石油天然气开采会产生大量的伴生气，这些伴生气简单粗暴地送进火炬焚烧，不仅是一种资源浪费，而且还会造成环境污染；如果将其合规处理，又会损失许多经济效益，如何在合规和效益之间找到平衡点呢？ 视频加载中... 为什么油气开采的时候，边上要点起一＂柱＂火炬？ 伴生气送火炬焚烧 如果驱车经过那些开采页岩油气的公司所在的区域，你可能会看到高高的管线顶部一直有火焰在燃烧，那就是火炬。火炬燃烧的天然气是油气开采产生的副产物。在过去10年间，美国页岩油气开采呈爆炸式发展，让其成为全球伴生气送火炬焚烧最多的五个国家之一，排在美国之前的还有俄罗斯、伊朗和伊拉克。 大气科学家Gunnar W. Schade在最近几项研究中指出，伴生气送火炬焚烧没有得到正确评估，而且还是多种空气污染物的来源。 非营利组织Skytruth发布了从2012年至今从太空看到的伴生气送火炬焚烧的时间序列视图。上方是2020年8月中旬的伴生气送火炬焚烧情况。 由于2020年春季油价急剧下跌，新的油井勘探量直线下降，油气产量也在减少。但是随着需求和价格的回升，该行业可以迅速恢复生产，伴生气送火炬燃烧也会随之恢复。 监管机构在环境组织和行业的压力下，不得不考虑制定法规来控制伴生气送火炬焚烧。那么，这种资源浪费和环境污染的做法能够得到控制吗？ 经济的便利 每个运行中的页岩油井均产生不同量的伴生气或套管气，即高挥发性烃类物质的气体混合物，其主要成分是甲烷。除非可以通过现有的管网进行收集，否则生产商通常不想收集这种气体。 即使有操作的可行性，生产商仍可能决定处理掉这些伴生气，因为收集和运输伴生气的成本可能会高于伴生气的价值。因此伴生气送火炬焚烧应运而生。 在美国北达科他州的巴肯页岩、得克萨斯州中南部的伊格尔福特页岩以及得克萨斯州西北部和新墨西哥州东部的二叠纪盆地，伴生气送火炬焚烧很常见。得克萨斯州每年燃烧的伴生气与州内所有居民一年所消耗的天然气相当。仅在二叠纪盆地，2018年就浪费了约7.5亿美元的天然气，而没有带来任何社会效益。 视频加载中... 在得克萨斯州西部的二叠纪盆地地区，居民表示，燃烧的天然气正在污染空气，使他们患病。 同时，伴生气送火炬燃烧所产生的CO2约占全球人为排放CO2总量的1％。火炬高效燃烧伴生气当中的碳氢化合物时，会将其转化为CO2。当火炬燃烧不完全或熄灭时，这些伴生气会用更多有害物质污染空气。 Gunnar W. Schade和研究小组在得克萨斯州鹰福特页岩的两个地区进行研究，指出火炬可能是这些农村地区NOX的主要来源。NOX排放会导致酸雨、臭氧和烟雾的形成，并且会刺激眼睛、鼻子、喉咙和肺。 他们发现，在他们研究的站点中，火炬等工业燃烧源产生的NOX约为该地区汽车排放的10倍。尽管单个火炬可能是一个相对较小的来源，但一方面火炬数量巨大，另一方面每个火炬产生的NOX具有高度可变性，从太空中都能看到的大规模大气影响可能就是因此而产生的。 未经许可的排放 几乎所有的火炬都是开放式燃烧源，作为明亮的固定热辐射源，从太空中可以检测到它们。科学家已经开发出算法对这种辐射热进行分类，并将其与有报告的全球伴生气送火炬焚烧数量相关联。 Gunnar W. Schade和社会学家Kate Willyard评估了基于卫星的VIIRS（可见红外成像辐射仪）数据。他们分别基于每个油井版块和每个县，计算了得克萨斯州两个页岩油气生产区的伴生气送火炬焚烧量。然后将其与得克萨斯州铁路委员会2012-2015年间监管的石油和天然气生产数据库进行了比较，发现这两个数据集之间存在较大差异。 TROPOMI卫星观测到的二叠纪盆地甲烷排放情况。 总体而言，州数据库中报告的量仅约为卫星观测值的一半。研究公司S＆P Global进行的另一项未公布细节的批量分析发现，新墨西哥州和北达科他州的页岩地区存在相似的差异。 这些较大的差异可以通过误报和豁免来解释。但是，Gunnar W. Schade和Kate Willyard猜测还有一个更系统、更普遍的解释，那就是企业将伴生气直接排放到大气中了。 2019年二叠纪盆地天然气平均燃烧比例 vs. 顶级运营商报告，其中的比例表示伴生气送火炬焚烧或排放的量占天然气生产的总百分比。 如果可以安全地进行操作，那也只能在行业中的一小部分操作中直接排放伴生气。通常这种操作是禁止的，因为会释放出碳氢化合物，包括可能导致癌症、先天缺陷或其他严重健康问题的苯等有毒物质。 排放的伴生气主要是甲烷，这会进一步加剧全球变暖，形成近地面臭氧。由于火炬是公认的废气处理设施，所以未经火炬处理而直接排放废气是违法的，但是随着时间的流逝，这种做法显然有所增加。 最近，更高分辨率的卫星监测了二叠纪盆地上的大气中的甲烷。结果表明，其排放量远高于美国EPA的报告量，其排放量超过产量的3％，而不是通常人们估计的1-2％。通过火炬非法排放的多余甲烷最终本应进入得克萨斯铁路委员会的数据库，但寻找燃烧热辐射的卫星却无法检测到它们。 投资商的态度 十年来，环境保护基金会等环境保护组织一直呼吁监管机构解决页岩油气开采行业的甲烷排放和伴生气送火炬焚烧急剧增加的问题。奥巴马政府于2016年通过了一项新规定，以遏制甲烷泄漏，现在特朗普政府正试图撤销这一行动。2020年8月14日，特朗普宣布他已经修改了奥巴马时代有关油气行业甲烷排放的规定。美国能源部副部长马克·W·梅内兹斯在一份声明中认为，特朗普政府的对这项法规的修改，通过减少不必要的过度监管，为能源公司免去了巨额的相关成本，并让这些公司可以花更多的钱在创造就业上。EPA有官员也表示，这将在不改变甲烷排放趋势的情况下，每年为企业节省数千万美元的合规要求。 但是由于甲烷对气候变暖具有重大影响力，自然资源保护协会在特朗普修改了法规后，随即表示将对特朗普的提起法律诉讼。该机构的气候政策负责人David Doniger表示，特朗普的做法为石油和天然气行业开了绿灯，这样就将会有大量的气体泄漏，对环境造成污染。 宾夕法尼亚州圣玛丽的页岩气钻探现场。 此外，由环境保护基金委托、并由投资者参与的一项新研究表明，即使没有太多监管，石油和天然气公司也有可行的、具有成本效益的方法来减少燃烧。尽管如此，鉴于该行业已经花费了十年，而没有广泛采用这种所谓的最佳实践措施，在可预见的未来，如果没有政府机构实施更严格的法规，石油和天然气公司可能还会继续浪费资源、产生污染。 针对这种难以解决的上游甲烷伴生气处理，汉洁也在积极整合高效可行的技术，为石油和天然气行业提供全面的甲烷控制和减排的综合解决方案，覆盖石油/天然气开采、生产、储存、运输及分销的整个过程。 引用 1.https://apnews.com/55e57729da773a1ac8c5ea51fa4459e6 2.https://phys.org/news/2020-07-routine-gas-flaring-polluting-undermeasured.html 3.https://business.edf.org/insights/tackling-flaring-learnings-from-leading-permian-operators/ 4.https://viirs.skytruth.org/apps/heatmap/flaringmap.html#lat=40.06989&lon=-229.07258&zoom=4&offset=15&paused=true 5.https://www.youtube.com/watch?v=-BuSCiYtT2Q 6.https://v.qq.com/x/page/k0875xo8utz.html 7.https://new.qq.com/rain/a/20200814A047ZM 本文来自上海汉洁，未经允许请勿转载，如有需要请联系marketing@haaenclean.com。