Немецкие ученые представили методологический подход к оценке выбросов метана из заброшенных скважин

Дайджест исследований

В рамках глобальных усилий по сокращению антропогенных выбросов метана миллионы заброшенных нефтяных и газовых скважин считаются значительными, но до сих пор часто игнорируемыми источниками метана. Недавние исследования показали, что сотни тысяч незадокументированных заброшенных скважин в Северной Америке иногда являются мощными источниками метана, выбрасывающими до нескольких тонн метана в год. Однако большинство исследований было посвящено заброшенным скважинам, в которых все еще сохранились поверхностные установки. Лишь в нескольких исследованиях рассматривались вырубленные и закопанные скважины, поскольку их точное местоположение зачастую неизвестно. В Германии описано около 20 000 заброшенных скважин, которые хорошо задокументированы, и данные о них находятся в открытом доступе. Здесь мы представляем методологический подход к оценке выбросов метана из таких вырубленных и закопанных заброшенных скважин. Мы отобрали восемь нефтяных скважин в богатой торфом местности: четыре скважины в лесу, три скважины на месте активной добычи торфа и одна скважина на лугу. Все три участка имеют под собой торфяные отложения. На каждом участке мы отобрали пробы по сетке 30 x 30 м и соответствующей опорной сетке 20 x 20 м. Три из восьми скважин и эталонных участков показали чистую эмиссию метана. Самые высокие выбросы - до ~110 нмоль м-2 с-1 - наблюдались на одном из эталонных участков. Все три участка, выделяющие метан, находились в зоне активной добычи торфа. Детальная характеристика почвенного газа не выявила соотношения метана, этана и пропана, характерного для пластового газа, но вместо этого показала типичный биогенный состав и изотопную подпись (средний δ13C-CH4 -63 ‰). Соответственно, уходящий метан не происходил из заброшенных скважин или связанного с ними нефтяного пласта. Кроме того, изотопные подписи метана и углекислого газа указывают на то, что метан на торфоразработках был произведен ацетокластическими метаногенами, в то время как метан на луговом участке был получен гидрогенотрофными метаногенами. Однако наш генетический анализ показал, что оба типа метаногенов присутствовали на обоих участках, и, следовательно, другие факторы контролировали преобладающий механизм производства метана. Последующие молекулярно-биологические исследования показали, что аэробные метанотрофы также играют важную роль и что их относительная численность наиболее высока в месте добычи торфа. Кроме того, состав метанотрофного сообщества варьировал в зависимости от участка и глубины. Скорость аэробного окисления метана была самой высокой в месте добычи торфа, где, возможно, окислялась большая часть выделяемого метана. Наши результаты подчеркивают необходимость сочетания выбросов метана с характеристикой почвенных газов в сравнении с подходящим эталонным участком для обследования вырубленных и закопанных заброшенных скважин, поскольку наблюдение, основанное исключительно на выбросах, может неверно интерпретировать естественные выбросы.

Исследование опубликовано в сборнике препринтов.