Fluktuationer i atmosfärstrycket kan i hög grad påverka hur mycket naturgas som läcker ut från brunnar under markytan vid olje- och gasplatser, enligt ny forskning från University of British Columbia. Dock, nuvarande övervakningsstrategier tar inte hänsyn till detta fenomen, och därför kan under- eller överskatta den verkliga omfattningen av gasutsläpp.

Det oavsiktliga läckaget av naturgas från olje- och gaskällor till den omgivande underytan – känd som flyktig gasmigrering – är ett stort miljöproblem som kan leda till förorening av grundvatten och utsläpp av växthusgaser till atmosfären.

"För närvarande, gasmigrering under ytan övervakas med hjälp av sällsynta eller kortvariga lokaliseringsbegränsande mätningar, sa Olenka Forde, en geologisk vetenskap Ph.D. student vid UBC och huvudförfattare till studien publicerad i Vetenskapliga rapporter . "Vår studie visar att storleken på gasutsläppen till atmosfären kan bero på atmosfärstrycket före och under tiden för övervakning, så kortsiktigt, engångsmätningar kanske inte är representativa för genomsnittliga utsläpp."

Variationer i atmosfärstryck tenderar att komprimera eller expandera jordgas, med den mest betydande inverkan på platser med djupa grundvattennivåer, förklarar Forde. Under ett högtryckssystem, markgasen komprimeras och trycker läckt naturgas djupare under jorden, där det sannolikt inte kommer att upptäckas vid ytan. När atmosfärstrycket sjunker, naturgas som fångas under ytan under de tidigare högtrycksförhållandena kan strömma ut till atmosfären, bidrar till utsläpp av växthusgaser.

För att utvärdera denna effekt, teamet körde ett fältexperiment i ett område med betydande historisk och pågående olje- och gasutveckling nära Hudson's Hope, i norra f.Kr. Under en period av fem dagar, 30 kubikmeter naturgas (98,3 procent metan) injicerades kontinuerligt 12 meter under markytan. Atmosfäriskt tryck och metanemissioner mättes sedan kontinuerligt under 24 dagar under och efter gasinjektion. Forskarna kontrollerade för djup och hastighet av brunnsläckage, som är nyckelfaktorer som påverkar flyktig gasmigrering.

"Vi fann att storleken och varaktigheten av förändringar i atmosfärstryck direkt påverkade mängden naturgas som kom ut från marken och släpptes ut i atmosfären, " sade Forde. "Under högt tryck, metanutsläppen minskade, ibland till och med under detektionsgränsen. Men när atmosfärstrycket minskade, Metanutsläppen ökade snabbt – ibland mer än 20 gånger på mindre än 24 timmar."

Som ett resultat, kontinuerlig övervakning över en längre tidsperiod är nyckeln. "Detta kommer att hjälpa till att mer exakt upptäcka och utvärdera gasmigrering och utsläpp och därmed, riskerna med läckande olje- och gaskällor, sa Forde.

Det finns över fyra miljoner kolvätebrunnar på land runt om i världen, varav en del är kända för att lida förlust av strukturell integritet, vilket kan leda till denna typ av läckage under ytan och resulterande utsläpp av växthusgaser.

"Resultaten av vår studie tillåter oss att gå mot att förfina och förbättra regler och övervakningsmetoder, " sa medförfattaren Aaron Cahill, meddirektör för Energy and Environment Research Initiative vid UBC. "Detta kommer att hjälpa till att avgöra vilka läckande brunnar som bör prioriteras för korrigerande åtgärder för att begränsa de mest betydande utsläppen av växthusgaser."