摆脱所有的废物——增加宾夕法尼亚州石油和天然气注入井的使用
石油和天然气的开发产生了大量的液体废物。
从井里出来的一些废物来自石油和天然气资源所在的地质层。这些含盐极高的盐水可能被描述为“天然的”，但这并不意味着它们是安全的，因为它们含有危险水平的辐射、重金属和其他污染物。
此外，为了增产而注入油井的部分工业液体(即水力压裂液)会返回地面。其中一些物质是已知的致癌物，而另一些仍然存在完全的秘密，甚至是雇用使用添加剂的现场人员。
该行业喜欢提醒居民，他们使用这种技术已经有60多年了，这是真的。将“传统”压裂技术与开发非常规地层(如马塞勒斯页岩)区分开来的实际上是规模问题。常规地层通常需要约1万加仑的压裂液，而非常规井现在平均每口井需要超过1000万加仑的压裂液。
仅在2017年，宾夕法尼亚州的油气井就产生了57,653,023桶(24.2亿加仑)的液体废物。
管理废物流
废液可以重复使用，用于其他油气井的增产，但重复使用会集中液体中的污染物。即使是出于工业目的，经营者所能使用的浓度也是有限的。
另一种策略是通过蒸发和其他处理方法来减少废物的体积。这也增加了污染物浓度。宾夕法尼亚州过去允许在污水处理设施中“处理”废水，后来被迫承认该过程完全无效，并导致了污染小溪和河流整个英联邦。
在许多州，大部分废物被处理在被称为盐水处理井(SWD)的设施中，这是一种特定类型的注入井。这些废物处理设施隶属于美国环境保护署的地下注入控制(UIC)计划。这些井与各州的石油和天然气监管机构共同管理，尽管具体情况因州而异。
这些照片显示的是其他州的社署水井，但宾夕法尼亚州呢?
宾夕法尼亚州的石油和天然气行业并没有使用SWD井作为主要的处理方法，因为该州的地质条件被认为不适合这种处理方法。例如，在67页2009年行业报告，作者认为在市政设施处理返排液是一个可行的选择禁止2011年)，但地下注入的可能性较小(强调添加):
处置返排和产出水是阿巴拉契亚山脉不断发展的过程。作为返排水产生的水量可能需要一些处理方案，包括市政或工业水处理设施(主要在宾夕法尼亚州)、II级注水井(swd)，以及后续压裂作业的现场回收。在大多数页岩气区块，地下注入一直是首选。在Marcellus区块，这种选择预计会受到限制，因为适合注入的区域很少。
禁止向宾夕法尼亚州水域排放表面“处理物”的禁令增加了寻找盐水处理新解决方案的压力。雪上加霜的是，该地区页岩气井中注入的每口井的流体体积都在下降近两倍在那个时期。注入的大部分液体会回到地面，并被添加到废液流中。
化学性质类似的常规井的盐水已经被发现铺开在道路上用于粉尘抑制。这种做法最初被认为是废物的“有益利用”，但宾夕法尼亚州环境保护部(DEP)停止了这种做法2018年5月。
这些废物管理决策都没有使宾夕法尼亚州的地质状况突然适合地下注入，然而，它们确实增加了该州寻找处置解决方案的压力。
社署井的问题
盐水处理井有很多问题。2018年10月，DEP在Allegheny县东部边缘的Plum区举行了听证会，在那里有一项将Sedat 3A常规井转换为注入井的提案。居民提出的一些担忧包括:
- 流体和/或气体运移-流体和气体从注入地层迁移到饮用水含水层甚至地表水的途径有很多。潜在的渠道包括煤矿，废弃的气井，水井，以及在破碎的沉积层中自然产生的裂缝。
- 诱发地震,社会福利署的油井与地震活动的增加有关，要么是通过润滑，要么是对休眠的旧断层施加压力。地震可能发生在离注入地点几英里远的地方沉积地层，而不仅仅是火成岩基底。
- 噪音、柴油污染、隐私丧失和道路退化造成的原因是不断有工业废物搬运车运到井位。
- 〇使现有问题更加复杂梅镇和周边社区受到严重破坏，事实上，井眼正好穿过伦顿煤矿(另一部分已被破坏)已经火了几十年了）.矿山沉陷这在该地区已经是一个普遍的问题，许多人担心即使是小型地震事件也会加剧这一问题。
- 表面溢出的可能性不幸的是，石油和天然气是一个草率的行业，非常规作业已经积累了超过13000年违反在宾夕法尼亚州。如果在这个地方发生重大泄漏，有可能释放到Pucketa溪，这条河流入阿勒格尼河，这是多个社区的饮用水来源。
- 放射性和其他污染物-返排液经常高放射性含有重金属和其他难以有效清洁的污染物。氡气运移到注入层上方的住宅也是一种可能。
宾夕法尼亚州社会福利机构的现状
宾夕法尼亚州有许多关于石油和天然气的数据来源，但它们并不总是一致的。为了说明这一点，我们从下面的地图中两个不同的数据源映射了swd(以及它们周围的5英里缓冲区)。第一个来源是来自较大的SWD井的子集油气位置数据集来自DEP的地图网站。第二个来源是a废物设施报告，用粉色三角形表示，这些三角形以一定角度偏移，以允许用户在它们重叠的情况下同时看到两个数据集。
宾夕法尼亚州现有、拟议和已堵塞的盐水处理(SWD)注水井图。
根据DEP的第一组数据油气位置宾夕法尼亚州有13个处于活动状态的SWD，一个处于监管非活动状态的SWD，还有8个处于插入状态。的废物设施报告显示了社会福利署共10口井，其中一口井未包含在McKean县Annin乡的其他数据集中。
值得注意的是，仁慈地说，宾夕法尼亚州对“活跃”油井状态的定义令人困惑。这并不意味着一口井目前正在运行，甚至也不意味着它目前被允许进行活动，无论是废物处理还是天然气生产，还是其他一些功能。活跃状态意味着该井已被提议用于特定用途，并且该井尚未被封堵，或被分配到其他状态。
例如，Plum的Sedat 3A井处于活跃状态，尽管DEP尚未授予其作为SWD井的作业许可证。另一种状态类型是“监管不活跃”，指的是在12个月内没有用于预定用途的井，但在未来可能会有一些潜在的用途。
喀斯特、煤矿和溪流
虽然在选择SWD井的位置时，有许多值得考虑的因素，但这张地图主要集中在三个方面:喀斯特地层、煤矿和附近的河流，国家指定为高质量或特殊价值。
岩溶地层是不稳定的可溶岩层，如石灰岩矿床，其中可能含有大量地下空隙。在这种情况下，这些空白是令人担忧的。原因之一是，受污染的液体和气体有可能迁移到地下淡水含水层。此外，这些空洞在结构上本身就不稳定，这可能会加剧井中注入流体引起的人工地震活动的影响。
我们的分析发现，在宾夕法尼亚州现有的、拟议的或堵塞的社署井的5英里内，有超过78000英亩(123平方英里)的喀斯特地质。
煤矿虽然是一种非常不同的沉积地层，但由于地下空洞，也有类似的担忧。在社署井场周围的许多社区，矿井下沉已经是一个普遍的问题。宾夕法尼亚州有几个可用的数据集，包括有效地下矿山许可证而且数字化矿区，在此地图中使用。活跃的矿山许可证显示当前允许的作业，而数字化矿区提供了现有矿山(包括废弃矿山)的非常详细的信息，尽管这一层并不适用于该州的所有地区。
在宾夕法尼亚州，在社署水井的5英里范围内，有56,542英亩(88平方英里)的活跃矿井。我们的分析发现，在社署水井的5英里范围内，有97,902英亩(153平方英里)的数字化矿区。在宾夕法尼亚州社会福利署周围的5英里缓冲区内，总共有139,840英亩(219平方英里)的现有和许可矿山。
在娱乐、垂钓和生物多样性方面，“高品质”和“超值”溪流是宾夕法尼亚州所能提供的最佳溪流。在分析中，我们在社署水井半径5英里范围内确定了这些溪流，而不考虑井位的给定分水岭。
宾夕法尼亚州西部起伏的地形通过复杂的排水网络排出雨水，但地下水不受这种特殊地理条件的影响。此外，地下水经常通过水井、废弃的油气井、自然渗漏和泉水与地表水相互作用。因此，社署有可能污染这些珍贵的河流，即使它们不在同一流域内。
在这项分析中，在swd的5英里范围内，总共有716英里的高质量河流和110英里的特殊价值河流。
结论
几十年来，地质学家已经得出结论，宾夕法尼亚州的地下地层不适合在地下注入井中处理石油和天然气液体废物。事实上，大量的这种废物现在正在宾夕法尼亚州产生，并没有突然使它成为一个适合这种做法的地点。如果有什么不同的话，更多的浅井和深井进一步破坏了沉积层，从而增加了污染的风险。
唯一发生变化的因素是该地区产生的废物量。在俄亥俄州和西弗吉尼亚州附近，社会福利署的生产井存在产能问题，目前尚不清楚边境的地质构造是否比宾夕法尼亚州好得多。但随着新井的钻探和水力压裂液的量继续螺旋上升到每口井数千万加仑，在该州开设新SWD井的压力只会增加。
也许是因为这些压力，DEP已经成为很乐观的技术方面:
宾夕法尼亚州有几口成功的处置井正在运行，更多的处置井也在考虑之中。地下处理的历史表明，地下处理是一种实用、安全、有效的油气生产流体处理方法。
环境保护部的任务是保护宾夕法尼亚州的空气、土地和水免受污染，并通过更清洁的环境为公民的健康和安全提供保障。我们将与个人、组织、政府和企业合作，防止污染，恢复我们的自然资源。
通过马特·凯尔索他是FracTracker联盟数据和技术经理vwin德赢appai
