川南頁巖氣區塊生命周期用水核算＊

桂玉茹 賈婉玲 曾 勇

(1.中國石油大學(北京)化學工程與環境學院；2.重質油國家重點實驗室；3.北京市油氣污染防治重點實驗室)

0 引 言

頁巖氣是儲藏于頁巖烴源巖地層中可供開發的典型非常規天然氣能源，主要成分為甲烷，是一種高效、環境友好型的化工原料和資源[1-3]。川南地區頁巖氣資源較為豐富，儲量達4.13～8.48萬億m3，主要包括威遠、長寧和昭通區塊[4]。前期調查結果表明，各區塊間的工藝、物耗、能耗和水耗相差不大。頁巖氣開采采用水力壓裂技術，而水力壓裂液的配制需要消耗大量水資源。川南地區人均水資源量為923 m3，屬于缺水地帶。因此，對川南頁巖氣區塊用水的核算，對當地水資源的可持續利用有重要意義。

目前的研究大多針對直接用水，Wang等研究發現四川頁巖氣區塊直接用水量達24 500 m3/井[5]，但未計算間接用水量；Yang等發現重慶涪陵頁巖氣區塊平均直接用水量為27 490 m3/井[6]；美國Marcellus頁巖氣區塊直接用水量平均為12 000 m3/井(2 600～21 000 m3/井)，而物料、能源消耗的間接用水量平均為7 900 m3/井(4 100～12 000 m3/井)[7]；North Dakota地區巴肯石油公司2012年油田生活用水是當年水力壓裂用水量的一半[8]。以上資料表明，除直接用水外，頁巖氣生產的間接用水和生活耗水也不可忽視，需將生命周期評價(LCA)方法引入到頁巖氣開采過程的用水評價中，重視間接用水。

目前較少有研究系統地核算過川南區塊生命周期間接用水，也缺乏同國外典型區塊用水的比較。本文通過對川南區塊開采生命周期的直接和間接用水量核算，與Marcellus區塊的直接和間接用水量進行比較，發現國內外用水差異，分析原因，并提出改進對策，以提高我國頁巖氣開采用水管理水平。……