开发马塞勒斯页岩天然气资源的努力一直在迅速加剧,马塞勒斯页岩是一种低密度岩层,位于宾夕法尼亚州和纽约州特拉华河流域的部分区域下方。尽管到目前为止,天然气钻探尚未进入该流域,但为预期未来的天然气开发,特拉华河流域委员会(DRBC)于2010年开始监测该地区的河流,以获取基准水质测量数据,用于开发后的水质对比。
水力压裂(或称压裂开采)是拟议中用于从特拉华河流域源岩中提取天然气的方法。该过程包括钻井以到达深层目标页岩地层,并向地层中注入水和化学物质以释放天然气。该过程产生的返排水中含有潜在有毒化学物质,废水通常储存在井场,以便后续处理或处置。
压裂开采是一个有争议的问题,许多环保人士担心该过程会对生态造成负面影响。然而,另一些人则看到了创造25万个就业岗位的机会,认为这能满足该国长达14年的天然气消费需求,并且还有一个额外的好处——开采的燃料比煤炭或石油燃烧更清洁。
全面监测是了解水力压裂活动可能造成的环境后果的关键。因此,DRBC实施了一项新的监测计划,关注通常受天然气开发影响的不同参数,包括河水中的电导率水平,这可能是污染的一个指标。例如,2009年8月,西弗吉尼亚州的邓卡德溪观测到高电导率水平,在接下来的一个月左右,该水道35英里长的河段内几乎所有水生物种都消失了,这可能与附近的水力压裂有关。
数据记录仪部署
作为其“天然气开发监测”计划的一部分,DRBC的监测、建模与评估部门在特拉华河、拉卡瓦克森河以及宾夕法尼亚州另外两条可能率先进行钻探的溪流中部署了HOBO® U24 电导率和温度记录仪。记录仪安装使用的低剖面混凝土基座是通过将混凝土倒入碟形雪橇制成的。混凝土基座上伸出两根短铝管,一根带孔的水平PVC管固定在基座上,用于容纳传感器,传感器用扎带固定。将传感器放置在PVC管内可减少气泡以及可能堆积在传感器上的沉积物。
在部署记录仪之前,DRBC工作人员将设备的准确性与其他仪表进行了测试,测量了各种低电导率和高电导率水,如超纯实验室水、自来水和盐水,发现它们的结果一致。工作人员会定期取回记录仪,并使用HOBO 防水数据传输器下载读数,DRBC的环境工程师兼部门主管John Yagecic指出:“……这使我们能够在现场轻松下载数据。”数据下载后,记录仪用蒸馏水清洗并重新部署。
HOBO数据记录仪的优势
DRBC选择HOBO数据记录仪是因为它需要能够快速设置并确保项目顺利启动的设备。时间至关重要,因为不知道天然气公司何时开始钻探,如果没有大量的钻探前水质数据,河流中的变化程度将永远是个谜。
监测计划还要求数据记录仪能够承受恶劣的天气条件,因为记录仪部署地点会受到低温和周期性高流量的影响。DRBC高兴地发现,部署在类似条件下的HOBO数据记录仪未受到2011年夏季袭击东北部的艾琳飓风的影响。Yagecic还高兴地报告,自2011年1月部署以来,记录仪继续耐受下游流动的 debris,“……已被证明是高风险部署的一种经济实惠的解决方案。”
通过在天然气钻探前确定特定电导率测量值的范围和变异性,该监测计划将帮助DRBC保护特拉华河流域宝贵的水资源。