La producción de petróleo crudo y las extracciones de gas natural en los Estados Unidos han disminuido la dependencia del país del petróleo extranjero y han proporcionado alivio financiero a los consumidores estadounidenses, pero también han planteado preocupaciones de larga data sobre los daños ambientales, como la contaminación de las aguas subterráneas.
Un investigador de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Syracuse, y un equipo de científicos de Penn State, han desarrollado una nueva técnica de aprendizaje automático para evaluar de manera integral los datos de calidad del agua con el fin de detectar muestras de agua subterránea que probablemente hayan sido afectadas por una fuga reciente de metano durante el petróleo yproducción de gas. Utilizando ese modelo, el equipo concluyó que los métodos de perforación no convencionales como la fracturación hidráulica, o el hidrodeslizamiento, no necesariamente generan más problemas ambientales que la perforación convencional de petróleo y gas.
Las dos formas comunes de extraer petróleo y gas en los EE. UU. Son a través de métodos convencionales y no convencionales. El petróleo y el gas convencionales se bombean desde fuentes de fácil acceso utilizando presión natural. Por el contrario, el petróleo y el gas no convencionales se obtienen de fuentes de difícil accesomediante una combinación de perforación horizontal y fracturación hidráulica. El hidrodeslizamiento extrae gas natural, petróleo y salmuera de las formaciones de lecho rocoso mediante la inyección de una mezcla de arena, productos químicos y agua. Al perforar la tierra y dirigir la mezcla de alta presión hacia la roca, el gas del interiorlibera y fluye hacia la cabeza de un pozo.
Tao Wen, profesor asistente de ciencias de la tierra y ambientales EES en Syracuse, dirigió recientemente un estudio que compara datos de diferentes estados para ver qué método podría resultar en una mayor contaminación de las aguas subterráneas. Probaron específicamente los niveles de metano, que es el principalcomponente del gas natural.
El equipo seleccionó cuatro estados de EE. UU. Ubicados en importantes zonas de esquisto como objetivo para su estudio: Pensilvania, Colorado, Texas y Nueva York. Uno de esos estados, Nueva York, prohibió la práctica del hidrofracking en 2015 después de una revisión delDepartamento de Salud del Estado de Nueva York, que encontró importantes incertidumbres sobre la salud, incluido el aumento de la contaminación del agua y el aire.
Wen y sus colegas recopilaron un gran conjunto de datos de la química del agua subterránea de varias fuentes, incluidos informes de agencias federales, artículos de revistas y compañías de petróleo y gas. La mayoría de las muestras de agua analizadas en su estudio se obtuvieron de pozos de agua domésticos. Aunque el metano en sí no estóxico, Wen dice que la contaminación por metano detectada en aguas subterráneas poco profundas podría ser un riesgo para el propietario correspondiente, ya que podría ser un peligro de explosión, podría aumentar el nivel de otras especies químicas tóxicas como el manganeso y el arsénico, y contribuiría al calentamiento global como el metano.un gas de efecto invernadero.
Su modelo utilizó algoritmos sofisticados para analizar casi todos los datos geoquímicos retenidos con el fin de predecir si una muestra de agua subterránea determinada se vio afectada negativamente por la perforación reciente de petróleo y gas.
La comparación de datos mostró que los casos de contaminación por metano en Nueva York, un estado sin perforaciones no convencionales pero con un alto volumen de perforaciones convencionales, eran similares a los de Pensilvania, un estado con un alto volumen de perforaciones no convencionales. Wen diceEsto sugiere que los métodos de perforación no convencionales como el fracking no necesariamente conducen a más problemas ambientales que la perforación convencional, aunque este resultado podría explicarse alternativamente por los diferentes tamaños de los conjuntos de datos de la química del agua subterránea compilados para estos dos estados.
El modelo también detectó una tasa más alta de casos de contaminación por metano en Pensilvania que en Colorado y Texas. Wen dice que esta diferencia podría atribuirse a diferentes prácticas cuando los perforadores construyen / perforan pozos de petróleo y gas en diferentes estados. Según una investigación anterior,La mayor parte del metano liberado al medio ambiente de los pozos de gas en los EE. UU. ocurre porque el cemento que sella el pozo no se completa a lo largo de toda la tubería de producción. Sin embargo, no existen datos para concluir si los perforadores en esos tres estados utilizan tecnología diferente.Wen dice que esto requiere más estudio y revisión de los datos de perforación si están disponibles.
Según Wen, su modelo de aprendizaje automático demostró ser efectivo para detectar la contaminación de las aguas subterráneas y, al aplicarlo a otros estados / condados con producción de petróleo y gas en curso o planificada, será un recurso importante para determinar los métodos más seguros de gas yla extracción de petróleo.
Wen y sus colegas de Penn State, incluido Mengqi Liu, un estudiante de posgrado de la Facultad de Ciencias de la Información y Tecnología, Josh Woda, un estudiante de posgrado del Departamento de Geociencias, Guanjie Zheng, ex estudiante de doctorado de la Facultad deInformation Sciences and Technology, y Susan L. Brantley, profesora distinguida en el Departamento de Geociencias y directora del Earth and Environmental Systems Institute, recientemente publicaron sus hallazgos en la revista Investigación del agua .
El trabajo del equipo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias IIS-16-39150, el Servicio Geológico de EE. UU. Premio 104b G16AP00079 y el Fondo del Decano de la Facultad de Ciencias de la Tierra y Minerales para la Innovación Facilitada por el Posdoctorado en Penn State.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Syracuse . Original escrito por Dan Bernardi. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :