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下游石油和天然气生产的地下水污染和地质环境影响

出版年份： 2026
页数： 139

978-1-77470-149-2
https://doi.org/10.62592/WRLY4692Citation: J Jackson, R. E., Walsh, R. F., Kang, M., Dusseault, M. B. (2026). Groundwater Contamination and Geoenvironmental Impacts of Upstream Oil and Gas Production. The Groundwater Project, Guelph, Ontario, Canada. https://doi.org/ 10.62592/WRLY4692.

作者：

理查德·E·杰克逊： Geofirma Engineering Ltd.，加拿大
Robert F. Walsh： Geofirma Engineering Ltd.，加拿大
Mary Kang： 麦吉尔大学，加拿大
Maurice B. Dusseault： 加拿大滑铁卢大学

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约翰·切里

2026年5月19日发布

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Groundwater Contamination and Geoenvironmental Impacts of Upstream Oil and Gas Production

1 文件 9.19 MB
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描述

2010 年左右，随着水力压裂增产或“水力压裂”在北美和后来在其他地方的应用，浅层地下水的石油和天然气污染以及甲烷排放问题跃入公共领域。水力压裂法成为一个政治问题，石油和天然气行业之外很少有人从技术上理解，更不用说了解其地质环境后果的人了。随着时间的推移，很明显，只有少数案例因水力压裂本身而受到地下水污染，但许多案例是由于石油和天然气井的固井不充分造成的，其中一些是最近通过水力压裂完成的。

本专著解决了水文地质文献中的空白，以便读者可以了解地下水污染和油气井气体排放如何以及为什么如此频繁地发生。它首先描述了石油和天然气井的建设和完井，包括水力压裂增产。然后，它描述了这些井是如何被堵塞和废弃的，而且往往是不充分的。该专著继续确定了天然气沿井筒环空迁移并逸出到地表或进入并污染浅层地下水的地质环境途径。接下来讨论了对地下水的化学影响、地下气体迁移的实验室和现场实验以及这些过程的数值模拟。

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内容

1 引言

2 地下上游油气作业

2.1 油气井建设

2.2 水力压裂作业

2.2.1 回流与产水
2.2.2 断裂传播

2.3 堵塞与废弃

2.3.1 遗产井的历史实践
2.3.2 废弃油气井的定位
2.3.3 现行实践

3 潜在的环境路径

3.1 地下水污染

3.1.1 井台活动
3.1.2 水力压裂流体污染
3.1.3 井筒气体污染

3.2 关键监管考量

3.2.1 表面套管通风
3.2.2 退场距离
3.2.3 井水水泥
3.2.4 城市侵占

3.3 气候与空气质量影响

4 现场法医示例

4.1 地下水污染

4.1.1 井台污染
4.1.2 钻井过程引起的污染
4.1.3 天然气从漏井迁移
4.1.4 原位甲烷生物降解

4.2 地表排放

5 实验研究

5.1 实验室实验

5.2 美国能源部格林县研究

5.3 博登实验

5.4 UBC井台气体泄漏和迁移测量

6 采样与监测

6.1 地下水

6.1.1 天然气的采样与分析
6.1.2 基线地下水质监测

6.2 大气排放

7 压裂和地下气体迁移的数值模拟

7.1 水力压裂流体的运输

7.2 天然气流动的地下通道

7.3 断裂传播与再激活

7.4 油气井的机械稳定性

7.5 含水层中甲烷的环境影响

8 摘要与结论

9 练习

10 参考资料

11 锻炼解决方案

12 缩写和术语列表

13 词汇表

14 关于作者

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