽将大部分被忽视的污染归因于从浅层地下地层上升的气体。证据表明，老化的油井可以从不止一层地下排放甲烷，而非仅来自较深的源头，这使得泄漏本身在完全了解其来源路径之前就已显现。
微生物在地下缺氧环境下制造微生物甲烷，研究表明旧油井会排放这种甲烷。与在石油带深处形成的天然气不同，这种较浅层的来源可以比公司最初钻探的储层存在更长时间。康玛丽说：“无论甲烷的来源如何，一旦释放到大气中，它都是一种强大的温室气体。”由于甲烷在一个世纪内捕获的热量是二氧化碳的28倍以上，因此迅速减少甲烷排放至关重要。
为区分甲烷来源，研究人员分析稳定同位素特征，即有助于揭示气体形成位置的化学指纹。这些线索与气体混合物一起，使研究团队对100口采样井的排放进行了分类。深层石油天然气通常与其他较重的气体一同出现，而许多浅层微生物气体在化学上看起来更简单。完整的“指纹”很重要，因为如果工作人员误判了泄漏层的来源，修复计划可能会失败。
大多数泄漏的油井仍会释放热成因甲烷，即地下埋藏的有机物经过数百万年加热形成的天然气。然而，微生物气体的出现频率远高于先前研究暗示的情况，颠覆了人们对非活跃油井释放气体情况的旧认知。一些样本还显示混合情况，表明浅层和深层地层正通过相同的老化基础设施排放甲烷，这有助于解释为何早期统计遗漏了相当一部分微生物产生的甲烷。
非生产井可作为垂直逃逸通道，将地下含气层与阀门、井口及地表附近的泄漏点连接起来。2020年一项针对加拿大西部的研究描述了气体通过套管、水泥失效和井外通道泄漏的情况。康玛丽说：“然而，这种甲烷的确切来源往往不明确，因为地下是一个复杂的系统，存在多个含气地层。”这意味着工作人员可能封堵了可见的泄漏点，但仍会错过供应更多气体的路径。
麦吉尔大学此前的实地研究发现，排放量最高的12%的油井产生了98%的排放量。由于一小部分油井泄漏量最大，广泛的平均值掩盖了最重要的泄漏点。微生物甲烷使寻找泄漏源的工作变得复杂，因为一些看似安静的油井仍可能从较浅地层释放气候污染物。实际结果很明确：快速找出排放量最大的油井，然后防止较小的泄漏点成为永久性排放源。
旧估计通常将微生物甲烷视为罕见情况，部分原因是深层石油天然气更容易识别。该研究团队结合了多种化学线索，而非仅依赖一种可能因气体混合或移动而失真的标记物。有时深层气体看起来异常“轻”，而混合气体则从另一个方向模糊了界限。使用多种线索虽不能消除所有不确定性，但降低了错误标记泄漏点的可能性。
封堵和监测计划通常聚焦于已知泄漏严重的油井，但气体来源类型决定了正确的修复方式。通过主钢管上升的气体可能需要一种应对方式，而来自附近地层的气体则需要另一种。井顶附近阀门的样本有时指向较浅地层，这表明地表设备可以揭示不同的泄漏路径。这对预算很重要，因为工作人员可能浪费时间封堵表面症状，而地下通道仍保持开放。
加拿大有近50万口非生产油气井，即使只有少数油井泄漏，总量也相当可观。这些油井大多位于西部省份，悠久的油气开采历史留下了巨大的清理负担。加利福尼亚州和其他美国钻井地区也记录了类似的泄漏油井，这意味着该问题跨越国界。现在发生变化的是来源图，因为一些旧油井似乎会从无人开采的地层排放甲烷。旧油井不仅是遗留的硬件，还是来自多个地下来源的甲烷的活跃逃逸通道。这一重新构建的图景应推动监测工作转向针对泄漏的修复，同时研究人员测试气体如何在地下岩石中持续移动。该研究发表于《环境科学与技术》期刊。
（原文标题：Dormant oil wells leak 1,000 times more methane than expected）
热门跟贴