如何停止有史以来最大的天然气泄漏? - 彭博社
Karen Weise
摄影师:斯图尔特·帕利/《纽约时报》通过Redux史蒂夫·康利在11月5日早上接到了电话。一口天然气储存井在洛杉矶郊区的阿利索峡谷向空气泄漏甲烷,没有人知道情况有多糟——他能否对此进行评估?康利是一名大气科学家和飞行员,迅速赶往萨克拉门托东北部的一个小机场。他在他的两架单引擎穆尼飞机上飞行了超过1500小时,测量石油和天然气作业的排放。每架穆尼的右翼上安装的管道将空气吸入存放在行李舱中的两个化学分析仪中。很快,康利就飞向加利福尼亚中央谷地的南部。
彭博社商业周刊亚洲的婴儿潮问题是单靠金钱无法解决的为什么一位网络安全天才进行了黑客狂潮美国投票机如何变得比以往更安全埃隆·马斯克如何接受“特朗普交易”泄漏已经持续了大约两周。南加州燃气公司,塞姆普拉能源的子公司,拥有阿利索峡谷的设施,曾尝试但未能封堵泄漏。前一晚,来自附近波特牧场社区的居民们聚集在一起抗议臭鸡蛋味弥漫他们的社区。环境保护基金会(EDF)的律师蒂姆·奥康纳参加了会议,并担心泄漏可能足够大,不仅威胁到当地社区,还威胁到地球的气候。
当穆尼飞得更近时,雇佣了康利的奥康纳给阿利索现场指挥官打电话,提前告知了这次飞行。奥康纳说,南加州燃气公司的工作人员拒绝批准这次飞越。“他们说山上的事件太危险,任何额外的干扰都可能造成不安全的情况。”这让奥康纳感到困惑。康利想在泄漏的下风一英里处飞行以测量其羽流,而不是直接在上方,整个区域靠近一个机场的飞行路径——远处的飞机是常见的景象。尽管如此,奥康纳还是给了南加州燃气公司一个怀疑的机会。当奥康纳发短信指示康利掉头时,康利距离现场还有几英里。南加州燃气公司坚持其理由。
两天后,康利再次飞往阿利索,这次是由州政府支付费用。康利开始在现场的下风处来回飞行,进行测量,并在每次飞行中逐渐升高。当数据出现在他的屏幕上时,他回忆起当时的想法:“这到底是什么?”这些数值似乎至少比他以往观察到的高出15倍。设备故障?第二个分析仪显示了相同的读数。“这不是错误,”他得出结论。在飞行了17圈后,他到达了羽流的顶部,然后返回家中。
来源:斯蒂芬·康利;环境保护基金根据康利的读数,州政府估计在不到一个月的时间里,阿利索释放了超过6800万磅的甲烷。自那时以来,州政府表示,它又泄漏了1.32亿磅,基于康利后续的飞行。这使得阿利索可能成为有史以来单次释放甲烷到大气中的最大事件——至少是有记录以来的最大事件。即使美国承诺减少温室气体排放,大小甲烷泄漏问题仍未得到解决。
大约95%的天然气用于燃料灶台和发电厂是甲烷。科学家们非常重视观察它,因为尽管它在大气中的存在时间不如二氧化碳长,但在存在期间,它是一种更强效的温室气体。与煤炭相比,甲烷燃烧得相当干净,但当它泄漏到空气中时,其在20年内的全球变暖影响是二氧化碳的84倍。
当甲烷泄漏时,它并不像石油泄漏那样明显。甲烷是无形的,并且在其供应链的大多数情况下没有气味。这有助于解释为什么公众对越来越多的研究发现存在如此大的认知差距:全国的能源基础设施中存在普遍的、日常的甲烷泄漏,远远超过联邦的估计。而大部分泄漏来自“超级排放者,”这些排放者从持续故障的阀门到一次性事件不等。
阿利索的甲烷泄漏引起了前所未有的关注。它发生在城市地区,这是供应链中甲烷与含硫化学物质混合的唯一部分,因此泄漏可以通过气味被检测到。研究人员和活动人士使得泄漏的巨大烟羽成为必看的景象。12月20日,EDF发布了阿利索泄漏的首个红外航拍视频。这段视频是由O’Connor和一位同事在租来的塞斯纳飞机上拍摄的,显示出一团令人毛骨悚然的黑云不断从山坡上流出。在YouTube上观看次数超过130万次,这一病毒式传播的影像展示了导致数千名洛杉矶居民离开家园的威胁。它还暴露了国家从煤炭转向天然气的气候利益面临的重大挑战。南加州燃气公司承诺减轻阿利索的温室气体影响,尽管尚未具体说明如何或需要多少费用。 在有30,000名居民居住在如维亚·博提切利和维斯塔·格兰德路等宜人街道之前,波特牧场只是圣苏萨纳山脉的杂草丛生的山脚,这些山脉沿着圣费尔南多谷的北缘延伸。在20世纪30年代末,由J. Paul Getty拥有的一家石油公司开始在山脊间钻探原油。那里的井口在几十年内持续生产,直到资源枯竭。
1971年,南加州燃气公司购买了阿利索峡谷场地并将其转换为天然气储存。南加州燃气公司在这里使用115口井将气体注入曾经储存石油的地下油田。这是全国约400个此类储存设施中第五大,为洛杉矶盆地的1100万客户提供服务。自从开发商在1980年代末开始建造住宅区以来,社区与地下气湖和平共处,尽管并不知情。
然后,在10月23日星期五的晚些时候,SS-25井周围的工人注意到了硫磺味。当时,“这对我们来说并不是令人担忧的事情,”南加州燃气公司气体运营和系统完整性高级副总裁吉米·乔说。行业中的小泄漏是常见的。工人们回家过夜。
第二天,南加州燃气公司试图通过使用一种典型技术来阻止泄漏,即强制将盐水注入井中,以克服逃逸气体的向上压力。乔说,可以想象在嘴唇之间夹着一根巨大的吸管,仰头吹气,同时将液体倒入开放的端口。“你把吸管装满液体,然后你在推它,你会不断冒出液体,”乔说。但“在某个时刻,液体会太多,你的肺部将无法再推动更多。”
这没有奏效。因此,公司请来了Boots & Coots,这是一家总部位于休斯顿的哈里伯顿子公司,专门处理漏井的控制。南加州燃气公司还停止了向该设施注入新气体,因为该设施接近其峰值容量,约为860亿立方英尺,因为公司正在为冬季需求做准备。
最初,气体并不是直接从井口喷出。Boots & Coots 确定它是从地下约 500 英尺的井套中渗出。气体通过土壤向上移动并进入大气。“这就像气体通过海绵上升,并通过各种裂缝和地质的自然部分移动,”Cho 说。
Boots & Coots 尝试更强力地将盐水注入 SS-25,却发现井中形成了冰塞,导致泄漏的进入变得复杂。Cho 说,冰可能是由于早期封堵尝试中的压力失衡造成的。打破冰块需要长的卷管,从路易斯安那州用四辆半挂车运来,像水管工的蛇一样工作。在 11 月初,Boots & Coots 打破了冰塞。然后,在 11 月 13 日——Cho 说,这是“铭刻在我们记忆中的一天”——另一次封堵尝试只让情况变得更糟。
当 Boots & Coots 再次将盐水注入井筒时,泄漏的向上压力显著压倒了液体的向下力量。Cho 说,盐水在回到地表时在土壤中形成了一个通道,这为液体——以及后来的气体——提供了一个更快逃逸的“高速公路”。“它从非常分散变得非常集中,”Cho 说。“这可能是导致……[泄漏]速率可能发生变化的部分原因,”Cho 小心地说。Conley 发现到 11 月 28 日,排放量比他在封堵尝试前几天测量的高出约 16%。在其高峰期,Aliso 每小时排放近 128,000 磅的甲烷,Conley 估计。(Boots & Coots 将评论推迟给 SoCalGas。)
在11月19日,在另一次杀死尝试后,SoCalGas宣布了一项可能听起来熟悉的计划B,来自2010年深水地平线石油泄漏——挖掘一口救援井以在其底部拦截SS-25,约在地下8600英尺处。钻探于12月4日开始。SoCalGas表示,那个时候完成任务可能需要几个月。 到12月中旬,现实开始显现,Porter Ranch的泄漏不会很快被堵住。越来越多的居民开始要求SoCalGas支付临时住房费用,公司在一个购物中心开设了一个办公室,夹在SoCal Blow Dry Bar和Visionmax Optometry之间,以处理他们的投诉。每天都有数百人前来,大约4460户家庭在酒店或其他短期住宿中生活,费用由SoCalGas承担。
Porter Ranch的家长和学生在12月11日抗议。
摄影师:Al Seib/洛杉矶时报/极地原告律师,包括罗伯特·F·肯尼迪 Jr.,向惊慌失措的居民们游说,称SoCalGas应该为他们所称的未知健康风险和破坏的房产价值支付赔偿。超过2000人出席了由埃琳·布罗克维奇和她合作的律师组织的12月会议。
一个月后,在1月中旬的一个星期五晚上,数百名Porter Ranch居民挤满了Shepherd of the Hills教堂的长椅。舞台上,11名州官员坐在长桌旁,像现代版的最后的晚餐。他们的背景是一组部分建成的石头房屋,正在为教堂受欢迎的百老汇风格复活节剧做早期准备。达德利·拉瑟福德吸引了人群的注意,正如只有大教堂牧师才能做到的那样。“晚上好!”他大声说道。拉瑟福德请观众不要责备这些官员,他们在这里提供有关泄漏的信息,然后补充道:“我们为你们和舞台上的所有人祈祷。”
州官员试图安慰观众,保证在波特兰奇检测到的气体化合物水平没有长期健康风险。他们发誓要让南加州燃气公司对居民和因排放造成的环境损害负责。然后,房主们在长长的过道中排队轮流发言。他们讲述了头痛、流鼻血、头晕和恶心的故事,这些都是添加到甲烷中的臭化学物质的已知副作用。有些人提出了自己捕捉流窜气体的发明。其他人则对搬迁的延误表示不满。
大多数人表达了对失去积蓄的深切不安,如果他们的社区被认为不受欢迎,以及对可能的健康影响的焦虑,这些影响来自SS-25和他们怀疑多年来发生的小泄漏。“我发现我有一只7磅重的吉娃娃,它的血氧水平太低,”一位名叫丽莎的房主说。“我不能把它留在家里。它必须出去。也许我不应该留下来。”一名五年级学生说他的宠物鱼总是侧着游。“我觉得它快死了,”男孩说。“气体会影响动物而不仅仅是人吗?”
一位老者指出,BP石油泄漏造成了数十亿美元的财产和环境损失。他问道,引起热烈掌声,“燃气公司有可能破产然后就此罢手吗?”这不太可能,森普拉表示它将能够承担泄漏的费用。但阿利索仍然提供了一个警示故事。 大约在2009年,随着水力压裂井在美国各地涌现,公众辩论集中在对污染水的担忧上。在纪录片气候危机中,一个标志性的场景(尽管备受争议),电影制作人乔什·福克斯点燃了自来水。但自那时以来,科学家们开始担心有多少甲烷正在逃逸到大气中。过多的甲烷可能抵消清洁燃烧气体的气候效益。
早期的研究依赖于理论建模或有限的物理测量。水力压裂的支持者抓住了报告低排放的研究结果,而反对者则宣称估计的排放率如此之高,以至于天然气看起来比煤炭更脏。“那是一个无法解决的对话,”EDF的首席科学家史蒂夫·汉堡说。因此,在2012年,EDF启动了有史以来最大规模的同行评审研究系列,以测量石油和天然气供应链中的排放。它承诺投入1800万美元来资助16项学术研究,不仅在生产现场,还包括管道和分配网络、像阿利索这样的储存设施,以及城市中的终端,天然气流向加热家庭和烹饪。大部分资金来自基金会,另外三分之一来自石油和天然气公司。“最大的问题之一是,如果你有扳手并想要拧紧泄漏,你会从哪里开始?”国家海洋和大气管理局的甲烷研究员汤姆·赖尔森说。他的工作并没有得到EDF的资助。
在德克萨斯州北部的巴尼特页岩区,首次广泛使用水平钻探和水力压裂(fracking)方法的盆地,研究结果令人震惊,并已被证明是典型的。在那里,研究人员测量的排放比EPA的温室气体清单中的估计高出90%,他们发现10%的设施占据了90%的泄漏。一些泄漏是“持续性的”,如未点燃的火炬、故障阀门或其他可避免的情况。其他则是“偶发性的”,如阿利索,尽管规模较小。许多泄漏可以通过更好的监测和操作来防止。
“气体公司有可能破产并就此置之不理吗?”
这种模式在加利福尼亚州继续存在,州政府发现甲烷排放比之前的估计高出多达74%。地区空气质量检查员在12月初访问了阿利索,发现除了SS-25的大泄漏外,还有15口井排放甲烷。小泄漏很快得到了修复。
环境保护局在8月提出了首个联邦规则以限制石油和天然气作业中的甲烷泄漏,但这些规则主要覆盖新设施。根据咨询公司ICF国际的EDF研究,约90%的排放来自旧源。美国石油协会在12月的一次记者电话会议中表示,行业已经减少了泄漏,并且“自愿方法是减少现有源甲烷排放的最佳方式。”
大多数气体监管责任落在各州,通常这些州并未专注于泄漏检测和预防。科罗拉多州是第一个要求定期监测和预防性维护的州。在2月初,加利福尼亚州提出的规则将要求对新旧气体生产场所进行季度检查,而紧急规定现在要求对阿利索等储存设施进行每日监测。
为了对当局施加压力,EDF加强了监测。在一月的一个星期二,Leak Surveys Inc.的Bud McCorkle和Andrew John乘坐直升机前往Barnett页岩区,寻找McCorkle所称的“真正令人惊讶的事情”,以说明Aliso并不是唯一的问题点。当John驾驶直升机飞越一英里又一英里的石油和天然气基础设施时,McCorkle说:“有时你会看到一个舱口打开,我在想这是否是意外,还是他们想要释放压力。”ICF的研究发现,通过简单、低成本的修复——比如关闭舱口——甲烷排放可以减少40%。
McCorkle很快就发现了一个泄漏。“我们有一个未点燃的火炬在排放,”他说。“那边那个单一的镀锌烟囱。”在地面上,一个人站在围起来的场地内,旁边是一辆白色的皮卡车。当直升机在上方盘旋时,他抬头看去,似乎没有意识到附近正在泄漏甲烷。当McCorkle短暂获得清晰的红外图像时,他说未点燃的火炬“看起来就像一根燃烧的香烟”,一条甲烷的轨迹扭曲着升入大气。
波特牧场上方的天然气井。
摄影师:Monica Almeida/《纽约时报》通过Redux加利福尼亚州检察长Kamala Harris和其他一长串人已对SoCalGas提起诉讼,因Aliso泄漏事件。洛杉矶检察官对该公用事业公司未及时报告泄漏提出了轻罪刑事指控。(SoCalGas表示将通过“司法程序”回应此案。)一位地区空气质量监管机构在诉讼中表示,该公司的疏忽导致了泄漏,多个州机构也在进行自己的调查。SoCalGas的母公司Sempra Energy表示,它拥有超过10亿美元的保险覆盖,认为这将覆盖许多当前和预期的索赔。
在最坏的情况下,Sempra可能面临高达9亿美元的账单,彭博情报的能源诉讼分析师Brandon Barnes表示。如果在3月底之前停止泄漏,他估计总成本可能约为2.5亿美元。这包括大约1.15亿美元用于停止泄漏和安置家庭,4000万美元用于民事责任,以及1100万美元的州罚款。最大的开支之一可能来自减轻气候损害,州政府表示这将是必需的。根据Barnes的计算,购买碳抵消的费用约为9200万美元。SoCalGas不对责任发表评论。“我们的重点是停止泄漏,”Cho说。他表示,自11月11日起,公司故意从设施中抽取天然气以降低压力,从而将排放率降低了64%。截至2月8日, relief well距离拦截SS-25底部仅20英尺,此时SoCalGas预计将使用泥浆和混凝土永久封堵该井。钻探的最后步骤进展缓慢,以便定期停止进行“ping”测量。“你希望保持在中心和目标上,”Cho说。“你希望进行尽可能多的ping,以强化‘我越来越接近,越来越接近,越来越接近。我到了。’”
—与Mark Chediak合作