硬幣有兩面——“頁巖氣革命”將美國的天然氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量提高了幾個(gè)量級(jí)，外界認(rèn)為這也是特朗普宣稱要當(dāng)“能源領(lǐng)袖”的底氣，但是，這不是沒有代價(jià)的。
美國杜克大學(xué)研究人員近日在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表論文，研究人員分析了2011年至2016年間美國超過1.2萬口頁巖油井和氣井的用水和廢水?dāng)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在此期間，美國主要頁巖氣和頁巖油產(chǎn)區(qū)的水力壓裂單口井用水量增長7.7倍，而德克薩斯州一些頁巖油氣產(chǎn)區(qū)的廢水量則增長14.4倍。
研究人員預(yù)計(jì)，若持續(xù)這種快速增長勢(shì)頭，從2018年到2030年，一些主要頁巖氣井的累計(jì)用水量和廢水量可能增長50倍，而頁巖油井的用水量和廢水量可能增長20倍，這將給地下水資源稀缺的干旱或半干旱地區(qū)的發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。
那么，大力發(fā)展頁巖氣等非常規(guī)能源的中國是否面臨同樣難題？“頁巖氣開采從一開始就面臨耗水量大的質(zhì)疑，但中國目前沒有這方面的問題，不用過分擔(dān)心。”中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心教授級(jí)高級(jí)工程師翟剛毅肯定地告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
“首先，我國頁巖氣的開采目前主要集中在四川盆地，這個(gè)地區(qū)的地表水相對(duì)比較豐富，而且，中國的地質(zhì)條件沒有美國那么好，不會(huì)成片大規(guī)模開采，所以對(duì)水資源的壓力不會(huì)很大。”翟剛毅分析。
《美國現(xiàn)代頁巖氣發(fā)展》報(bào)告佐證了這一觀點(diǎn)。該報(bào)告認(rèn)為，頁巖氣生產(chǎn)過程中水力壓裂所需的水資源絕對(duì)量其實(shí)并不大，但是區(qū)域強(qiáng)度大，特別是在水資源已經(jīng)緊張的地區(qū)，新增用水會(huì)打破當(dāng)?shù)卦镜挠盟胶狻?br />
對(duì)于頁巖氣開發(fā)造成的廢水增加，翟剛毅說，美國尤其是德州地區(qū)最初進(jìn)行頁巖氣開采時(shí)確實(shí)沒有注意到這一問題，大量高含鹽采出水被直接排放至地表，造成井場(chǎng)周邊大面積土地鹽堿化，形成后來的“德克薩斯傷疤”。但中國吸取了這方面的教訓(xùn)，“我們進(jìn)行了技術(shù)改良和革新，減少了壓裂后返排出來的液體，在重慶涪陵地區(qū)，返排量甚至只有5%左右。同時(shí)，90%的返排液體可以重復(fù)利用，其余部分則經(jīng)過無害化處理排放”。
正如翟剛毅所說，包括對(duì)水資源的影響等在內(nèi)的環(huán)境問題是頁巖氣等非常規(guī)能源發(fā)展道路的一道必答題，也是束縛“非常規(guī)之路”的主要原因之一。英國政府對(duì)開采非常規(guī)油氣的態(tài)度很積極，但公眾對(duì)水力壓裂可能導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的憂慮影響了部分工程的進(jìn)度。法國更因民眾的強(qiáng)烈反對(duì)，已于2011年明令禁止了水力壓裂。同樣的情況也出現(xiàn)在德國、荷蘭等國。
在中國，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為第一要?jiǎng)?wù)的大背景下，非常規(guī)油氣必須在保證環(huán)境友好的前提下提速。“目前，我們已初步摸索出一套符合我國國情的壓裂返排液處理辦法，擁有較為成熟的非常規(guī)油氣田固體廢棄物處理技術(shù)。同時(shí)在積極探索液化二氧化碳?jí)毫训葻o水壓裂技術(shù)。”翟剛毅說。
“但是，總體而言，我國非常規(guī)油氣田勘探開發(fā)仍處于起步階段，雖然相關(guān)公司環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，但在產(chǎn)量穩(wěn)步增長的同時(shí)，國家層面的配套政策體系和技術(shù)手段也要不斷發(fā)展和完善。”翟剛毅強(qiáng)調(diào)。
專家及業(yè)內(nèi)人士普遍表示，我國現(xiàn)有的環(huán)境評(píng)價(jià)體系不足以滿足評(píng)價(jià)各類油氣開發(fā)區(qū)環(huán)境影響的需要，建議盡快建立專門的環(huán)評(píng)體系，重點(diǎn)針對(duì)頁巖氣開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，積累污染源數(shù)據(jù)，提升環(huán)境影響后果分析手段等。
同時(shí)，翟剛毅認(rèn)為，還應(yīng)研究制定符合我國國情的非常規(guī)油氣田環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系，“例如，目前對(duì)返排液體到底該怎么處理還沒有統(tǒng)一規(guī)定”。
美國環(huán)保協(xié)會(huì)油氣項(xiàng)目高級(jí)法律顧問尼科爾·桑德斯·威姆斯此前也提到“德克薩斯傷疤”。她建議，對(duì)于可能遇到的“非常規(guī)”環(huán)境問題，一定要早做研究，制定因地制宜的解決方案。
美國杜克大學(xué)研究人員近日在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表論文，研究人員分析了2011年至2016年間美國超過1.2萬口頁巖油井和氣井的用水和廢水?dāng)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在此期間，美國主要頁巖氣和頁巖油產(chǎn)區(qū)的水力壓裂單口井用水量增長7.7倍，而德克薩斯州一些頁巖油氣產(chǎn)區(qū)的廢水量則增長14.4倍。
研究人員預(yù)計(jì)，若持續(xù)這種快速增長勢(shì)頭，從2018年到2030年，一些主要頁巖氣井的累計(jì)用水量和廢水量可能增長50倍，而頁巖油井的用水量和廢水量可能增長20倍，這將給地下水資源稀缺的干旱或半干旱地區(qū)的發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。
那么，大力發(fā)展頁巖氣等非常規(guī)能源的中國是否面臨同樣難題？“頁巖氣開采從一開始就面臨耗水量大的質(zhì)疑，但中國目前沒有這方面的問題，不用過分擔(dān)心。”中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心教授級(jí)高級(jí)工程師翟剛毅肯定地告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
“首先，我國頁巖氣的開采目前主要集中在四川盆地，這個(gè)地區(qū)的地表水相對(duì)比較豐富，而且，中國的地質(zhì)條件沒有美國那么好，不會(huì)成片大規(guī)模開采，所以對(duì)水資源的壓力不會(huì)很大。”翟剛毅分析。
《美國現(xiàn)代頁巖氣發(fā)展》報(bào)告佐證了這一觀點(diǎn)。該報(bào)告認(rèn)為，頁巖氣生產(chǎn)過程中水力壓裂所需的水資源絕對(duì)量其實(shí)并不大，但是區(qū)域強(qiáng)度大，特別是在水資源已經(jīng)緊張的地區(qū)，新增用水會(huì)打破當(dāng)?shù)卦镜挠盟胶狻?br />
對(duì)于頁巖氣開發(fā)造成的廢水增加，翟剛毅說，美國尤其是德州地區(qū)最初進(jìn)行頁巖氣開采時(shí)確實(shí)沒有注意到這一問題，大量高含鹽采出水被直接排放至地表，造成井場(chǎng)周邊大面積土地鹽堿化，形成后來的“德克薩斯傷疤”。但中國吸取了這方面的教訓(xùn)，“我們進(jìn)行了技術(shù)改良和革新，減少了壓裂后返排出來的液體，在重慶涪陵地區(qū)，返排量甚至只有5%左右。同時(shí)，90%的返排液體可以重復(fù)利用，其余部分則經(jīng)過無害化處理排放”。
正如翟剛毅所說，包括對(duì)水資源的影響等在內(nèi)的環(huán)境問題是頁巖氣等非常規(guī)能源發(fā)展道路的一道必答題，也是束縛“非常規(guī)之路”的主要原因之一。英國政府對(duì)開采非常規(guī)油氣的態(tài)度很積極，但公眾對(duì)水力壓裂可能導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的憂慮影響了部分工程的進(jìn)度。法國更因民眾的強(qiáng)烈反對(duì)，已于2011年明令禁止了水力壓裂。同樣的情況也出現(xiàn)在德國、荷蘭等國。
在中國，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為第一要?jiǎng)?wù)的大背景下，非常規(guī)油氣必須在保證環(huán)境友好的前提下提速。“目前，我們已初步摸索出一套符合我國國情的壓裂返排液處理辦法，擁有較為成熟的非常規(guī)油氣田固體廢棄物處理技術(shù)。同時(shí)在積極探索液化二氧化碳?jí)毫训葻o水壓裂技術(shù)。”翟剛毅說。
“但是，總體而言，我國非常規(guī)油氣田勘探開發(fā)仍處于起步階段，雖然相關(guān)公司環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，但在產(chǎn)量穩(wěn)步增長的同時(shí)，國家層面的配套政策體系和技術(shù)手段也要不斷發(fā)展和完善。”翟剛毅強(qiáng)調(diào)。
專家及業(yè)內(nèi)人士普遍表示，我國現(xiàn)有的環(huán)境評(píng)價(jià)體系不足以滿足評(píng)價(jià)各類油氣開發(fā)區(qū)環(huán)境影響的需要，建議盡快建立專門的環(huán)評(píng)體系，重點(diǎn)針對(duì)頁巖氣開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，積累污染源數(shù)據(jù)，提升環(huán)境影響后果分析手段等。
同時(shí)，翟剛毅認(rèn)為，還應(yīng)研究制定符合我國國情的非常規(guī)油氣田環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系，“例如，目前對(duì)返排液體到底該怎么處理還沒有統(tǒng)一規(guī)定”。
美國環(huán)保協(xié)會(huì)油氣項(xiàng)目高級(jí)法律顧問尼科爾·桑德斯·威姆斯此前也提到“德克薩斯傷疤”。她建議，對(duì)于可能遇到的“非常規(guī)”環(huán)境問題，一定要早做研究，制定因地制宜的解決方案。
