□ 本刊記者 許帆婷 通訊員 衛(wèi) 然
目前,更多目光是集中在如何利用和完善壓裂技術上,而壓裂過程中存在的行業(yè)缺乏監(jiān)管、技術尚不成熟、環(huán)保隱患無法及時消除等問題也應引起重視。
壓裂作業(yè)技術是油氣田(主要是低滲透油氣層)開采過程中油氣井增產(chǎn)增注的主要措施之一。
隨著全世界范圍頁巖氣開發(fā)大潮的掀起,壓裂這項技術也漸漸進入人們的視野。它就像一把雙刃劍,既給人們帶來獲取資源的喜悅,又不能不引起人們對潛在環(huán)境風險的擔憂。
關于清潔壓裂生產(chǎn),美國和歐洲的頁巖氣開發(fā)實踐已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗。目前我國水力壓裂技術使用也越來越普遍。對于環(huán)境風險防患于未然,是每一個石油石化人應當持有的態(tài)度。
繼美國頁巖氣進入商業(yè)化大開發(fā)之后,歐洲成為頁巖氣開發(fā)的下一個熱點地區(qū)之一。歐洲的頁巖資源潛力巨大。據(jù)EIA預計,波蘭頁巖氣的儲量高達5.3萬億立方米,德國、法國等國家的頁巖氣資源量也不小。歐洲各國政府對壓裂開采頁巖氣抱有極大的興趣。然而,歐洲的頁巖氣產(chǎn)業(yè)仍面臨極大阻礙。關鍵在于歐美在壓裂技術上持有的不同態(tài)度。歐洲國家認為,壓裂技術可能會造成地下水污染,對環(huán)境有負面影響,并且在技術上仍需完善。因此,歐洲媒體對頁巖氣開發(fā)的前景持懷疑和觀望態(tài)度。
目前頁巖氣開采主要采用的是水力壓裂法,即將包含化學物質和大量水的壓裂液以及泥沙,高壓注入地下井,壓裂鄰近的巖石構造拓寬裂口,使頁巖氣流出井中排出地面。
□ 2012年3月22日,羅馬尼亞民眾抗議雪佛龍公司在當?shù)亻_采頁巖氣。 東方IC 供圖
水力壓裂法引起了歐洲民眾對飲用水質量影響及引發(fā)輕微地震的擔憂。迫于壓力,法國和保加利亞完全禁止水力壓裂,殼牌也已退出在瑞典的頁巖氣開采。盡管道達爾正在西班牙和丹麥開展新的頁巖氣勘探活動,埃尼也進入烏克蘭的頁巖氣勘探開發(fā)領域,但歐洲在頁巖氣領域越來越嚴格的立法,使得這筆生意在歐洲變得并不好做。
咨詢機構埃森哲正在研究如何使其他國家吸取美國頁巖氣開發(fā)的經(jīng)驗教訓,尤其是水資源的管理和轉移,包括水資源的可用性,以及保護地下飲用水資源免受油氣開采活動用化學品的可能污染。
中國的頁巖氣開發(fā),遇到了屬于自己的新問題。
中國的頁巖氣資源遍布全國。其中約40%儲量位于中西部地區(qū),比如四川盆地、鄂爾多斯盆地、吐哈盆地等,這些地區(qū)往往面臨干旱和季節(jié)性水資源短缺問題。中西部山區(qū)可耕種土地少、生態(tài)脆弱,一旦破壞便難以修復。
還有一些資源位于華北地區(qū)及沿海地區(qū)。這兩個地區(qū)都是我國地下水超采嚴重的地區(qū)。由于人口稠密,不僅土地緊張,生活生產(chǎn)用水也相當緊缺。
水力壓裂給人帶來的擔憂,首先是大量消耗資源,與民爭水爭地的問題。這幾乎也成了中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
在2012年9月舉行的夏季達沃斯論壇上,廈門大學中國能源經(jīng)濟研究中心主任林伯強認為,中國頁巖氣開發(fā)的最大風險就來自于資源的體系配套。
“中國是個缺水國家,開發(fā)若要與農(nóng)業(yè)爭水的話,發(fā)展規(guī)模就一定不會很大?!?林伯強認為,目前開發(fā)的最大阻礙在技術上,水力壓裂技術對于水資源的影響很大。即使引進國外技術,除了解決本身開采的問題,還要努力破解水方面的瓶頸?!斑@是中國的國情,美國的技術不會為我們考慮到這些”。
水力壓裂不僅用水量大,更重要的是,返排廢水和生產(chǎn)廢水都含有有毒有害物質。如果管理不當,壓裂液中所含的化學物質會滲透到淺層土壤,進入含水層,嚴重威脅地表及地下水體水質。
據(jù)了解,水力壓裂過程中進入地層的壓裂液在其后生產(chǎn)過程中大部分將返出地層,非常規(guī)油氣井壓裂液要求返排率在83%以上。
壓裂液使用了種類繁多的添加劑。據(jù)美國能源部統(tǒng)計,常用的有14種,包括減阻劑、殺菌劑、除氧劑和穩(wěn)定劑,以及穩(wěn)定性強的高分子聚合物,如胍膠、淀粉、纖維素和改性胍膠等,這類有機物的降解難度大,一旦形成污染,將很難進行治理。此外,壓裂返排液還含有石油烴類化合物、重金屬和總溶解性固體(TDS)等其他污染物。隨著非常規(guī)油氣藏開發(fā)進程加快,壓裂返排液數(shù)量逐漸增多,返出的壓裂液如果未及時處理或造成泄漏,對生態(tài)環(huán)境的影響將不可低估。
20世紀80年代以來,美國、蘇聯(lián)、加拿大和中國的環(huán)保工作者對水基壓裂作業(yè)廢液處理問題進行了研究,找到了一些處理方法。但是,這些裝置、辦法和藥劑,還遠遠不能滿足非常規(guī)油氣井壓裂現(xiàn)場需要。
除了水資源污染之外,導致輕微地震的風險,以及對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢氣排放的擔憂,使壓裂技術自誕生以來就備受爭議。
中國的頁巖氣開發(fā)方興未艾。相應地,壓裂技術也成為工程界的寵兒。目前,人們更多地把目光集中在如何更好地消化利用和完善壓裂技術上。加上行業(yè)缺乏監(jiān)管,技術尚不成熟,壓裂過程中存在的環(huán)保隱患令人擔憂。
其實,解決壓裂中環(huán)境問題的最好辦法是打“預防針”。通過改進技術、完善立法、加強監(jiān)管,壓裂開采過程中的環(huán)境破壞可以杜絕。
我國頁巖氣探礦權招標已經(jīng)進行兩輪??梢灶A計,今后多種投資主體將陸續(xù)進入這一領域。然而,目前我國現(xiàn)行油氣行業(yè)監(jiān)管主要由企業(yè)自律,政府監(jiān)管缺位,甚至還沒有一套完整的、立體的、行之有效的法律法規(guī)。這種監(jiān)管上的空白,不適合頁巖氣的發(fā)展。
2012年,國土資源部印發(fā)了《關于加強頁巖氣勘察開采及監(jiān)督監(jiān)管有關工作的通知》,這是國土資源部發(fā)布的第一份頁巖氣監(jiān)督監(jiān)管的規(guī)范性文件。
國土資源部礦產(chǎn)資源儲量評價中心主任張大偉表示,與許多國家相比,我國對油氣資源開發(fā)的監(jiān)管仍相對薄弱,遠遠不能滿足將來頁巖氣勘探開發(fā)市場放開、眾多投資主體進入后監(jiān)管的新要求。
技術上的創(chuàng)新是環(huán)保推進的動力。目前,國內有許多機構在進行非常規(guī)壓裂返排液的處理技術的研究,爭取在提高處理效果,減少化學藥劑用量,降低成本的同時,減輕環(huán)境壓力。
中國石化工程技術研究院正積極開展“非常規(guī)壓裂返排液無害化處理回用技術研究”立項申報。他們在國內外壓裂返排液循環(huán)利用技術調研、對比分析的基礎上,針對中石化主要區(qū)域的壓裂返排液性質,計劃研制出達到國際先進水平的新型壓裂返排液回收處理裝置。同時優(yōu)化現(xiàn)場工藝流程,降低廢液處理成本,為中石化非常規(guī)油氣藏順利開發(fā)、實現(xiàn)清潔生產(chǎn)提供配套的環(huán)保技術。