宾夕法尼亚州水力压裂用水急剧增加

宾夕法尼亚州的非常规井一直是资源密集型的，但下面的地图显示了近年来每口井的用水量是如何显著增长的。2013年，这些井的平均用水量为580万加仑。到2019年，这一数字增加了145%，每口井消耗超过1430万加仑。由此可见，该行业对不可持续的资源需求和不断减少的能源投资回报。

水力压裂法的支持者会急切地提醒你，水力压裂法是几十年前发明的回到1947年-所以这种做法已经使用了很长一段时间。真正将现代非常规页岩气井与传统常规井区分开来的是规模问题，而不是其他问题。常规井通常需要压裂数万加仑的液体，而非常规井则需要消耗更多的液体数百万每口井的加仑数。

当然，更多的投入转化为更多的产出——不一定是以气体的形式，而是以有毒的放射性废料。这就产生了一系列问题，从对健康的影响，到增加运输，再到处理。

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然而，每口井的消费量仍在持续增长，因此近年来钻探的油井与10年前宾夕法尼亚州非常规能源繁荣初期的钻井并不属于同一类别。

在宾夕法尼亚州，非常规井主要钻入泥盆纪的两层深层页岩马塞勒斯页岩它大约有3.9亿年的历史尤蒂卡页岩来自晚奥陶世，那是沉积大约比马塞勒斯早6000万年。几十年前，人们就发现了这些储层，但直到21世纪，这些储层的天然气产量都不足以证明钻探成本的合理性^圣世纪时，水平钻井允许更大的页岩地层暴露面积。然而，增加压裂距离也需要大量的压裂液(水、沙子和化学物质的混合物)，这将增加几个数量级的用水量。最终，所有这些从地下开采天然气所需的额外工作造就了天然气工业无利可图由于产量已经超过了需求。

FracFocus数据

全国各地页岩油田的居民开始看到对饮用水的影响他们开始要求更多地了解他们周围的地下注入了什么。该行业的回应是FracFocus，一个全国性的注册，以解决这个问题的水成分，如果不是压裂化学物质的问题。在早期，访问该站点的用户一次只能访问一口井的数据，因此无法进行第三方的系统分析。此外，记录保存也很草率，存在广泛的数据输入问题、不正确的位置、重复的输入等等。

的推出解决了其中许多问题FracFocus 2.02013年5月。这修复了许多数据输入问题，例如使用的“Susquehanna”的六种不同拼写，并允许下载整个数据集。因此，当我们想要观察随着时间的变化时，我们的分析从2013年开始，当时在县一级只需要进行最小的明显修正。

然而，自2008年以来，全州范围内的数据都是可用的，只要我们记住早些年的数据质量问题，结果就会更加明显。

一年	FracFocus报告	总水量(加仑)	每口井平均水量(加仑)	最大水量(加仑)
2008	2	4117827年	4117827年	4117827年
2009	19	37415216年	4157246年	6176104年
2010	57	123747550年	4267157年	7595793年
2011	1174年	786513944年	4345381年	12146478年
2012	1375年	2721696367年	4676454年	14247085年
2013	1272年	7431752338年	5842573年	19422270年
2014	1277年	10359150398年	8112099年	26927838年
2015	904	8216787382年	9089367年	32049750年
2016	589	5933622817年	10074063年	32701940年
2017	710	8547034675年	12038077年	38681496年
2018	805	10901333749年	13542030年	36812580年
2019	686	9811475207年	14302442年	39329556年
2020	76	986425600年	12979284年	29177980年
总计	8946年	65861073069年	9248852年	39329556年

图1:近年来，尽管FracFocus报告的压裂作业总数有所下降，但每口井的水量却大幅增加。

就非常规钻井的总数而言，宾夕法尼亚州的繁荣期已经过去了2010 - 2014在那几年里，该公司每年钻探1000多口井，此后再也没有达到这一数字。值得注意的是，在FracFocus的数据中，我们并没有统计井本身，而是统计了通过水力压裂(通常称为压裂作业)进行增产的实例。在数据范围的早期，向FracFocus提交数据是自愿的，因此从2008年到2010年的总活动量被大大低估了，但我们已经包括了可用的数据。

值得注意的是，2020年开始的水力压裂作业的平均消耗低于2019年的总量，然而，样本量要小得多。样本规模较小，部分原因是由于东北部天然气供应过剩导致钻井活动减少，但也因为今年仍在进行中。该分析基于2020年4月从FracFocus下载的数据。

随时间变化

从图1中我们可以看到，从2008年到2012年，宾夕法尼亚州的运营商每口井平均耗水量在400万到500万加仑之间。从那时起，2019年的数字增长了两倍，超过1400万加仑，这是最后一个完整的年份。与此同时，钻井作业人员开始对大量的水进行试验。2008年，唯一一口有水数据的井使用了410万加仑。到2019年，有一口井使用了3930万加仑的水，几乎增加了10倍。

从2008年底到2020年初，该行业在非常规井中使用了658亿加仑的水。由于我们知道在早期的繁荣时期，许多井都没有向FracFocus报告，因此实际使用量肯定要高得多。在数据最可靠、最完整的年份(2013年至2019年)，每年的总用水量在59亿至109亿加仑之间。作为参考，宾夕法尼亚人平均使用about100加仑/天，即每年36500加仑。

这意味着2018年注入压裂井的109亿加仑水相当于298667名居民一整年的用水总量。或者，这些水可以填满16517个奥运会规格的游泳池。这相当于33,455英亩英尺，这意味着它可以填满一个英亩大小的水柱，延伸超过6英里高。

当然，肯定有更好的方法来利用我们宝贵的资源，而不是把成千上万加仑的水变成有毒的废物。

通过马特·凯尔索FracTracker联盟数据与技术经理vwin德赢appai