油氣業(yè)中關(guān)于水和廢水的管理復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)，原因在于該行業(yè)用水量大，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水具有危害性，且大量轉(zhuǎn)化潔凈水和廢水需要監(jiān)測。每口井運用到水力壓裂技術(shù)，開發(fā)期和生產(chǎn)期中需水量達數(shù)百萬加侖，與此同時產(chǎn)生數(shù)百萬加侖的返排，且產(chǎn)生的廢水用于處理、回收和再利用。油氣業(yè)面臨著兩大挑戰(zhàn)：一是在油井附近需找到充足的高質(zhì)量水源，二是尋求有效管理廢水處理和處置的方法。由于廢水的化學(xué)特性(如溶解性固體、重金屬、放射性物質(zhì)濃度高)，且廢水量排放量大，故廢水管理不當會對人體健康和環(huán)境造成重大危害。油氣業(yè)除需考慮水和廢水之外，還要考慮的是，非常規(guī)石油和天然氣開發(fā)還會產(chǎn)生固體廢物，如鉆井泥漿和鉆屑，而這些物質(zhì)也需進行適當?shù)奶幚�。區(qū)塊鏈技術(shù)是一個數(shù)據(jù)庫管理平臺，有助于提高報告率和，提升管理大型交易資料數(shù)據(jù)庫的效率，進而可用于制訂最佳管理戰(zhàn)略，減輕對人類健康和環(huán)境的危害性。

對于油氣開發(fā)運營商來說，在最初油氣規(guī)劃、油氣開發(fā)及油氣生產(chǎn)階段，獲取有關(guān)可用水源和廢物管理與處置的信息至關(guān)重要，且獲取信息耗時長。而區(qū)塊鏈技術(shù)便可以提供一種有效、準確且透明的方法用于收集整理這些信息，避免操作人員報告錯誤，制定更佳的廢物管理策略，限制廢物泄漏或廢物非法傾倒事件的發(fā)生。就監(jiān)管機構(gòu)而言，出于對公共安全的考慮，跟蹤廢物處理過程十分必要。但與此同時，保存廢物記錄、驗證廢物記錄需大量工作量。記錄包括水源交易(水源地點和水的購買量)，廢水的產(chǎn)生、裝運、處理，中水（亦稱為再生水）的供應(yīng)，以及送到垃圾填埋第進行處理的材料數(shù)量和污染物濃度。

區(qū)塊鏈技術(shù)使用分布式賬本（共享和同步的數(shù)字數(shù)據(jù)），運用驗證法有效記錄雙方之間的交易，不需要中央實體進行相關(guān)記錄且維持交易列表。作為分布式賬本，區(qū)塊鏈通常由點對點網(wǎng)絡(luò)進行管理。區(qū)塊鏈和點對點網(wǎng)絡(luò)共同遵守一個協(xié)議，用于節(jié)點間的通信和新塊的驗證，這些新塊集合著各種交易。在油氣業(yè)中水和廢水的大背景下，從概念上講，水流系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的每個節(jié)點都是水流網(wǎng)絡(luò)中的一個獨立參與者。例如，井開發(fā)人員將污水從井墊運往污水處理廠。油井墊和污水處理廠是供水管網(wǎng)的兩個節(jié)點，跟蹤油井墊和污水處理廠之間的交易對防止非法傾倒具有重要意義。使用區(qū)塊鏈技術(shù)跟蹤這些交易，有助于準確評估交易量，檢查是否存在違反水質(zhì)量平衡維護的情況，并加強識別潛在性泄漏。一旦將意外情況記錄下來，任何給定塊中的數(shù)據(jù)在不改變所有后續(xù)塊的情況下都不可能發(fā)生回溯性更改。而這需要網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)人達成共識，直接有效促進透明交易，準確高效管理數(shù)據(jù)。

盡管油氣井運營商和監(jiān)管機構(gòu)已經(jīng)著手收集區(qū)塊鏈技術(shù)并將進行相關(guān)記錄，但運用區(qū)塊鏈技術(shù)可能會提高記錄效率，并建立交易數(shù)據(jù)庫。水和廢水系統(tǒng)均為分散型體系，盡管操作員和管理員為收集和維護網(wǎng)絡(luò)參與者之間交流的必要數(shù)據(jù)付出了大量心血，但數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和管理難度仍然十分巨大。在確保產(chǎn)生廢水如從油井排出的初始廢水過程中準確輸入信息，監(jiān)管和經(jīng)濟激勵措施可能需要發(fā)揮作用。但是，運用區(qū)塊鏈技術(shù)可以節(jié)省納稅費用，減少昂貴的審計費用，提高激勵下游交易的準確報告。

區(qū)塊鏈技術(shù)本順不足以確保最佳交易。但是，區(qū)塊鏈技術(shù)可以為確保最佳交易提供更佳質(zhì)量的輸入數(shù)據(jù)。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助建立再生水市場平臺。其還可以提高廢水回收率，降低監(jiān)管力度，此外還有助于提高頁巖氣開發(fā)的可持續(xù)性。