В США есть миллионы нефтяных скважин, в России известных и разрабатываемых — более 170 тыс., неизвестных может быть также миллионы, все они несут серьезную угрозу окружающей среде. С помощью дронов исследователи из Бингемтонского университета разработали новый метод обнаружения новых труднодоступных и опасных нефтяных колодцев.

В штате Нью-Йорк насчитывается около 35 000 заброшенных нефтяных или газовых скважин, а в Пенсильвании — более 600 000, относящихся к раннему периоду бурения. В целом в США около 2 миллионов заброшенных. Эти колодцы имеют множество рисков. Они выбрасывают в атмосферу метан — гораздо более мощный парниковый газ, чем углекислый газ, а также химические вещества: бензол, четыреххлористый углерод и хлороформ. Благодаря химическим реакциям, вызываемые солнечным светом, метан также увеличивает содержание тропосферного озона, который считается загрязнителем, вызывающим респираторную недостаточность.

«Если бы все заброшенные нефтяные и газовые скважины в штате Нью-Йорк были бы закупорены, из атмосферы можно было бы удалить почти 750 000 метрических тонн двуокиси углерода, что эквивалентно удалению всех автомобилей в Буффало (город с пригородами с населением 1,1 млн человек — «Хайтек») на один год», – Тимоти де Смет, директор лаборатории геофизики и дистанционного зондирования Бингемтонского университета.

Есть и экономические причины для закрытия скважин. Оставленные без закрытия, они затрудняют повторную стимуляцию старых нефтяных месторождений с помощью новых технологий, таких как гидроразрыв пласта.

В 1879 году штат Нью-Йорк стал вторым штатом в стране, в котором потребовалось закрыть колодцы по истечению срока их полезного использования. Но это требование о закупоривании не применялось до тех пор, пока в 1963 году в штате не были приняты современные правила, и то, что считалось «закупоркой» в те первые дни, было очень грубым методом по современным стандартам.

В настоящее время из-за обычно труднодоступности нефтяных колодцев сотрудники госдепартамента должны идти пешком, чтобы определить и закрыть их, что является невероятно медленным и неэффективным процессом даже для небольшой территории. Задолго до изобретения спутников и GPS, местоположение фиксировалось на грубых, нарисованных от руки картах, которые часто бывают неточными. Иногда на этих картах занижены данные о местах расположения скважин или указаны скважины, которые в итоге так и не были пробурены. Но есть места, которые не задокументированы на картах, соответственно, понять, где местоположение скважины, — невозможно.

Чтобы найти заброшенные колодцы, исследователи оснастили дрон магнитометром, который может обнаруживать магнитные аномалии в металлических корпусах колодцев, определяя их местонахождение. Но прежде, чем технология развернется в полную меру, ученым сначала нужно было провести несколько небольших тестовых испытаний, чтобы убедиться, что процесс работает так, как задумано. Например, каждый дрон имеет уникальный сигнал магнитных и электромагнитных помех, который необходимо компенсировать.

Ученые тестировали технологию как способ обнаружения неразорвавшихся боеприпасов в Украине и использовали передовые методы обработки сигналов для определения оптимальных параметров, необходимых для увеличения отношения сигнал / шум. В предыдущих экспериментах они также проверяли высоту полета над кроной дерева.

Наконец, они опробовали хорошо обнаруживающий дрон на участке округа Каттарагус, где ранее было нанесено на карту 11 скважин. Это сработало: всего за три часа они обнаружили еще 72 скважины. В долгосрочной перспективе ученые планируют применить эту стратегию для поиска заброшенных скважин, которые нацагентство затем закроет.