【大纪元2025年08月14日讯】（英文大纪元记者Beige Luciano-Adams撰文／柳嵊涛编译）当加州大学伯克利分校的杰米‧瑞克特教授（Jamie Rector）在“能源与文明”的课堂上，听到学生提出一个关于加州废弃油井的专题研究的计划时，他感到十分好奇和兴味盎然。
加州现有超过12万个废弃的石油与天然气井，此外还有3万处闲置井以及7万个运行中的井。许多油井是在19世纪末钻探和挖掘的，且多集中分布于洛杉矶市中心以及如今的道奇体育场附近，而这里正是加州石油热潮的发源地。
一些人担心，这些油井可能会向环境中排放甲烷及其它碳氢化合物。此外，年代久远的油井也存在封闭不当和过浅的可能。
美国联邦政府已花费47亿美元用于封堵及修复废弃油井。而自1977年以来，加州已封堵约1,400口油井，共计花费2,950万美元，并现行要求运营商需淘汰闲置油井，否则将面临高额处罚。
在研究加州废弃油井的过程中，瑞克特的学生发现，在这些油田上方存在大量天然油气渗漏，并以此得出了一个令人意外的结论：受地质因素影响，天然油气渗漏是加州温室气体排放的主要来源。而钻探——长期以来被视为问题所在，或许反而能成为减少排放问题的解决方案。
天然油气渗漏是指液态石油与天然气泄漏到地表的现象，可发生在陆地表面以及水下。加州位于活跃板块之上，而这些板块的运动会造成破碎的油气储层及通道，使油气得以逸出。
南加州近海区域布满了渗漏点，而包括拉布雷亚沥青坑（La Brea Tar Pits）下方的盐湖油田（Salt Lake field）、戈利塔（Goleta）海岸外的煤油角油田（Coal Oil Point field）在内的油气田，其天然碳氢化合物渗漏率居世界前列，并且排放的气体包括甲烷以及有毒的挥发性有机化合物（VOC）。
瑞克特同时也指出，这些由地质作用驱动的渗漏，并未被充分计算在油田对加州温室气体排放的影响评估内。
“多达数百项研究将油气田与温室气体排放、癌症发病率、气候正义、地下水污染，以及其它各种问题联系在一起”，加州大学伯克利分校土木与环境工程系教授瑞克特提到，“然而，这些研究从未考虑过一种可能性，即排放源并非来自设备或生产过程，而是来自油田上方的天然渗漏。”
瑞克特的团队根据现有文献计算出，天然渗漏与废弃井加在一起，其产生的甲烷排放量是南加州油气设备泄漏的50倍。
瑞克特指出，如果渗漏是油田上方排放的主要诱因，那么封堵废弃油井对改善污染的作用可能并不大。
他据此表示，目前唯一被证实能减少由天然渗漏导致排放的方法，便是耗尽其下方的油气储层——也就是说，通过钻探。
他引用一些研究指出，石油开采能减少甚至消除渗漏，并认为加州当前的监管可能使排放结果适得其反。
“最离奇的是，在我们通过监管以大幅降低设备排放，并在加州停止石油和天然气开采之后，我们可能反而增加了渗漏排放。”瑞克特说，“由于这些渗漏是通过油气田向上逸出的，阻止它的唯一办法便是开采石油。”
加州大学圣塔芭芭拉分校化工系研究员艾拉‧莱弗（Ira Leifer）表示，以上观点有一定道理，但瑞克特的分析缺乏现有数据支撑。
“问题在于，目前并没有全州范围的渗漏排放量估算。”莱弗提到，而得到一个可发表的估算结果是“极其困难的”。
瑞克特将这一学生项目形容为“特种研发”行动，同时没有任何资金支持。他计划于8月提交同行评审，并希望随后能开展实地研究。
他说：“我们必须外出进行测量，我们会以‘渗漏是主因而非油田设备’作为假设，并沿着断层痕迹进行测量，特别是在断层与地表交汇的油田上方进行观测。这真的是我们能够深入了解问题根源的唯一方法。”
与此同时，莱弗正撰写一篇论文，主要分析甲烷显示异常的卫星数据。他表示，最大的异常与炼油及其它大型基础设施，以及被人为钻井穿透的天然断层有关——他将这种现象称为“人为放大的渗漏”。
谈及瑞克特的研究时，他说：“我从根本上同意他们的结论，尽管现有数据还不足以支撑这一观点。”
莱弗根据其多年来研究的卫星数据空间分布模式判断，与石油有关的碳氢化合物排放（其中包括“尚未被充分理解”的地质因素影响）“显然对加州整体甲烷排放量有着极其重要的影响”。
莱弗和瑞克特都认为，截至目前，来自废弃井与天然渗漏的排放量尚未被区分开来。因此，一个关键问题依然悬而未决：天然渗漏在整体排放中究竟占多少比例？
虽然加州是拥有世界上可开采石油和天然气储量最集中的地区之一，但它同时也实施着全美最严格的油气监管措施。随着该州力争在2045年实现“脱碳”目标，其石油和天然气产量正在逐年下降。
“倘若我们真的关心排放、污染、弱势群体、健康，甚至是火灾风险、地震和公共安全——这些都在受到渗漏的影响。”瑞克特表示。
他提到，由于政策制定者依赖那些在很大程度上忽视渗漏影响的研究，可能已在无意中实施了与环境目标适得其反的政策。
古老岩层，现代难题
洛杉矶坐落于石油分布最为密集的盆地之一的上面。瑞克特引用了美国地质调查局（USGS）2015年的一项研究，该研究估计，洛杉矶盆地仍有10亿桶可开采石油。今年，USGS估测该地区尚有6,100万桶可开采石油以及2400亿立方英尺的天然气。
瑞克特表示，我们脚下富含有机质的沉积物含油性高且“相对年轻”，碳氢化合物的生成依旧在持续。位于加州圣巴巴拉海岸外的煤油角油田等大型天然渗漏区域，至今仍不断产生着石油。
沿海附近的渗漏由位于该地区油气田下方沉积岩深处的相邻油气储层不断供给。
瑞克特指出，加州的地质同时还受到独特的活跃板块运动的影响。除富含有机质的沉积物堆积外，板块的不断移动还为丰富的石油聚集、天然渗漏以及碳氢化合物的逸出创造了条件。
他还提到，洛杉矶盆地以及整个南加州的油田往往集中分布在断层线上，使得深处生成的石油可以迁移到较浅的储层，最终到达地表。
根据《地球物理学研究杂志：大气》（Journal of Geophysical Research: Atmospheres）2017年发表的一篇研究文章，位于洛杉矶的拉布雷亚沥青坑是加州最大的渗漏区域之一，同时其碳氢化合物气体排放量也为美国所有陆上渗漏区域中的记录之最。
加州翻滚冒泡的沥青坑，数千年来一直是人类文化的一部分。早在石油钻探出现之前，丘马什族（Chumash）便将其中的沥青用作密封材料。
到了19世纪末，当人们开始钻探石油时，地表渗漏和甲烷喷口在加州石油热潮中发挥了关键作用。在这一时期，以洛杉矶油田（Los Angeles Oil Field）为代表的加州大型油田大多被发现。
“在一百多年前，一些人会被称为‘嗅探员’，他们会通过闻地面上的气味，以判断某片区域是否存在石油渗漏。”瑞克特在描述早期石油开拓者如何决定开采地点时表示。
而在更近的时期，地下蕴藏的石油和甲烷则不断提醒着人们这座城市古老的地下历史，包括1985年拉布雷亚沥青坑附近的Ross Dress for Less商店发生的神秘爆炸，导致23人被送往医院。
同年，一份由市政府工作小组发布的报告指出，这起爆炸的起因很可能是甲烷气体的天然渗漏。
自1920年代达到顶峰、并成为全球产量最高的地区之一以来，洛杉矶县的石油产量已大幅下降。
然而，当年留下的基础设施——以及其与天然渗漏间或许存在的相互作用，依然规模庞大，并在某种程度上“显而易见却不为人察觉”。
健康影响
在2023年一篇探讨石油与天然气设施对洛杉矶县社区健康影响的论文中，研究人员提到了这些隐蔽的基础设施。
“随着政府与企业协商在居民区内继续进行石油钻探，洛杉矶县的石油开采活动越来越多地被隐藏在公众视线之外，通常会以高墙或藩篱来遮挡，并将作业集中于更少的社区中。”作者和大学研究人员写道。
研究指出，虽然产量下降，但洛杉矶县仍是全美少数几个在人口稠密区进行石油开采的地方之一：有超过50万居民生活在距离运作或闲置油井一公里范围内的街区内。
加州大学尔湾分校环境与职业健康系副教授、该研究于2023年的共同作者吉尔‧约翰斯顿（Jill Johnston），曾受邀加入加州地质能源管理局（CalGEM）组建的小组，审查与加州石油和天然气有关的流行病学研究。
该小组认为有“非常充分的证据”表明，居住在距石油与天然气开采点逾近的居民，其家庭出现不良分娩结果与呼吸道症状的可能性越大。
“有许多结果一致的研究，让我们有把握确定两者之间的因果关系。”约翰斯顿在接受《大纪元时报》采访时表示。
她说，这一发现促成了加州在2023年推出全州范围的新规，要求新建油气井与“敏感受体”（如住宅和学校）之间需保持3,200英尺（约975米）的缓冲区。
在对洛杉矶南部社区的研究中，约翰斯顿调查了该地区居民的呼吸健康和肺功能，发现居住在靠近油井区域的人群出现了功能缺损的情况。
她同时也观测了当地居民的体重和血压，并检测其体内的有毒金属成分。结果发现，住在油井附近的人群往往体内镍和锰的含量超标，而这是原油接触的一个潜在信号。
理清来源
在与科罗拉多大学合作开展的工作中，约翰斯顿的团队在南洛杉矶社区安装了空气监测设备，用于测量甲烷及其它碳氢化合物的排放。
约翰斯顿表示，在这些被高速公路包围、且早已受到大量污染影响的社区中，她的目标是分辨出哪些污染来自油井，而非来自周边的交通。
“通过测量不同气体，我们可辨别出与石油和天然气开采有关的甲烷讯息”，她向《大纪元时报》表示，“而这些甲烷浓度在距油井约500米处达到高峰。”
在衡量石油与天然气排放对健康的影响时，甲烷常会被用作其它挥发性有机化合物的替代指标：在发现甲烷的地方，很可能也存在有毒及有害气体。
约翰斯顿表示，在与监管机构的交流中，渗漏这一问题很少被提及。
“因为目前仍有大量运作的油井，所以对监管部门而言，重点是收集并分析这些油井周围发生的情况。”她说。
约翰斯顿表示，即便能够识别天然渗漏对碳氢化合物排放的影响，她也不认为这会为流行病学影响的讨论带来太大变化。
“这或许会在理解温室气体排放方面更有意义，但对人体健康的影响来说，关键在于距离这些油田的远近。”她表示。
她同时指出，多数关于公共健康影响的研究都是基于钻井许可记录。
“若渗漏与活跃钻井的位置重叠，那么要将两者区分开来会很困难。”她说。
这一问题同样适用于年代久远、封闭不当的油井。约翰斯顿表示，尽管这些油井可能会产生排放，但大多数位于仍有活跃钻井的地区。
洛杉矶石油产量在1990年代下降，但在2010年前后出现回升。这进而引发了人们对这些隐蔽油井的关注，因为当地居民开始注意到异味并意识到钻井点的存在。
她表示，当前洛杉矶的油井普遍年代久远且产量不高。预计禁止在市区和县域内进行钻探的土地使用条例将很快最终确立。
瑞克特承认，他的论文并不会改变约翰斯顿的研究结果。
“是的，在油气田上方，人们会罹患哮喘，高血压发病率提高，心脏病、白血病及其它癌症的病例会增多，而且这些数据相当具有说服力。”他说。
“但关键在于，这些健康影响真是由油井及开采作业所造成，还是由天然渗漏造成的？”
瑞克特认为，两者共同作用的可能性更大。
“但根据我们的研究，石油开采造成的排放与渗漏相比近乎可以忽略不计。”他表示。
石油开采与天然渗漏
行业专家普遍认为，估算渗漏的排放量极其困难，特别是在排放被大气稀释的大面积区域。但具有石油地质学背景的能源行业专家约翰‧哈里斯（John Harris）表示，理论上这种估算应该是相对直观的。
“这是基础物理学（问题）”，身为地质科学管理公司Numeric Solutions LLC总裁的哈里斯表示，“你掌握着石油与天然气在洛杉矶地区的迁移与滞留情况，而且你也了解断层的位置和特性。”
他提到，自19世纪末以来，油气聚集区就已被绘制成图，其地质结构也被充分了解。虽然加州地质能源管理局自1980年代以来再没有更新过渗漏地图，但美国地质调查局、加州州政府、第三方机构以及学术界都进行了大量的测绘工作。
加州地质能源管理局没有回应《大纪元时报》的置评请求。
哈里斯表示，瑞克特的团队需要弄清这些油气储层间的关系。这些储层有通向地表的泄漏通道、断层以及裂缝。此外，也要了解它们所承受的压力。
引用研究的预印本草稿时，哈里斯表示：“我希望能看到更多的数学计算。”
通过“自上而下”和“自下而上”的估算对比，瑞克特得出结论：南加州油气设施中与设备有关的甲烷和挥发性有机化合物泄漏量，较天然渗漏和废井产生的排放量相比很低——后者估算为每天504,000公斤，误差范围为正负148,000公斤。
这一数值远远超过设备相关的排放量，论文指出，据估算过去的十多年间设备相关的排放量已大幅降至每天不足10,000公斤。
加州能源委员会在2020年的一份报告中提到，几乎没有证据表明该州已封堵和废弃的油井存在大规模泄漏。不过，研究人员也承认，报告采用的样本“可能并不能代表绝大多数位于依旧活跃的大型油气田中的封堵及废弃油井”。
瑞克特表示，政府主导的针对油气设备排放量测算结果很可能被高估了。他指出，众所周知，废弃、闲置以及封闭不当的油井，也会在油气田附近造成逸散性排放。
论文还指出，南加州有着数以万计的此类油井，而其中年代久远的油井很可能会发生泄漏，因此也应被纳入天然渗漏清单。
瑞克特据此认为，唯一能有效减少渗漏排放的方法，便是耗尽其下方的油田。
“并非新概念”
哈里斯表示，钻探用以减少渗漏排放的想法并不新鲜，不过“大规模且在对石油和天然气钻探普遍持反对态度的密集城区”实施，这倒是其新颖之处。
加州大学圣塔芭芭拉分校地球科学系名誉教授詹姆斯‧博尔斯（James Boles）曾研究过世界上渗漏率最高的一些近海渗漏。
他于2023年发表在《海洋与石油地质》（Marine and Petroleum Geology）上的一篇论文中，分析了，美国⼤西洋⾥奇菲尔德公司（Atlantic Richfield Company，ARCO）在其位于加州圣巴巴拉海岸外的近海平台附近安装的两座900平方米钢制篷房（tent）的数据，这些篷房用于捕捉海底自然逸出的甲烷。
这些于1980年代安装的篷房，随着时间推移显示出甲烷逸出日渐减少的趋势，而这种减少与石油开采量有关。这一现象同样在伊拉克等地的陆上渗漏区域被观测了数十年。
更为显著的是在篷房下方安装的一口新井：其启用后的数周内，在过去三十多年里被篷房捕获的天然甲烷逸出竟完全停止了。
博尔斯在接受《大纪元时报》采访时表示，ARCO公司的篷房是“石油开采可以影响天然渗漏的最佳证据”。
“随着时间推移，你会看到渗漏量逐渐下降”，他表示，“但就在2013年，运营该油田的Venoco公司只钻了一口井，在其后的两周之内便让所有渗漏完全停止了。”
即便有如此明显的联系，他表示，这一发现的接受度仍会受到政治性影响。
“长期以来当地空气质量管理委员会的人，以及报纸上的记者，都会争辩说天然渗漏与油田及石油开采之间没有联系”，博尔斯说，“这根本就是错的。”
此外作为该地的长期居民，博尔斯也注意到，随着近海平台的关闭，渗漏现象又重新出现。
“比如，我注意到在圣克鲁斯岛（Santa Cruz Island）背面，那些以前没有的沥青现在出现在了海滩上。”他说。
他说，瑞克特研究中让他觉得“相当草率”的一点，是其对南加州累计排放量的估算假定文图拉县和圣巴巴拉县与洛杉矶盆地的数值相当。
博尔斯则认为这是一个相当保守的估算。
“圣巴巴拉盆地的渗漏处可能比洛杉矶盆地还多”，他说，“煤油角一带先前就被认为是一处严重的渗漏区。”
大气科学与地质科学
根据加州空气资源委员会的一组数据，加州超过一半的甲烷排放来自农业生产。其余排放则来自垃圾填埋场、石油开采过程中的逸散排放以及工业生产。近年来，加州已部署越来越先进的仪器来探测甲烷热点以及泄漏源，包括机载遥感和一项耗资1亿美元的卫星项目。
瑞克特表示，有关石油和天然气作业的甲烷排放研究，很少能准确识别出来自具体设备的排放源。
他说：“这些遥感测量可将排放归类至某个油气田，但无法定位到具体位置，比如某台设备或某个渗漏点的位置。”他指出，那些持续排放的小型渗漏尤其难以检测，“所以他们会将所有排放混在一起计算”。
他说，相关调查往往对地质成分缺乏深入了解，甚至完全没将其纳入考量。他坚持认为，无论是天然渗漏还是源自废井的渗漏，其排放都与其下方油气的储量有关。
“无论是在全球范围内还是在南加州，人们都能在油田看到巨大的排放量，但因为这是大气科学而非地质科学，渗漏因素因此就被完全忽视了。”他说。
他表示，希望其团队的论文能促使新一轮研究以填补当前这一空白。
瑞克特认为，若渗漏问题真的如看上去那般严重，而且我们已对井口排放进行了监管，那么我们应该自问为什么石油和天然气生产会成为一个问题。
“我们为何要对其避而远之呢？”他说。
原文：How Oil Production Might Help California Meet Its Environmental Goals: Study刊登于英文《大纪元时报》。
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