简介:在美国及许多国家、地区存在有丰富的页岩气资源。在这些资源的不断开发过程中涉及环境风险,尤其是水资源。这种分布式采掘工业的复杂原始状态及有限的影响数据,导致建立可能的影响和设计适当的调控响应面临挑战。为了评估一套潜在的水管理政策方案,此处我们建议在项目层次影响评估方法之外.采用区域性、共同性影响分析。具体来说,我们检查用于水力压裂的假定取用水和随后的废水处理,这种废水可能返回或来自目前未开发的纽约Susquehanna河流盆地的未来开采的页岩气井。结果表明:建议的取用水管理措施不能提供比单一方法更大的环境保护。我们建议采用一种使环境保护最大化、同时减少调控复杂性的政策。对于废水处理而言,据我们了解,纽约Susquehanna河流盆地现存的市政设施的废水处理能力有限,我们建议对工业处理设施采取适度的私人投资,以完成处理目标而不会对公共系统造成风险。我们得出如下结论:影响页岩气开发的确定性水资源调控应该建立在区域性、共同性基础上,这表明可以通过兼顾环境评估和调控限制开采的需要,以满足水资源管理目标。
简介:人们有充分的理由相信,适当选择和实施二氧化碳(CO2)储存项目具有长期安全性。然而,CO2从地层泄漏的可能性依然存在,例如,在废弃井中注入的C02有可能泄漏进入上覆地下含水层。在CO2泄漏事件中,操作者应谨慎、快速地进行补救措施。迄今为止,CO2泄漏修复计划侧重于使用泄漏井的封堵方法。在某些情况下,也可能需要圈闭或去除含水层中泄漏的CO2。鉴于保护饮用水资源和满足相关许可证要求的重要性,本项研究对一系列假定泄漏情况的多种修复方案进行了分析。本文考虑了3种特定修复目标,即降低含水层中可移动CO2数量、降低含水层中CO2总量以及降低液相CO2浓度。首先,利用多相流模拟器TOUGH2评估控制地下水含水层中泄漏的CO2范围和形状的过程与参数;其次,通过系统模拟来鉴定控制CO2提取的多相流动过程与相特性,例如浮力诱导流、毛细管捕集以及CO2溶解和离溶作用。随后,对比了不同修复方案的效果,包括:(1)通过垂直和水平抽水井去除气相和液相CO2;(2)注入水以溶解气相CO2并增大毛细管捕集力;(3)结合多井注入与提取方案。基于本项研究结果,可以得出多种有关不同修复方案效果的结论。首先,如有必要,通过固定和/或提取可有效修复地下水含水层中泄漏的CO2;其次,对于未形成重力舌区域内的小范围CO2羽而言,通过处于CO2羽中部的单独垂直井在数年内可去除所有CO2。在形成大范围重力舌的情况下(在盖层下圈闭的薄层、大范围CO2羽),去除CO2羽水平井更加有效,虽然这可能需要10年或更长时间。实际上,在这些情况下,注入水并快速固定和溶解CO2羽可在短期内生成更有效的圈闭。但最有效修复大范围CO2羽的方案包括结合连续和/或同时多井注入和抽取。在这种情况下,能够有效圈闭和修复大�