油气业中关于水和废水的管理复杂且极具挑战，原因在于该行业用水量大，生产中产生的废水具有危害性，且大量转化洁净水和废水需要监测。每口井运用到水力压裂技术，开发期和生产期中需水量达数百万加仑，与此同时产生数百万加仑的返排，且产生的废水用于处理、回收和再利用。油气业面临着两大挑战：一是在油井附近需找到充足的高质量水源，二是寻求有效管理废水处理和处置的方法。由于废水的化学特性(如溶解性固体、重金属、放射性物质浓度高)，且废水量排放量大，故废水管理不当会对人体健康和环境造成重大危害。油气业除需考虑水和废水之外，还要考虑的是，非常规石油和天然气开发还会产生固体废物，如钻井泥浆和钻屑，而这些物质也需进行适当的处理。区块链技术是一个数据库管理平台，有助于提高报告率和，提升管理大型交易资料数据库的效率，进而可用于制订最佳管理战略，减轻对人类健康和环境的危害性。

对于油气开发运营商来说，在最初油气规划、油气开发及油气生产阶段，获取有关可用水源和废物管理与处置的信息至关重要，且获取信息耗时长。而区块链技术便可以提供一种有效、准确且透明的方法用于收集整理这些信息，避免操作人员报告错误，制定更佳的废物管理策略，限制废物泄漏或废物非法倾倒事件的发生。就监管机构而言，出于对公共安全的考虑，跟踪废物处理过程十分必要。但与此同时，保存废物记录、验证废物记录需大量工作量。记录包括水源交易(水源地点和水的购买量)，废水的产生、装运、处理，中水（亦称为再生水）的供应，以及送到垃圾填埋第进行处理的材料数量和污染物浓度。

区块链技术使用分布式账本（共享和同步的数字数据），运用验证法有效记录双方之间的交易，不需要中央实体进行相关记录且维持交易列表。作为分布式账本，区块链通常由点对点网络进行管理。区块链和点对点网络共同遵守一个协议，用于节点间的通信和新块的验证，这些新块集合着各种交易。在油气业中水和废水的大背景下，从概念上讲，水流系统是一个网络。系统的每个节点都是水流网络中的一个独立参与者。例如，井开发人员将污水从井垫运往污水处理厂。油井垫和污水处理厂是供水管网的两个节点，跟踪油井垫和污水处理厂之间的交易对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，有助于准确评估交易量，检查是否存在违反水质量平衡维护的情况，并加强识别潜在性泄漏。一旦将意外情况记录下来，任何给定块中的数据在不改变所有后续块的情况下都不可能发生回溯性更改。而这需要网络中大多数人达成共识，直接有效促进透明交易，准确高效管理数据。

尽管油气井运营商和监管机构已经着手收集区块链技术并将进行相关记录，但运用区块链技术可能会提高记录效率，并建立交易数据库。水和废水系统均为分散型体系，尽管操作员和管理员为收集和维护网络参与者之间交流的必要数据付出了大量心血，但数据库的开发和管理难度仍然十分巨大。在确保产生废水如从油井排出的初始废水过程中准确输入信息，监管和经济激励措施可能需要发挥作用。但是，运用区块链技术可以节省纳税费用，减少昂贵的审计费用，提高激励下游交易的准确报告。

区块链技术本顺不足以确保最佳交易。但是，区块链技术可以为确保最佳交易提供更佳质量的输入数据。此外，区块链技术可以帮助建立再生水市场平台。其还可以提高废水回收率，降低监管力度，此外还有助于提高页岩气开发的可持续性。