當石油和天然氣公司透過水力壓裂從地球中提取燃料時,他們 通常會新增殺菌劑,例如戊二醛,新增到他們用來壓裂地下深處岩層的加壓水中。這些化合物是對產生硫化氫的微生物的先發制人打擊,硫化氫會腐蝕管道。
然而,新的研究對在水力壓裂中普遍新增有毒殺菌劑的做法提出了質疑。萊斯大學的 Jason Gaspar 和 Pedro Alvarez 以及包括能源公司 Statoil的科學家在內的同事,在美國中北部的巴肯頁岩地層和加拿大的水力壓裂現場進行了大量測試。在那裡,他們發現 H2S 可能是由地球化學反應而非微生物在水力壓裂井中形成的(Environ. Sci. Technol. Lett.2016, DOI:10.1021/acs.estlett.6b00075)。
該團隊在巴肯現場發現,注入含殺菌劑的水的深度溫度約為 120 °C,對於產硫微生物來說太熱而無法生存。此外,注入水樣品的 DNA 測試顯示沒有微生物的證據,硫同位素分析表明從樣品中回收的 H2S 是非生物產生的。
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研究人員認為,H2S 可能反而是透過地下硫酸鈣硬石膏與甲烷的反應產生的。
其他較冷地點(例如美國東部的馬塞勒斯頁岩地層)的 H2S 問題可能仍然是由細菌引起的。
但是,Gaspar 說,針對每個油井採取不同的殺菌劑應用方法可能更具成本效益。例如,公司可以在每個站點採集岩心樣本,並在開源資料庫中共享他們的結果。
科羅拉多州立大學的 Thomas Borch 表示,H2S 可能是非生物產生的這一發現“絕對令人大開眼界”。然而,他擔心非生物 H2S 處理可能會增加腐蝕抑制劑的使用。
匹茲堡大學的 Radisav Vidic 表示,這項研究增加了越來越多的證據,表明普遍使用殺菌劑是沒有必要的。
同樣在匹茲堡大學的 Kyle James Bibby 也同意。“這項工作是一個重要的提醒,殺菌劑並非解決所有問題的方法,”他說。
