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在过去的几年中，在水平钻井和水力压裂技术的推动下，北美的天然气产量大幅增长。油气井排放对环境的影响仍然是一个广泛争论的话题。
移动PTR-MS
为了分析石油和天然气井排放的影响，来自Aerodyne Research的科学家最近将VOCUS 2R PTR-TOF安装到美国生产区。这VOCUS PTR-TOF建立在Aerodyne移动实验室(AML)上，与可调谐红外直接激光吸收光谱仪(TILDAS)一起测量甲烷和乙烷。除了分析VOC排放，空间分辨的PTR-MS测量可以帮助识别特定的甲烷来源，由于其较高的背景水平和大量的来源，很难直接追踪甲烷。
随着烟羽从油井中流出，VOCs的浓度会迅速下降，因此要正确绘制VOCs，就必须使用超低检测限的检测器，比如Vocus PTR-TOF。
示踪剂释放的方法
与良好的公司合作，Aerodyne团队在井垫上安装了双跟踪释放点。双跟踪焊剂比率测量使得通过与从示踪装置排出的已知量的化学物质进行比较，使得从井中泄漏或释放的化学物质的定量。[艾伦等，2013;Lamb等人，1995年;米切尔等人。，2015年;Roscioli等，2017年;Roscioli等，2015年;Yacovitch等人。，2017]。
示踪装置由一个无害的挥发性气体的罐组成，以便以控制和已知的量排出;质量流量控制器精确测量排出气体的数量;和一个GPS设备，其精确地记录了释放点的坐标。通过驾驶AML从井下沿着井下释放的示踪释放气体，并且不断测量耗散和稀释的量，气体团队可以计算从井垫上的各种设备释放的气体浓度。2020欧洲杯下注官网
VOCUS PTR-TOF的石油和燃气井排放量由AML制成，同时以速度驾驶小于50公里/小时。数据在1个频谱/秒时保存，与空间分辨率为14米或更多。VOCUS PTR-TOF从位于AML正面的入口下，通过2米长的Teflon线从位于AML的前面的入口中汲取5个标准升。ToFware分析软件用于处理数据。
距离距离0.5至2 km的距离，井下VOCUS PTR-TOF可以检测10-100篇PPT中苯，甲苯，二甲苯和其他VOC的改善。
油气井排放结果
图1说明了示例性油和天然气生产垫处的特定排放羽流的结果。羽流分别显示苯并甲烷和乙烷的摩尔排放比分别为0.8和3.8 ppt PPB-1。
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图1。油气生产现场苯羽检测。左上角的面板显示了由1-s乙烷混合比例着色和大小的Aerodyne移动实验室的地面轨道。右边的面板描绘了这次羽流遭遇的时间序列。
参考
美国能源情报署:钻井产能报告，网址:http://www.eia.gov/petroleum/drilling/，最后访问日期:2018年12月1日
Allen, D. T.， et al.(2013)，美国天然气生产现场甲烷排放的测量，Proc. Natl。学会科学。美国，110(44)，17768-17773,doi:10.1073/pnas.1304880110。
LAMB，B. K.等人。（1995），开发大气示踪方法，以测量自然气体设施和城市地区的甲烷排放。科学。Technol。，29（6），1468-1479，DOI：10.1021 / ES00006A007。
Mitchell，A. L.等人。（2015），天然气集合设施和加工厂的甲烷排放量：测量结果，环境。科学。Technol.，49（5），3219-3227，DOI：10.1021 / ES5052809。
Roscioli, J. R., S. C. Herndon, T. I. Yacovitch, W. B. Knighton, D. Zavala-Araiza, M. R. Johnson, and D. R. Tyner (2017), Characterization of Methane Emissions from Cold Heavy Oil Production with Sands (CHOPS) Facilities, J. Air Waste Manage. Assoc., submitted.
Roscioli，J.R.等人。（2015），天然气集合设施和加工厂的甲烷排放量：测量方法，ATMOS。测量。技术。，8（5），2017-2035，DOI：10.5194 / AMT-8-2017-2015。
Yacovitch, T. I.， C. Daube, T. L. Vaughn, C. S. Bell, J. R. Roscioli, W. B. Knighton, D. D. Nelson, D. Zimmerle, G. Pétron, S. C. Herndon(2017)，美国两个天然气生产盆地的甲烷排放:示踪剂通量比测量。科学。尖刺外壳。， 5, 69, doi:10.1525/element .251。
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