本文的一個版本曾與匹茲堡郵報聯合發表。
在過去的 150 年裡,探礦者和能源公司在美國各地鑽探了多達 1200 萬個孔以尋找石油和天然氣。許多孔在枯竭後被封堵。但數十萬個孔只是被簡單地遺棄和遺忘,往往沒有留下任何關於其存在記錄。
政府報告幾十年來一直警告說,廢棄的油井可能會為石油、天然氣或富含鹽水的液體汙染地下水供應或流向地表提供途徑。廢棄的油井汙染了肯塔基州諾克斯堡的飲用水源,並使石油洩漏到俄亥俄州和密歇根州的水井中。在德克薩斯州、紐約州、科羅拉多州和其他進行過鑽探的州也發生了類似的問題。
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2008 年,來自賓夕法尼亞州一口廢棄油井的天然氣洩漏到一個化糞池系統中,當有人試圖在浴室裡點燃蠟燭時發生爆炸,導致一人死亡,根據該州環境保護部2009 年的報告草案顯示。該報告還記錄了至少 20 多起天然氣從舊井滲出的案例,其中包括三起新井鑽探與舊井“連通”的案例,導致天然氣洩漏到供水系統中,迫使房屋人員撤離。
今年 2 月,來自一口舊井的甲烷進入了賓夕法尼亞州西米夫林一所房子的地下室,引發了一起小型爆炸。兩個家庭被疏散,至今仍未返回家園。
這些事件很少在其影響的州和社群之外受到太多關注。但隨著該國最新一輪鑽探熱潮的持續,廢棄油井開始受到更多關注,尤其是在早期開採浪潮已經在地球上留下了坑坑窪窪的州的地區。新井有時會擾亂脆弱舊井附近的岩石和泥土層,從而導致新的汙染案例。
最近一次統計全國未封堵油井的工作是州際石油天然氣契約委員會於 2008 年釋出的調查,該委員會是由監管機構和行業代表組成的跨州機構。調查發現,各州已經確定了近 6 萬口需要封堵的油井,並估計可能還有多達 100 萬口油井未被發現。僅在賓夕法尼亞州,監管機構估計在記錄儲存之前就鑽探了 18.4 萬口油井。這些油井中的許多都是用樹樁、岩石或什麼都沒有封堵的。
“事實上,那裡有成千上萬口需要處理的油井,這是一個問題,而且是所有具有鑽探歷史的州都普遍存在的問題,”紐約礦產資源部門負責人布拉德利·菲爾德說。
對於資金緊張的州政府而言,尋找、封堵和監測舊油井的任務令人生畏。一口狀況良好的淺井有時可以用幾千美元的水泥封堵。但成本通常高達數萬美元,而價格標籤高達 10 萬美元或更多的情況並不少見。
在過去十年中,紐約州僅封堵了其估計的 4 萬口老舊油井中的約 125 口。肯塔基州花了 20 多年才封堵了約 4000 口油井,並且還有近 1.3 萬口油井在等待名單上。即使是德克薩斯州,在廢棄油井上投入了大量資金,距離封堵其所有敞開的井口也還有數年時間。自 1984 年以來,它已經封堵了 3 萬多口油井。但仍有近 1 萬口油井敞開著,而且總是在不斷發現更多油井並新增到列表中。
一些監管機構擔心,當當前的鑽探熱潮結束後,廢棄油井的數量將會增加。去年,石油和天然氣運營商在美國各地鑽探了近 4.5 萬口新井,隨著該國試圖擺脫對外國石油的依賴,這一數字預計將保持穩定或增加。如果這些油井中只有一小部分最終被廢棄,各州將承擔賬單,就像上世紀 80 年代中期上次繁榮時期結束時一樣。
為防止這種情況發生,各州要求能源公司在開始建造油井之前繳納保證金。但是,保證金往往太低,以至於公司放棄保證金比封堵油井更經濟。例如,在賓夕法尼亞州,一家能源公司可以用 2.5 萬美元的保證金來覆蓋數百口油井。
賓夕法尼亞州環境保護部前負責人約翰·漢格稱保證金“低得可恥”。
漢格說:“有些選擇不應該擺在即使是好公司面前。我希望這些公司會做正確的事情,但我們知道情況並非總是如此。”
一個行業的搖籃
賓夕法尼亞州最嚴重的天然氣遷移案例之一發生在凡爾賽區,這是一個位於匹茲堡郊外的小型工人階級社群。從 1919 年到 1921 年,該鎮鑽探了 175 多口天然氣井。居民在後院建井來加熱房屋,將它們擠進 25 英尺 x 100 英尺的地塊中。
當大多數油井被證明沒有生產力時,繁榮就結束了。但在 20 世紀 60 年代,天然氣開始洩漏到房屋中。一些房屋被譴責和拆除,凡爾賽最終成為聯邦科學家試圖定位舊井的案例研究。
研究人員研究了舊地圖,並用磁力計在地面上行走,磁力計可以檢測油井中金屬套管的磁場。如果從未安裝或已拆除套管,他們可以測試土壤中是否存在可能洩漏到地面的碳氫化合物。
一些舊井被封堵了。但更多時候,安裝了排氣孔以將天然氣從房屋中排出。如今,院子裡、車庫後面和房屋中都伸出數十根管道,緩慢洩漏甲烷和硫化氫,這樣爆炸性氣體就不會積聚。2009 年,凡爾賽獲得了 368,600 美元的聯邦撥款來維護其老化的排氣孔。該鎮還安裝了大約 50 個甲烷警報器。
排氣孔和警報器只是凡爾賽生活的一部分。市長詹姆斯·弗萊肯斯坦最近買了一棟房子,該房產上有兩個排氣孔,廚房裡有一個警報器。
“我們一直生活在這個問題中,”弗萊肯斯坦說。“人們會在他們的院子裡有一個一年 365 天、每天 24 小時燃燒的排氣孔,一根一英寸的管道從地面伸出來。人們會放一個咖啡罐並點燃它,它就會一直燃燒。”
弗萊肯斯坦說,天然氣構造中的壓力不足以使排氣孔易燃,而且該鎮幾年內沒有出現過天然氣遷移問題。但這種情況隨時都可能發生變化,弗雷德·巴爾達薩雷說,他多年來負責環境保護部的天然氣遷移案件,現在經營一家諮詢公司。他說,舊井可能會惡化或堵塞,地下條件可能會發生變化。
今年 2 月,來自一口廢棄油井的天然氣在凡爾賽河對岸的賓夕法尼亞州西米夫林引發了一起小型爆炸。天然氣公司疏散了發生爆炸的房屋,以及住在隔壁的尼克·凱林頓和他的妻子以及四個孩子。
“我說‘我們要收拾多久?’他說‘我不知道’,”凱林頓說。“有人告訴你這一點,你會怎麼做?”
凱林頓說,拒絕就此案發表評論的 DEP 使用舊地圖來確定附近可能產生天然氣的油井。在等待州政府僱傭的承包商解決問題期間,凱林頓一家正在租住一棟聯排別墅。巴爾達薩雷已被聘為分包商。
每次凱林頓一家回訪他們以前的房子時,天然氣公司的一名員工都必須首先測試他們地下室窗戶伸出的臨時排氣孔。即便如此,凱林頓也必須將手機留在外面,以免火花點燃一團氣體。
尋找和封堵舊井可能存在風險,因為附近的油井可能會受到干擾並開始釋放天然氣。因此,凱林頓的房屋正在安裝一個將空氣泵入房屋下的系統,建立一個高壓區域,以防止天然氣洩漏到室內。
凱林頓說,即使系統安裝成功,他也可能會嘗試出售房屋並搬家。
“我妻子只是覺得不安全,”他說。
150 年的遺產
1859 年,埃德溫·德雷克在賓夕法尼亞州泰特斯維爾附近鑽探了該國第一口商業油井,幾十年來,全國各地的人們都隨意鑽探油井。一些州直到 20 世紀下半葉才制定現代法規。
石油和天然氣行業資深人士、曾競選德克薩斯州鐵路委員會(負責監管該州鑽探)席位但未成功的戴爾·亨利說,在早期,該行業由“快速致富的野貓探礦者”主導。亨利說,那些沒有致富的人往往在能夠封堵或密封油井之前就花光了錢。
“他們只是簡單地收起帳篷,消失在黑暗中,你再也聽不到或看不到他們了,”他說。
沒有人知道多年來廢棄油井造成了多少損害。州地下水機構協會地下水保護委員會的特殊專案主任邁克·尼古勞斯說,大多數州都沒有系統地跟蹤廢棄油井造成的汙染案例。
“這可能是一個問題,也可能不是,”尼古勞斯說。“這就是你面臨的問題。你不能只是簡單地數數數字,然後說這代表一個大問題、一個小問題還是根本沒有問題。”
儘管缺乏全面的資料,但州和聯邦報告在過去幾十年中記錄了許多汙染案例。
1989年,美國政府問責署發現九起案例,廢棄井汙染了地下水,其中包括肯塔基州的一個案例,導致80多個家庭的飲用水無法飲用。美國政府問責署表示,其調查結果不完整,並警告說,各州機構沒有資金來追蹤和封堵越來越多的廢棄井。
俄亥俄州自然資源部發現,從1983年至2007年,有41起廢棄井汙染私人供水系統的案例。這些事件約佔同期俄亥俄州石油和天然氣汙染案例的20%。
美國環保署2004年關於水力壓裂的研究,最廣為人知的是確定水力壓裂不會威脅飲用水,該研究檢查了科羅拉多州聖胡安盆地的地下水汙染情況。報告稱,州政府部門懷疑天然氣進入水井和建築物,至少部分原因是由於廢棄井的存在。
一些監管機構擔心,在大多數新井中使用的水力壓裂會增加舊井受損或擾動的可能性。該過程將水、沙子和化學物質以高壓注入井中,以釋放石油或天然氣。但是,透過擾動地球,它也可能將天然氣和其他汙染物推入舊井造成的開口中。
調查人員認為,這就是2006年一個雨天發生的事情,當時在賓夕法尼亞州華盛頓縣的埃米爾·亞歷山大農場,天然氣和水開始從地面噴出。調查人員確定,一口新井的水力壓裂導致甲烷透過廢棄井洩漏到地下和含水層中。亞歷山大農場附近的一些水井已安裝了通風口,以使散逸的天然氣逸出。甲烷氣體攝入無毒,但會爆炸。
儘管亞歷山大從他土地上的兩口井獲得特許權使用費,但他希望自己從未簽署租賃協議。“我不是為了自殺才籤的,”他說。
在去年的一份內部簡報中,美國環保署的科學家們表達了對賓夕法尼亞州附近許多廢棄井的水力壓裂可能威脅地下水的擔憂,稱舊井“可能對水力壓裂過程構成獨特的風險”。
今年,作為其首次對水力壓裂進行全面研究的一部分,美國環保署計劃調查廢棄井是否可能成為水力壓裂液的通道。
資金短缺阻礙修復
二十多年前,聯邦科學家確定,氯化物或鹽類正在透過廢棄井洩漏到肯塔基州諾克斯堡近40,000人飲用水的含水層中。
美國地質調查局的科學家邁克·安桑克表示,如果封堵幾十口廢棄井,就可以解決這個問題。但是肯塔基州石油和天然氣部門收到的投標報價如此之高,以至於僅諾克斯堡專案就將耗盡其130萬美元的封堵資金。
該部門的助理主任馬文·庫姆斯說,該基金每年用於封堵250到300口井。按照這個速度,需要40多年的時間才能處理完該州迄今為止確定的近13,000口井。
在諾克斯堡的井等待輪到自己時,當地水務官員正在使用泵送系統將淡水推入含水層,將氯化物稀釋到聯邦安全飲用水限值以下。但是,必須不斷監控該系統,而且只要稍有不慎或條件改變,就可能使水無法飲用。
理想情況下,公司在鑽探前必須繳納的保證金應足以支付其廢棄的所有井的封堵費用。但是,保證金通常過低。最近,政府問責局的一項審查發現,聯邦土地上鑽探的最低保證金水平是半個世紀前設定的,而內政部官員沒有充分審查這些水平,也沒有在必要時提高這些水平。
政府問責局報告的主要作者阿努·米塔爾說:“這引出了一個問題,它是否真正為運營商提供了進行土地復墾的激勵?因為這就是保證金的全部意義所在。鑑於目前鑽井的數量之多,在過去十年中,鑽井數量翻了一番,這確實令人擔憂,如果運營商沒有按要求進行土地復墾,就會給聯邦政府造成巨大的責任。”
包括懷俄明州在內的一些州已經加強了其保證金要求。但是懷俄明州的石油和天然氣主管湯姆·多爾表示,儘管他的機構現在要求一些全國最高的保證金,但如果能源市場再次崩潰(就像1986年石油價格下跌50%時一樣),該機構也無法負擔得起所有可能被廢棄的井的封堵費用。他說,天然氣價格的下降已經促使能源公司關閉了懷俄明州的一些煤層甲烷井。
賓夕法尼亞州環境保護部前負責人約翰·漢格表示,各州如何處理今天的鑽探熱潮將決定這次繁榮最終如何發展,尤其是在賓夕法尼亞州、紐約州和另外六個州的部分地區之下的馬塞勒斯頁岩中。
他說:“我個人認為,馬塞勒斯頁岩帶來的一件非常好的事情是,人們更加關注過去造成的問題以及這次做得更好的機會。如果我們不提高保證金金額,我們就是在重蹈覆轍。”
尼古拉斯·庫斯內茨是ProPublica的調查記者,ProPublica是一家獨立的非營利性新聞編輯室,致力於製作符合公眾利益的新聞。
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