在世界各地的石油和天然气产区，数百万口油井被钻探、抽水，最终被关闭。有些被妥善封存。另一些则被闲置、遗忘或因破产而束之高阁。许多油井静静地坐落在农田、森林、郊区，甚至发展中的城镇附近，人们看不到，也基本上想不起来。
甚至在生产结束几十年后，废弃的无主油气井仍会向周围的空气和土壤中释放甲烷和其他共污染物。这些释放可能是局部性和偶发性的--长时间无声无息，然后在气压、天气或地面条件发生变化时显现出来。它们很少出现在标准的空气仪表盘上。由于监测不均衡，其影响可能会延伸到附近的家庭和社区--有时甚至是在很少有人意识到水井存在的地方。
什么是废弃井、孤井和 "遗留 "井？
理想情况下，当油井的生产寿命结束时，油井会被堵塞并废弃：用水泥和其他屏障进行密封，以防止石油、天然气或流体迁移到地表。
对油井的描述有几个常用术语，它们反映了油井是在生产、被封堵还是仍由他人负责：
- 闲置井：目前不生产但未永久封存。
- 废弃井：不再使用；可能已适当封堵，也可能未适当封堵。
- 孤井：没有经济能力的所有者负责清理的废弃油井。
- 遗留井：根据过去的标准钻探的老井的统称。
这有什么关系？随着时间的推移，堵漏标准发生了很大变化。老井可能缺乏现在所需的多重水泥屏障和监测协议。而且几十年过去了，钢套管会腐蚀，水泥会降解，增加了泄漏的可能性。
这些井在哪里，谁住在附近？
废弃井和无主井并不局限于一种地貌。在农村的农田和森林中、历史上的生产走廊上，以及在一些发展中城镇的内部或附近，都能发现它们的身影。
在全球范围内，由于各国对水井的追踪方式不同，而且许多老水井是在现代记录保存之前钻探的，因此估计数字也不尽相同。2022 年《国家科学评论》的一项研究根据国家和地区数据集估计，127 个国家约有 450 万口废弃的石油和天然气井，其中约有 42 万口井的详细数据。作者估计 2022 年甲烷排放量将近 40 万吨，主要集中在少数几个国家（包括美国、加拿大、罗马尼亚、英国和巴西），并指出在登记不完整或过时的情况下，不确定性会高（1）（2）其他估计数字要高得多（有些达到 2900 万口井），反映了更广泛的定义和更大的历史数据差距（3）（4）。
水井的位置以及距离家庭、学校和工作场所的远近，往往决定了废弃水井是一个遥远的气候问题，还是一个当地的暴露问题。
在美国，记录在案的无主水井尤其集中在阿巴拉契亚和中西部工业区的部分地区，在南部平原和西部墨西哥湾沿岸也有密集的水井群。加利福尼亚州也有数千口记录在案的水井，包括洛杉矶盆地及其周边地区。
在记录最丰富的地方最容易发现这种模式：有记录的水井往往沿着较早的生产走廊聚集，随着城镇在历史遗址周围的扩张而出现较小的水井群。
2022 年的一项分析发现，美国有 123,318 口记录在案的无主井。其中四个州约占 56% 有记录的无主井：
- 俄亥俄州17%
- 宾夕法尼亚州：15
- 俄克拉荷马州：13
- 肯塔基州：12
其余的油井分布在许多其他州，从纽约州到怀俄明州（5）。
有据可查的水井只是其中的一部分。研究人员指出，未记录在案的水井通常年代较久，较难定位，可能存在数十万到数百万口水井，这意味着一些社区附近可能有尚未在公共数据库中登记的水井（6）。
距离也很重要。据一项全国性的绘图工作估计，美国有数百万人居住在距有记录的无主水井约一英里的范围内，这使其成为一个 "无形的基础设施 "问题，与住房、土地使用和公共卫生等问题交织在一起，而不仅仅是能源历史问题（7）。
美国是一个主要的热点地区：但废弃水井是一个全球性的遗留问题，跟踪不均。
这些水井会释放出什么--为什么难以检测到？
与废弃水井相关的主要气体是甲烷。甲烷无色无味。在典型的环境浓度下，它没有毒性，但却是一种强效温室气体。重要的是，对于附近的社区来说，甲烷的释放可能与其他物质同时发生。共污染物包括：
- 挥发性有机化合物(VOC)，如苯、甲苯、乙苯和二甲苯。有些挥发性有机化合物会刺激眼睛、鼻子和喉咙，接触较多时会导致头痛或头晕；苯是一种公认的致癌物质。
- 硫化氢（H₂S）：低浓度时常让人联想到 "臭鸡蛋"异味；它会刺激眼睛和呼吸道，引起头痛或恶心等症状，高浓度时会造成危险，需要立即采取安全应对措施。
- 氮氧化物和其他臭氧前体物：在阳光照射下，氮氧化物和其他臭氧前体物可导致地面臭氧，而地面臭氧与呼吸道刺激和哮喘症状恶化有关。
与井有关的排放物通常被称为 "隐形 "排放物，原因之一是它们通常不会出现在每日空气质量指数（AQI）中。空气质量指数主要反映细颗粒物（PM2.5）、臭氧、一氧化碳、二氧化硫和二氧化氮。甲烷不包括在该指数中，而在许多农村和半农村地区，常规的挥发性有机化合物监测非常有限，因为这些地区遗留的水井非常普遍。这就意味着，"空气质量指数良好的一天 "并不能自动排除某地附近的局部气体或挥发性有机化合物问题，尤其是如果担心的是偶发性泄漏而不是区域性烟雾。
监测工具在不断改进。光学气体成像 (OGI) 相机可以观察到一些羽流，飞机或卫星平台可以标示出更广阔区域的甲烷排放情况。现场小组还可以在特定地点附近对甲烷和挥发性有机化合物进行采样。但这些方法并没有得到统一部署，尤其是在农村地区，因此泄漏可能会持续存在，而不会被迅速确认或反映在面向公众的仪表板上。
为什么泄漏或井喷是如何发生的？
将油井想象成曾经将液体和气体输送到地面的深井。当油井被正确堵塞后，它就像一个被盖住的管道一样被密封起来，可以长期保持封闭状态。但是，随着油井的老化和地下条件的变化，细微的故障也会为气体或流体提供移动的通道。
研究人员和监管机构指出了几种可能的原因：
- 材料老化：钢套管会腐蚀，用于密封油井的水泥也会随着时间的推移而开裂或降解。即使是很小的缝隙也会让气体向上迁移。
- 地下压力变化：一些研究表明，与石油和天然气作业相关的废水注入会提高某些地区的地下压力。较高的压力可能会将流体和气体推向薄弱点，尤其是在老井中。监管机构强调，不同的地质、注入方式和当地条件会产生不同的影响。
- 自然地质：裂缝、断层和多孔岩层可为天然气迁移提供通道，尤其是当它们与老井相交时。
科学家和监管机构还提醒说，要证明直接的因果关系，需要对具体地点进行调查，而且不同盆地的条件差异很大。
为什么清理工作复杂而昂贵
正确堵塞油井需要耗费大量人力和财力。根据深度和条件的不同，每口井的成本从 20,000 美元到超过 150,000 美元不等，复杂地点的成本更高。
2021 年，《两党基础设施法》拨款 47 亿美元用于全美无主水井的堵漏工作。此后，各州纷纷启动扩大计划，清查和封堵水井。然而，水井的数量远远超过了目前的资金水平（8）。
在许多州，担保要求，经营者为清理工作提供的资金保证，被广泛批评为不够充分。当公司破产时，责任可能会转移到纳税人身上。
清理工作很少是一个单一的步骤，而是一个多阶段的过程，从发现油井开始，到验证油井是否长期密封。这项工作之所以具有挑战性，是因为它涉及到部分工程、部分检测和部分验证，特别是对于年代久远或没有记录的地点。实际上，清理工作通常包括：
- 确定水井位置并绘制地图（包括未记录的地点）。
- 检测排放物并评估现场条件。
- 安装多个水泥塞和表面盖，以防止迁移。
- 关闭后进行监测，以确认长期完整性。
每个步骤都需要时间、专业人员以及与土地所有者和监管机构的协调，因此即使资金增加，工作进度也会受到能力的限制。这就是为什么我们取得了实际进展，但积压工作仍然很多的原因，也是为什么在清理能力扩大的同时，日常的实际保护工作也很重要的原因。
倡导清理
对于废弃油井和无主油井的排放，唯一持久的解决方案是进行适当的堵塞和现场修复，使油井不再成为气体或液体迁移的通道。
清理是一门技术活，但道理很简单：
- 关闭通道（封井）
- 拆除基础设施（地面设备和危险源）
- 恢复地表（开垦土地）
对社区而言，最有效的宣传通常集中在优先顺序和问责制上：首先解决高风险井，确保责任方尽可能为清理工作提供资金，并确保关闭工作得到核实（9）（10）。
公共资金加快了进展速度，但积压工作仍然很多。根据美国内政部的 "废弃水井计划 (通过《基础设施投资与就业法案》（Infrastructure Investment and Jobs Act）授权），各州可在 2030 年之前申请多种类型的补助金，截至 2025 联邦财政年度结束时，仍有超过 10 亿美元的公式基金和 13 亿美元的绩效补助金可供各州申请。这些计划不仅能支持堵漏，还能支持补救、复垦，有时还能支持甲烷和其他排放物的测量和跟踪（11）。
剩下的挑战是规模和预防。即使历史上的无主油井得到了解决，但政策对于减少未来的责任仍很重要--尤其是在财务保证（担保）、闲置油井管理时限以及限制将老化油井转让给资本不足的运营商等方面。
最有效的宣传往往集中在几个具体的问题上：
- 加快高危地区闲置油井和无主油井的封堵和修复进度。
- 加强保证金要求，使清理资金由负责任的运营商而非纳税人提供。
- 改善地图绘制并提高透明度，让社区和土地所有者了解油井和相关基础设施的位置。
- 在监测能改变排放核查结果、确定优先次序和关闭后完整性检查的地方，支持监测。
在伊利诺伊州等州，调查报告和法律分析都强调了薄弱的保证金、有限的数据和缓慢的执法是如何将清理成本转嫁给公众的--这就是为什么强有力的清理政策与技术工作本身同样重要的原因（12）。
归根结底，倡导清理就是要从意识转变为责任。监测有助于发现问题，家庭策略可以在此期间减少暴露，但堵塞和恢复才能从源头上杜绝排放。社区越是坚持不懈地推动资金到位、可强制执行的清理工作，"隐形 "污染就会越快变得可测量、可管理和可预防。
结论
废弃和无主油气井是一种经常被忽视和跟踪不足的污染形式。甲烷和共污染物可能不会出现在标准的空气仪表盘上，但随着时间的推移，它们会影响当地的空气质量和气候。
进步是实实在在的：人们的意识在提高，检测工具在改进，清洁计划在扩大。近期目标是找到高风险井并确定其优先次序，同时帮助家庭和社区在监测有限的地方减少接触。长期目标则简单明了：堵塞、验证和恢复。让 "看不见 "的污染变得可测量、可管理和可预防。
