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今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究发现，页岩气生产中的甲烷排放量大大低于之前的估计，为这个有争议的话题增加了实地数据点。
该研究“美国天然气生产场所甲烷排放量测量”（PDF）发现，天然气行业的上游甲烷排放量仅占伴生（油井）和非伴生（气井）天然气年国内总产量的 0.42%。
David T. Allen 博士，德克萨斯大学奥斯汀分校 科克雷尔工程学院 化学工程教授，领导了这项研究，旨在量化活跃生产场所页岩气生产过程中的甲烷排放量。研究人员在美国主要页岩气产区（Barnett、Eagle Ford、Fayetteville、Haynesville、Denver-Julesberg 和 Marcellus）的 190 个陆上天然气场所（共 489 口水力压裂井）测量了天然气生产上游阶段（勘探和生产活动）的甲烷排放量。
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测量结果表明，完井排放量低于之前的估计。在关于该研究结果的电话会议上，Allen 博士表示，这一发现表明，为完井部署的新型“绿色完井”设备成功地最大限度地减少了向大气中的泄漏。对于采用甲烷捕获或控制技术的井，99% 的排放得到了控制或捕获。2011 年，EPA 估计美国天然气工业的甲烷排放量为每口完井 81 兆克甲烷，而 Allen 研究中仅为 1.7 兆克甲烷。EPA 依赖于 1990 年代的工程假设，而 Allen 研究则使用直接测量来解释现代操作实践。
然而，结果还表明，气动控制器和设备泄漏的排放量高于美国环境保护署 (EPA) 的国家排放预测。
迄今为止，关于甲烷排放量的测量数据有限，并且近年来钻井和完井工艺不断发展。包括美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 在内的独立科学家最近的实地估计表明，甲烷排放量比德克萨斯大学奥斯汀分校的研究高出 10 到 20 倍。在 2012 年发表在《自然》杂志上的一项研究中，NOAA 科学家发现科罗拉多州丹佛-朱尔斯堡盆地的天然气生产商向大气中损失了 4% 的天然气。今年夏天，发表在《地球物理研究快报》上的一项研究发现，犹他州尤因塔县的一个天然气田的泄漏率在 6-12% 之间。
生命周期甲烷排放量是关于水力压裂辩论中的一个关键问题。虽然天然气在燃烧过程中比煤炭释放的温室气体少，但如果在开采和生产过程中泄漏到大气中的天然气过多，气候效益就会被抵消。天然气主要由甲烷 (CH4) 组成，甲烷是一种比二氧化碳强 20 到 100 倍的温室气体，具体取决于它在大气中停留的时间。
页岩气是通过将水和其他化学物质在高压下注入页岩地层中，以压裂岩石并释放气体而开采出来的。大部分水以“返排”的形式返回地表，并伴有未溶解的甲烷，甲烷可能会逸散到大气中。传统的天然气井没有返排。大多数研究估计，可接受的泄漏量（或“逸散性损失”）在 2% 到 3% 之间，超过这个范围任何气候效益都会被抵消。
根据 EPA 的数据，天然气系统是美国人为甲烷排放的最大单一来源，占总排放量的近 40%。目前，页岩地层天然气产量占美国天然气总产量的 30%，预计到 2040 年将超过 50%。
Allen 的研究因其结果和方法而受到批评，有人认为它不是一项完整的生命周期排放研究，并且忽略了文献中相互矛盾的结果。
“政策制定者和社会大众都非常需要对现代天然气开发中的甲烷排放量进行可靠的科学测量，” 医师、科学家和工程师促进健康能源组织 (PSE) 执行主任 Seth B. Shonkoff 说。“令人失望的是，Allen 及其同事似乎未能采用基本的科学规则，包括用于选择测量研究地点的透明标准、足够的样本量，以及尝试将他们的结果置于迄今为止的其他科学研究的背景之下。这项研究未能帮助回答关于现代天然气开发中甲烷排放量的问题，而不仅仅是在少数由天然气行业选择的、采取了测量措施的井中。”
为了回应这些批评，Allen 博士表示，研究团队选择了他们自己的测量地点，并且从未被拒绝进入这些地点。
该研究的发布被推迟了数次，因为它经历了多轮同行评审。一个由六位在与研究相关的领域具有学术专长的专家组成的科学顾问小组担任该研究的独立顾问。该研究是与 环境保护基金 和九家能源公司合作进行的：Anadarko Petroleum Corporation、BG Group plc、雪佛龙、Encana Oil & Gas (USA) Inc.、Pioneer Natural Resources Company、壳牌、西南能源公司、Talisman Energy USA 和 XTO Energy（埃克森美孚子公司）。
德克萨斯大学奥斯汀分校能源研究所此前发布的一项研究发现，水力压裂与水污染之间没有关联。该报告因其主要作者与石油和天然气行业之间的关系未被披露而引发了争议。