洩漏天然氣成為美國十大碳汙染源

在甲烷排放方面,大型石油公司和小型獨立勘探公司都名列全球變暖的最大貢獻者名單

是什麼將美國第二大能源公司康菲石油公司(ConocoPhillips Co.)與一家總部位於休斯頓的小型頁岩鑽探公司哈爾康資源公司(Halcón Resources Corp.)聯絡在一起? 他們在2012年的同行中碳汙染率最差。

石油和天然氣業務因其對氣候的影響而受到密切關注,主要是因為它們會洩漏甲烷,這是一種強效溫室氣體。化石燃料部門是第二大甲烷排放源,在20年的時間尺度上,甲烷對氣候的影響比二氧化碳高86倍。二氧化碳需要幾個世紀才能對氣候造成破壞,而甲烷是它速度更快的“表親”,在分解成毒性較小的氣體之前,其作用速度要快得多。對於氣候變化而言,這兩種氣體都很重要。

哈爾康(Halcón),在西班牙語中意為“鷹”,是由弗洛伊德·威爾遜(Floyd Wilson)創立的公司,他是一位獨立勘探者,曾於2011年以驚人的151億美元的價格將其Petrohawk Energy Corp.(2008年在鷹福特頁岩區鑽探的第一家公司)出售給了必和必拓有限公司(BHP Billiton Ltd.)。哈爾康在2012年擁有50億美元的資產,在其運營的油井中,每百萬立方英尺(mtCO2e/MMcf)能源產生的甲烷排放量相當於6.8公噸的二氧化碳當量。它是2012年美國前40大能源公司中汙染最嚴重的生產商。


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相比之下,總部位於休斯頓的康菲石油公司是一家在世界各地開展業務的跨國能源公司,2012年擁有1170億美元的資產。該公司的排放率約為哈爾康的一半,但考慮到雪佛龍公司(Chevron Corp.)和埃克森美孚公司(Exxon Mobil Corp.)等類似的跨國公司的排放率更低,其躋身前十名令人矚目。

比爾·巴雷特公司(Bill Barrett Corp.)、聯合公司(Unit Corp.)、森德里奇能源公司(SandRidge Energy Inc.)、佈雷特本能源合夥公司(BreitBurn Energy Partners LP)、卡伯特石油天然氣公司(Cabot Oil & Gas Corp.)、林恩能源有限責任公司(Linn Energy LLC)、西馬雷克斯能源公司(Cimarex Energy Co.)和QEP資源公司(QEP Resources Inc.)在當年美國最大的50家公司中排名前十位汙染最嚴重的公司(見側邊欄)。

要確定最惡劣的違規者,即每生產單位石油和天然氣排放最多甲烷的公司,是一個複雜的過程。母公司透過子公司網路控制著美國數千口油井。正在鑽探的油井實際上可能由兩個或多個在油井中擁有工作權益的公司擁有。因此,提取的石油和天然氣將在一個群體中分配。這就提出了一個哲學問題:哪家公司對洩漏的甲烷負責?

假設鑽井公司對低效運營負責,氣候新聞專線 對這些公司進行了排名。排放資料來自美國環保署的溫室氣體報告計劃,這是一個資料庫,公司每年向該資料庫報告其運營油田的排放量。生產資料是透過《資訊自由法》要求從美國能源資訊管理局獲得的。資料和計算結果已與一些公司進行了交叉核對,以進行驗證,並根據其反饋進行了完善。

在運營規模或性質方面,最惡劣的違規者幾乎沒有共同之處。這意味著,尤其是在缺乏全面監管的情況下,並非所有公司都以同等的認真態度解決甲烷問題。在目前的制度下,公司可以選擇做得更好或更差。

一項正在研究的政策
現在這一點很重要,因為奧巴馬政府正在考慮是否應根據《清潔空氣法》對甲烷洩漏進行監管。

如果確實出臺了法規,公司將不得不投資來堵塞洩漏並提高井場的效率。這將增加支出,而此時美國鑽井公司在油井上的花費比他們賺回的錢更多,正如彭博社上個月報道的那樣。

美國石油學會(American Petroleum Institute)是一個行業組織,它反對法規,稱該行業有能力自我監管。

但是,正如氣候新聞專線分析顯示的那樣,自我監管在該行業中的運作並不完全一致。

2013年8月,西弗吉尼亞州韋策爾縣一個井場的工人在生產罐上打開了一個閥門。煙霧繚繞,飄到了住在200碼外的一對老夫婦拉里和埃爾瓦·巴爾家。他們提出了投訴,公司停止了洩漏。

根據西弗吉尼亞州環境保護部發布的違規通知,在此長達一小時的事件中,從罐中洩漏的甲烷足以相當於五輛汽車的年排放量。由於甲烷與有毒的揮發性有機化合物(VOC)共同排放,因此此類事件也可能對公共健康構成威脅。

“他們不希望他們的孫子孫女在這個特殊的事件中在外面玩耍,”韋策爾縣固體廢物管理局的負責人比爾·休斯回憶道,他曾幫助巴爾夫婦處理此事。

此類事件,被稱為洩漏,偶爾會在井場上因工人失誤而發生。在2011年之前,監管機構並未追蹤這些事件;沒有人知道公司排放了多少溫室氣體。然後,環保署開始要求該行業根據溫室氣體報告計劃報告其排放量。

該計劃通常跟蹤每年排放超過25,000公噸溫室氣體的設施——大型發電廠等。像巴爾夫婦附近的那些單個井場將不符合資格。因此,環保署要求能源公司彙總其所有油井的排放量並改為報告。

一項“天文數字”的挑戰
總部位於俄克拉荷馬州的聯合公司(Unit Corp.)的環境經理傑裡·法默(Jerry Farmer)表示,這是一項巨大的挑戰,該公司在2012年擁有38億美元的資產。每次工人完成一項流程或犯了一個錯誤導致油井洩漏時,法默都必須計算排放量。為此,他必須教育聯合公司擁有的數千個井場的工人向他報告每起事件。

他說:“有太多的資料點,簡直是天文數字。”

環保署的目標是跟蹤公司在減排方面取得的進展,2011年是第一年的報告。石油和天然氣行業毫無疑問地成為美國最大的單一甲烷排放源。(2013年,該行業是第二大排放源。)

與此同時,科學家們開始從移動貨車、飛行器和高塔上嗅探井場周圍的氣味,發現一些作業的甲烷洩漏量可能比環保署所說的要多(氣候新聞專線,6月26日)。

這給奧巴馬政府的“全面能源”戰略帶來了麻煩。天然氣在發電廠的燃燒比煤炭更清潔,這促使政府將其視為通向更清潔能源未來的橋樑。但是研究表明,除非在生產過程中遏制甲烷洩漏,否則這種燃料對氣候的影響可能與煤炭一樣嚴重。

此後,環保署一直在尋找遏制洩漏的途徑。該機構今年早些時候表示,可能會根據《清潔空氣法》頒佈新的法規,但最近幾個月,它似乎已經收回了熱情(能源新聞專線,5月21日;能源新聞專線,3月31日)。

現在懸而未決的問題是,該行業是否能夠自我監管。正如氣候新聞專線分析顯示的那樣,一些公司在這方面做得比其他公司好。

老舊、洩漏的裝置 氣候新聞專線 僅關注了美國資產最多的前40家公司。這些公司貢獻了生產部門約一半的甲烷排放量。

數千家小型公司貢獻了剩餘的排放量,其中一些公司可能效率極低。但是,該分析僅限於前40大公司,假設最賺錢的公司最能負擔得起更清潔的運營。

該分析有助於找出異常值——在2012年排放異常大量甲烷的運營和盆地。油田是一個複雜的工業設施,其裝置和工藝具有諸如“離心式壓縮機”之類的名稱,令人想起重型機械的撞擊聲。

其中一些基礎設施可能很舊,例如在新墨西哥州聖胡安盆地,該盆地的第一口油井於1901年鑽探。聖胡安是美國洩漏最嚴重的盆地,在2012年貢獻了該行業所有排放量的14%。

但是裝置老化只是造成排放的部分原因。新墨西哥州石油保護部通訊主管吉姆·溫徹斯特(Jim Winchester)指出,那裡生產的天然氣的型別。聖胡安包含富含天然氣的煤層,該地區佈滿了數千口煤層甲烷井。溫徹斯特在一封電子郵件中說,這些井的洩漏量比其他型別的氣井多。

他說:“北美最大的煤層甲烷盆地在甲烷排放量方面排名第一似乎是合乎邏輯的。”

然而,他的說法令人困惑,因為能源部國家能源技術實驗室的研究發現,煤層甲烷井的排放量與其他型別的油井相似。那麼,是什麼讓聖胡安如此容易洩漏呢?如果是煤層甲烷井,為什麼它們的排放量比理論上應該的排放量要多呢?

這可能是因為新墨西哥州不監管溫室氣體的排放。公司無需解決甲烷洩漏問題,也沒有聯邦法律。科羅拉多州是唯一透過法律監管甲烷的州。

“排放”充滿水的油井
2012年,聖胡安總排放量的60%來自一家公司:康菲石油公司。實際上,該公司的聖胡安業務佔行業陸上和海上4950萬公噸二氧化碳當量甲烷排放量的9%。

根據新墨西哥州石油保護部的資料,康菲石油公司在聖胡安擁有6,686口煤層甲烷井和4,554口石油和天然氣井。該公司擁有的油井組合使其成為該盆地迄今為止最大的天然氣生產商。康菲石油公司通訊主管吉姆·洛裡(Jim Lowry)表示,這就是它排放如此之多的原因。更多的油井意味著更多的排放。

該公司的聖胡安業務使其躋身前十大最糟糕的甲烷汙染者之列;它的同行在聖胡安擁有的土地面積沒有那麼多。

康菲石油公司在聖胡安地區的大部分排放來自工人排放井口氣體的時候。天然氣井偶爾會充滿水。為了解決這個問題,操作人員會排出水,同時將甲烷排放到大氣中。

勞瑞強調,康菲石油公司已經實施了許多專案來減少甲烷排放。事實上,他說,該公司在2012年將其在美國的排放量減少了2%,在聖胡安地區的排放量減少了5%。

他說:“康菲石油公司一直在尋找更安全、高效和負責任的運營方式。”

“我們不斷努力……”
前十名公司普遍為自己的環境記錄辯護。他們表示,他們正在透過更換故障裝置和進行更高效的運營來積極解決甲烷洩漏問題。他們都表示,他們最近清理了運營。

哈爾肯資源公司是2012年最嚴重的排放者,其在東德克薩斯盆地的排放量很高,但此後已得到糾正,公司公關總監凱莉·韋伯在回覆問題的電子郵件中表示。2013年,該公司報告稱,該盆地的排放量減少了91%。她沒有透露2012年的排放量為何如此之高。

她說:“環境管理是哈爾肯資源公司的首要任務。我們不斷努力減少所有運營區域的排放。”

一些公司的官員將責任歸咎於美國環保署的溫室氣體報告計劃資料庫,他們說該資料庫在2012年還很簡陋。這只是美國環保署收集溫室氣體資訊的第二年。

聯合公司(Unit Corp.)的農民講述了他在使用資料庫時面臨的挑戰。他說,最初,他的公司分配給他的軟體無法正確計算甲烷排放量。當他將資料輸入報告程式時,該程式會報錯10到100次。當他最終點選提交時,農民對自己的努力感到自豪。他說,聯合公司在跟蹤排放方面遠勝於同行。所以不是聯合公司在2012年表現不佳,而是其他公司更糟糕。

他說:“當我參加行業會議並與其他同行交談時,他們仍然在試圖讓人記錄下排放井口氣體的時間。他們沒有報告任何這些事情,因此他們也沒有計算任何這些事情。”

猶他州和懷俄明州的冬季霧霾。
公司正在積極減少科羅拉多州、俄亥俄州、猶他州、懷俄明州和賓夕法尼亞州的洩漏,在這些州,法律或獲得空氣許可證的程式要求進行排放監測。

總部位於科羅拉多州的獨立公司比爾·巴雷特公司(Bill Barrett Corp.)在2012年擁有29億美元的資產,該公司在該州的丹佛-朱爾斯堡盆地的井場檢測甲烷洩漏。比爾·巴雷特公司的環境、健康和安全經理拉斯蒂·弗裡什穆特說,該公司已經更換了洩漏的氣動閥門,並用低洩漏裝置和電子裝置取而代之。

該公司空氣質量專家巴里·沙茨說,它還在猶他州和懷俄明州設有監測專案。在猶他州的尤因塔盆地,石油和天然氣井場排放大量的揮發性有機化合物(和甲烷),以至於形成了冬季霧霾。州監管機構嚴格控制公司可以排放多少揮發性有機化合物(Greenwire,10月1日)。

同樣,在懷俄明州的派恩代爾山谷,一個只有8800人口且道路交通極少的地區,冬季的降雪帶來了霧霾。天然氣田是罪魁禍首。比爾·巴雷特公司根據其空氣許可證的要求,每季度使用紅外攝像機檢測洩漏。

弗裡什穆特說,該公司培訓工人嗅、看和聽井場的洩漏。該技術可以很好地檢測重大洩漏,但較小的洩漏可能會被忽視。

卡博特石油天然氣公司(Cabot Oil & Gas)的對外事務主管喬治·斯塔克說,在賓夕法尼亞州,卡博特石油天然氣公司有一個洩漏檢測計劃,以代替根據一項規則豁免獲得空氣許可證。卡博特在科羅拉多州也有一個專案。

該公司在2012年擁有46億美元的資產,主要在賓夕法尼亞州東北部運營。斯塔克說,它還做出了其他努力來減少洩漏,特別是來自燃燒的洩漏。例如,它正在安裝更多的管道來收集天然氣並將其推向市場。

小型獨立公司在跟蹤洩漏方面面臨其他挑戰,例如其環境部門的規模。例如,聯合公司(Unit)的環境部門很小。像埃克森美孚這樣的跨國石油公司可能在其環境合規部門擁有數百名員工,而聯合公司只有一個。

聯合公司的農民說:“我們是一個小型運營商,只有我一個人。這是一個不同的世界。這不是藉口,但我們所做的事情,我們非常自豪。”

比爾·巴雷特的弗裡什穆特說,最終,公司更願意避免監管,因為監管會增加文書工作和管理成本。

美國環保署將採取的方向將在今年公佈,如果它決定進行監管,新的規則將在2016年底之前到位。

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