区块链技术能改善石油和天然气行业的水、废水和固体废物管理吗?
由于石油和天然气行业的运作需要大量的水，其产生的废水具有危险性，而且大量的洁净水和废水的交易都需要检测，所以石油和天然气行业中的废水管理是一个非常复杂且具有挑战性的问题。在其开发和生产生命周期内，每一口使用水力压裂技术的油井在工作时都需要数百万加仑的水，并需要对产生的数百万加仑的回流的和生产废水进行回收，再利用以及处置。在井附近找到足够的高质量水源，以及管理废水的治理和处置是该行业面临的两个主要挑战。由于废水的化学特质(溶解固体、重金属和放射性物质浓度高)和数量大，管理不当可能对人类健康和环境产生重大影响。除了水和废水，非常规油气开发还会产生钻井泥浆和钻屑等固体废物，这些废物也需要得到妥善处理。区块链技术是一种数据库管理平台，可用于优化大型交易信息库数据库的报告，以及提高管理效率，从而制定最佳管理策略并减少对健康和环境的影响。
油气开发运营者在初始规划、油井开发和油气生产阶段获取关于可用水源和废物管理和处置方案的信息是至关重要和耗时的。区块链技术可以提供有效、准确和透明地收集这些信息的方法，让操作人员在报告中避免错误，并制定更好的废物管理战略，来限制泄漏或非法倾倒的机会。监管机构记录废物的流动情况对于公共安全来说是必要的，但记录的保存和核实需要花费大量的精力。这些记录包括水源交易(水源位置和购买数量)、废水产生、装运、及其处理、再生水供应、废水处理量以及送到填埋场处理的材料的数量和污染物浓度。
区块链技术用一种可验证和永久的方式有效的记录了双方之间的交易，那就是使用分布式账本（共享和同步的数字数据），且这种记录方式不需要通过中心实体来记录和维护交易列表。区块链作为一个分布式账本，通常由点对点网络管理，此网络共同遵守用于节点间通信和验证新块(即事务集合)的协议，这些区块是交易的集合。从水和废水的概念上讲，水流系统是一个网络。系统的每个节点都是供水网络中的一个独立个体。例如，油井开发商将废水从油井垫运到废水处理厂。
井场和污水处理厂是水网的两个节点，跟踪它们之间的交易对于防止非法倾倒具有重要意义。使用区块链技术跟踪这些交易，将有助于准确评估交易数量，检查违反维持水质量平衡的行为，并加强对潜在泄漏的识别。一旦交易被记录下来，在没有更改后续区块数据的情况下，任何给定区块中的数据都不能进行回溯性更改，想要更改数据，需要大多数区块的一致允许。这样一来，就提高了交易过程的透明度，保障了数据的准确，更利于高效管理。
尽管油气井运营商和监管机构已经在收集许多区块链技术会记录的信息，但实施此工具可以改善该流程以及由此产生的交易数据库。水和废水系统是分散式网络，尽管运营商和监管机构花费巨资收集和维护网络参与者之间必要数据的交流，但这仍使同步数据库的开发和管理变得艰难。监管和经济激励措施可能需要发挥作用，以确保在生成点准确输入信息，例如从井中最初排出的废水。但是，实施这项技术可以节省纳税人的钱，减少对昂贵审计的需求，并改善对下游交易准确报告的激励措施。
区块链本身并不足以确保最佳交易的进行。但是，它可以提供更高质量的数据输入来进行此类决策。除此之外，区块链还可以提高回收效率，减少监管力度，并有利于页岩气开发的可持续性发展。