涪陵頁巖氣開發環境管理的探索與實踐

梅緒東，金吉中,2，王丹，熊德明，張思蘭

(1.重慶市涪陵頁巖氣環保研發與技術服務中心，重慶涪陵 408000； 2. 重慶市涪陵區生態環境局，重慶涪陵 408000)

頁巖氣開發利用對優化我國能源消費結構、緩解燃煤型大氣污染、降低油氣對外依存度具有重要意義。近年來，我國頁巖氣開發行業發展迅猛，建成了涪陵、長寧—威遠、昭通、延長等4個國家級頁巖氣示范區，實現了儲量和產量的突飛猛進，成為繼北美之外全球第二個實現大規模商業化開發頁巖氣的國家[1]。但我國頁巖氣氣藏結構相對復雜，生態環境相對脆弱，環境影響機理不清，環境保護技術相對滯后，開發所面臨的環境問題和社會影響也越來越引起了人們的質疑和擔憂，頁巖氣開發除可以導致常規油氣開發所帶來的環境風險之外，還可能帶來新的環境風險和挑戰，環境問題成為頁巖氣開發過程中的短板[2-4]。

重慶頁巖氣有利區域約7.6萬km2，占全市總面積的92.23%，儲藏量約12.75萬億m3，可采儲藏量約2.05萬億m3，居全國第三位[5]。其中，涪陵頁巖氣田已建設成為除北美之外最大的頁巖氣田。頁巖氣開發作為國內的新領域，尚未出臺相關國家層面的環保技術標準，環境監管面臨諸多挑戰；基于“先行先試”指導思想，開展涪陵示范區頁巖氣開發環境監管研究可為制定全國頁巖氣開發環境管理政策提供經驗借鑒。為此，本文通過對涪陵示范區環境管理的探索和解剖，總結涪陵頁巖氣環境管理面臨的挑戰及環境管理方法，并據此提出建議，對促進我國頁巖氣產業健康快速發展具有非常重要的意義。

1 涪陵頁巖氣勘探開發現狀

根據中石化江漢油田公布的信息，涪陵頁巖氣田位于重慶市東部，區塊探礦權面積7307.77 km2，包含重慶市南川、武隆、涪陵、豐都、長壽、墊江、忠縣、梁平、萬州等9個區縣；登記采礦權面積576.188 km2，累計探明頁巖氣地質儲量6008億m3。自2013年啟動產能建設以來，截至2018年12月，氣田累計投產341口井，建成年產能100億m3，生產頁巖氣214.52億m3；累計產能、產銷量持續位居全國第一。

涪陵頁巖氣田作為我國規模最大的整裝海相頁巖氣田，在頁巖氣勘探開發理論創新、技術創新、管理創新等方面取得重大突破，為重慶以及長江經濟帶發展提供穩定可靠的清潔能源，對推動我國頁巖氣產業發展、國家天然氣穩產保供及地方社會經濟發展做出了重要貢獻，開啟了我國能源革命的新征程，為全國頁巖氣開發提供了樣本。

2 環境管理面臨的挑戰

涪陵頁巖氣田是我國首個進入大規模商業化開發的示范區，環境管理程序、污染防治技術、環境影響預測等方面均沒有現成的依據和資料供參考，通過對涪陵示范區環境監管的探索和解剖，發現其環境管理面臨諸多挑戰。

2.1 頂層設計有待完善

我國目前還未制定專門針對頁巖氣開發的環境保護標準規范，頁巖氣開發環境監管主要參照常規油氣開發的管控體系和模式，未能全面考慮頁巖氣大規模鉆井、水平井和水力壓裂導致的比常規油氣開發具有更大的水資源消耗、產生更多的污染物及帶來的特殊環境問題和影響[6]。在國家相關環保政策、標準規范空白的情況下，地方環保部門在日常監管中缺少科學合理的依據，監管措施難以有效實施。

2.2 監管機制能力有待提高

頁巖氣開發具有較高的信息壁壘，企業與政府、公眾間存在嚴重的環境影響信息不對稱，信息公開機制不完善[7]，環保監管部門掌握的信息遠低于頁巖氣勘探開發企業；再加上頁巖氣開發項目點多、面廣、分散，施工隊伍龐雜，監管任務繁重，基層環保部門監管能力不足，無法滿足頁巖氣大規模開發環境監管的需要。

2.3 污染治理技術不夠成熟

頁巖氣開發產生的廢水和鉆井固體廢物量大，特別是采出水和油基巖屑，是頁巖氣開發污染治理工作的重點和難點。頁巖氣在我們國家剛起步，由于采出水和油基鉆屑的特殊性，其技術可行、經濟合理的處理技術仍處于探索研究階段[8]，給環境管理造成極大挑戰。同時，由于污染治理技術不成熟，導致了以污染治理技術為依托的污染物控制和排放標準短期內也難以形成。

2.4 環境影響研究尚需深入

頁巖氣開發對該區域地表水環境、地下水環境、區域地質等究竟有何影響、怎么影響以及影響的程度尚無明確定論[9]，環境影響認識不足，而這些均需要大量的監測數據和基礎研究做支撐；現有的手段難以判定開發區域內出現的一些環境問題與頁巖氣勘探開發有關，群眾的環境訴求日益增多，這對環境監管和處理群眾投訴造成嚴峻挑戰。

3 涪陵頁巖氣開發環境管理方法

針對涪陵頁巖氣開發項目環境監管面臨的挑戰，涪陵區生態環境局充分借鑒國內外相關政策、科研成果，以環保技術創新為驅動，以環境管理體系和技術體系為保障，積極探索環境監管方式，取得了一定成效。

3.1 成立專門科研機構

為服務重慶市頁巖氣產業發展，在重慶市生態環境局和涪陵區委、區政府的支持下，2014年，重慶市涪陵區生態環境局牽頭成立了重慶市涪陵頁巖氣環保研發與技術服務中心，為獨立法人科研機構，主要圍繞頁巖氣開采環境影響、污染防治及清潔生產中的重、難點問題，開展環境影響及環保技術基礎研究和應用基礎研究，推進科技成果轉化和先進技術推廣應用，為頁巖氣開發環境管理提供技術保障、決策支持和智力支持。

涪陵國家級頁巖氣示范區作為科學研究和解決問題的試驗田，涪陵頁巖氣環保研發中心從成立開始，便著手從三個方面開展工作：一是深入開展涪陵示范區頁巖氣開發環境保護基礎數據收集和環境影響跟蹤調查，全面識別頁巖氣開發對環境的影響，已收集了5萬余項基礎數據和大量第一手資料，基本摸清了頁巖氣開采行業污染物產排情況及示范區生態環境情況，為頁巖氣開發環境監管、環境問題解決和保護工作提供了數據支撐和依據。二是加快推進污染物處置技術研究與應用，開展了鉆井固廢資源化綜合利用技術研究、廢水循環利用與達標排放的整體解決方案研究、試氣和返排過程減少碳排放的技術措施研究、淺層防漏新技術研究與應用，可為污染防治技術指南等政策研制提供必要支撐。三是開展頁巖氣開發環境監管對策研究，探索和創新了頁巖氣開采項目環境監管方法和思路，開展了《重慶市頁巖氣勘探開發行業環境保護指導意見(試行)》的起草及修訂工作，指導和規范頁巖氣開發環境保護工作。

3.2 探索環境監管新模式

(1)建立緊密高效的協調聯動機制。充分發揮涪陵頁巖氣環保研發中心的技術支撐作用，與頁巖氣勘探開發企業建立了密切高效的協調聯動機制，定期組織召開環保聯席會，研究解決具體問題；現有法律法規和標準規范不能解決的問題，以不污染環境為目標，通過多方協商并以會議紀要的形式約束，為示范區環保工作的順利推進奠定了良好基礎。

(2)堅持開發規劃與規劃環評同步開展。在制定頁巖氣區域開發規劃時同步開展規劃環境影響評價，結合區域社會經濟發展規劃和環境承載能力，按照環境功能區劃和生態保護紅線等管理要求，合理確定頁巖氣勘探開發的限制區域和禁止區域，明確頁巖氣開發的關鍵性制約因素，提出優化頁巖氣開發的布局、規模、開發方式、建設時序等建議，合理確定開發方案，制定環境影響的對策，落實宏觀管控要求。

(3)堅持項目選址與環評同步進行。為適應開發進度需要，建設單位在頁巖氣單體項目選址時同步開展環境影響評價工作，即在井場選址時，建設單位不僅要考慮資源賦存狀況和經濟成本，而且要充分考慮井場選址的環境可行性，避開生態紅線規定的禁止開發區域及其他依法劃定需要特殊保護的環境敏感區，并從地層巖性、地貌特征、地質構造條件、裂隙帶分布、井泉出入層位及水位情況等進行充分論證。同時，建立各部門高效聯動機制，由生態環境部門牽頭，會同發展改革、規劃與自然資源、水利、交通運輸、安監等部門及鄉鎮街道進行會審，從區域功能規劃、行業規劃及重大項目的交叉影響角度進行論證，從源頭降低項目建設對環境的影響。

(4)統籌實施項目環評管理。結合頁巖氣開發項目特點，盡可能地從區塊整體開發角度開展環境影響評價，結合開發區域水文地質條件和敏感目標，評價分析區塊的整體環境承載能力，統籌考慮區塊內水資源利用及污染物集中治理方案，全面評價區域開發的環境影響和環境風險，優化施工方案，為單個平臺建設提供指導。單個平臺建設項目重點落實污染治理及生態保護措施。

(5)強化事中事后監管工作。建立網格化監管體系，在“雙隨機、一公開”監管的基礎上，開展常態化專項檢查，對發現的違法違規行為加大懲處力度，形成對企業有效的約束和監督，倒逼企業嚴格自律， 有效預防和整治了環境違法行為；同時，督促企業加強自主監督，鼓勵建設單位開展建設期環境監理工作，以協助和指導建設單位全面落實各項環境保護措施，確保環保“三同時”的有效執行，并將環境監理報告作為環境保護驗收的依據。

4 尚需解決的主要問題與相關建議

涪陵頁巖氣示范區通過創新一系列舉措來規范管理頁巖氣開發，取得了重要進展，推動了頁巖氣產業發展[10]。但總的來看，我國頁巖氣開采進展緩慢，除地質條件復雜、核心開采技術與裝備不成熟、開發成本高等因素約束外[11]，環境保護也是重要的因素。根據涪陵頁巖氣田實際，從一線從業者的角度分析頁巖氣開采行業環境保護方面仍需要解決的主要問題，并提出相關建議。

4.1 主要問題

(1)對周邊居民的居住環境帶來影響。我國開采頁巖氣的有利區多是人口稠密的丘陵地區。頁巖氣開采中，靠大量新鉆井增產穩產，對地表擾動程度大，并占用大量林地和耕地，植被遭到損壞，造成水土流失，短期內很難得到有效恢復；大量勘探、鉆井一定程度上造成當地喀斯特地貌區地下水系的破壞和污染，部分地區出現飲水困難；大量重型機械作業產生噪聲污染，同時對當地基礎設施造成破壞，給當地居民的生產生活帶來影響，易使當地居民對開采產生不滿。

(2)對地下環境的影響難以管控。頁巖氣開發排放到地面的污染物及環境影響，不管是廢水、固廢、廢氣還是噪聲影響，已初步形成了有效的解決方案，通過采取嚴格的環境管理和切實可行的污染物處理和減排措施，可實現污染物的有效處置利用。但頁巖氣開發大規模鉆井、水力壓裂對地下環境的影響包括地質環境和地下水環境影響還處于未知狀態。目前，還沒有有效的管控技術手段和解決方案，而這方面有老百姓投訴和反映問題，是目前頁巖氣開發環境保護工作的難點。

4.2 相關建議

針對以上相關問題，在此提出如下具體建議：

(1)在技術層面，研發適合中國特點的開發技術。我國的頁巖氣開發技術不僅要提高開發效益、降低開發成本，而且要充分考慮當地的生態環境、生活環境，開發技術攻關要充分考慮環保因素，本著以人為本的原則進行開采設計，減少和避免對當地居民生活環境的影響。要用創新的理念、方法，加強科技攻關，充分考慮工藝裝備先進性、原輔材料清潔性，開展鉆井、壓裂及污染物處理先進技術研究，盡可能地從開發技術層面來減少地層破壞、地下水污染，降低環境風險，實現頁巖氣行業可持續發展。

(2)在管理層面，制定高標準、嚴要求的管理辦法。在巖氣開發示范區持續深入開展基礎生態調查和長期跟蹤監測，為環境監管提供數據基礎；國家層面加強頁巖氣等非常規油氣環境監管頂層設計，研究出臺相關技術政策，完善頁巖氣開采整個過程環評監管體系，聚焦環境影響特征問題，突出重點工藝過程和重點環境要素管控，加強頁巖氣開采中的地下水環境保護和監測工作，深入開展頁巖氣勘探開發地下水環境影響研究，明確采出水排放及油基鉆屑的管理要求。