清潔壓裂生產(chǎn)迫在眉睫

□ 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(shù)上，而壓裂過程中存在的行業(yè)缺乏監(jiān)管、技術(shù)尚不成熟、環(huán)保隱患無法及時消除等問題也應(yīng)引起重視。

壓裂作業(yè)技術(shù)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(shù)也漸漸進(jìn)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(fēng)險的擔(dān)憂。

關(guān)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(shù)使用也越來越普遍。對于環(huán)境風(fēng)險防患于未然，是每一個石油石化人應(yīng)當(dāng)持有的態(tài)度。

歐洲已遇阻力

繼美國頁巖氣進(jìn)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(yù)計，波蘭頁巖氣的儲量高達(dá)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(guān)鍵在于歐美在壓裂技術(shù)上持有的不同態(tài)度。歐洲國家認(rèn)為，壓裂技術(shù)可能會造成地下水污染，對環(huán)境有負(fù)面影響，并且在技術(shù)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(xué)物質(zhì)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(gòu)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(dāng)?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(zhì)量影響及引發(fā)輕微地震的擔(dān)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(dá)爾正在西班牙和丹麥開展新的頁巖氣勘探活動，埃尼也進(jìn)入烏克蘭的頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，但歐洲在頁巖氣領(lǐng)域越來越嚴(yán)格的立法，使得這筆生意在歐洲變得并不好做。

咨詢機(jī)構(gòu)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(xùn)，尤其是水資源的管理和轉(zhuǎn)移，包括水資源的可用性，以及保護(hù)地下飲用水資源免受油氣開采活動用化學(xué)品的可能污染。

與人爭水爭地

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(fù)。

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(yán)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(dāng)緊缺。

水力壓裂給人帶來的擔(dān)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(dá)沃斯論壇上，廈門大學(xué)中國能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任林伯強(qiáng)認(rèn)為，中國頁巖氣開發(fā)的最大風(fēng)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(qiáng)認(rèn)為，目前開發(fā)的最大阻礙在技術(shù)上，水力壓裂技術(shù)對于水資源的影響很大。即使引進(jìn)國外技術(shù)，除了解決本身開采的問題，還要努力破解水方面的瓶頸。“這是中國的國情，美國的技術(shù)不會為我們考慮到這些”。

水體污染隱憂重重

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(zhì)。如果管理不當(dāng)，壓裂液中所含的化學(xué)物質(zhì)會滲透到淺層土壤，進(jìn)入含水層，嚴(yán)重威脅地表及地下水體水質(zhì)。

據(jù)了解，水力壓裂過程中進(jìn)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(qiáng)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(jī)物的降解難度大，一旦形成污染，將很難進(jìn)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?cè)芙庑怨腆w（TDS）等其他污染物。隨著非常規(guī)油氣藏開發(fā)進(jìn)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(jì)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(dǎo)致輕微地震的風(fēng)險，以及對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢氣排放的擔(dān)憂，使壓裂技術(shù)自誕生以來就備受爭議。

關(guān)鍵在打好“預(yù)防針”

中國的頁巖氣開發(fā)方興未艾。相應(yīng)地，壓裂技術(shù)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(shù)上。加上行業(yè)缺乏監(jiān)管，技術(shù)尚不成熟，壓裂過程中存在的環(huán)保隱患令人擔(dān)憂。

其實，解決壓裂中環(huán)境問題的最好辦法是打“預(yù)防針”。通過改進(jìn)技術(shù)、完善立法、加強(qiáng)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(quán)招標(biāo)已經(jīng)進(jìn)行兩輪。可以預(yù)計，今后多種投資主體將陸續(xù)進(jìn)入這一領(lǐng)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(guān)于加強(qiáng)頁巖氣勘察開采及監(jiān)督監(jiān)管有關(guān)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)入后監(jiān)管的新要求。

技術(shù)上的創(chuàng)新是環(huán)保推進(jìn)的動力。目前，國內(nèi)有許多機(jī)構(gòu)在進(jìn)行非常規(guī)壓裂返排液的處理技術(shù)的研究，爭取在提高處理效果，減少化學(xué)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(shù)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(shù)研究”立項申報。他們在國內(nèi)外壓裂返排液循環(huán)利用技術(shù)調(diào)研、對比分析的基礎(chǔ)上，針對中石化主要區(qū)域的壓裂返排液性質(zhì)，計劃研制出達(dá)到國際先進(jìn)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(shù)。