清潔壓裂生產迫在眉睫

□ 本刊記者 許帆婷 通訊員 衛 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缺乏監管、技術尚不成熟、環保隱患無法及時消除等問題也應引起重視。

壓裂作業技術是油氣田（主要是低滲透油氣層）開采過程中油氣井增產增注的主要措施之一。

隨著全世界范圍頁巖氣開發大潮的掀起，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境風險的擔憂。

關于清潔壓裂生產，美國和歐洲的頁巖氣開發實踐已經積累了不少經驗。目前我國水力壓裂技術使用也越來越普遍。對于環境風險防患于未然，是每一個石油石化人應當持有的態度。

歐洲已遇阻力

繼美國頁巖氣進入商業化大開發之后，歐洲成為頁巖氣開發的下一個熱點地區之一。歐洲的頁巖資源潛力巨大。據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，歐洲的頁巖氣產業仍面臨極大阻礙。關鍵在于歐美在壓裂技術上持有的不同態度。歐洲國家認為，壓裂技術可能會造成地下水污染，對環境有負面影響，并且在技術上仍需完善。因此，歐洲媒體對頁巖氣開發的前景持懷疑和觀望態度。

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地開采頁巖氣。 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的經驗教訓，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。

與人爭水爭地

中國的頁巖氣開發，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，比如四川盆地、鄂爾多斯盆地、吐哈盆地等，這些地區往往面臨干旱和季節性水資源短缺問題。中西部山區可耕種土地少、生態脆弱，一旦破壞便難以修復。

還有一些資源位于華北地區及沿海地區。這兩個地區都是我國地下水超采嚴重的地區。由于人口稠密，不僅土地緊張，生活生產用水也相當緊缺。

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業發展的瓶頸。

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濟研究中心主任林伯強認為，中國頁巖氣開發的最大風險就來自于資源的體系配套。

“中國是個缺水國家，開發若要與農業爭水的話，發展規模就一定不會很大。” 林伯強認為，目前開發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。“這是中國的國情，美國的技術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。

據了解，水力壓裂過程中進入地層的壓裂液在其后生產過程中大部分將返出地層，非常規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。據美國能源部統計，常用的有14種，包括減阻劑、殺菌劑、除氧劑和穩定劑，以及穩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。隨著非常規油氣藏開發進程加快，壓裂返排液數量逐漸增多，返出的壓裂液如果未及時處理或造成泄漏，對生態環境的影響將不可低估。

20世紀80年代以來，美國、蘇聯、加拿大和中國的環保工作者對水基壓裂作業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油氣井壓裂現場需要。

除了水資源污染之外，導致輕微地震的風險，以及對生產過程中產生廢氣排放的擔憂，使壓裂技術自誕生以來就備受爭議。

關鍵在打好“預防針”

中國的頁巖氣開發方興未艾。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。加上行業缺乏監管，技術尚不成熟，壓裂過程中存在的環保隱患令人擔憂。

其實，解決壓裂中環境問題的最好辦法是打“預防針”。通過改進技術、完善立法、加強監管，壓裂開采過程中的環境破壞可以杜絕。

我國頁巖氣探礦權招標已經進行兩輪?？梢灶A計，今后多種投資主體將陸續進入這一領域。然而，目前我國現行油氣行業監管主要由企業自律，政府監管缺位，甚至還沒有一套完整的、立體的、行之有效的法律法規。這種監管上的空白，不適合頁巖氣的發展。

2012年，國土資源部印發了《關于加強頁巖氣勘察開采及監督監管有關工作的通知》，這是國土資源部發布的第一份頁巖氣監督監管的規范性文件。

國土資源部礦產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的監管仍相對薄弱，遠遠不能滿足將來頁巖氣勘探開發市場放開、眾多投資主體進入后監管的新要求。

技術上的創新是環保推進的動力。目前，國內有許多機構在進行非常規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，減輕環境壓力。

中國石化工程技術研究院正積極開展“非常規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利用技術調研、對比分析的基礎上，針對中石化主要區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。同時優化現場工藝流程，降低廢液處理成本，為中石化非常規油氣藏順利開發、實現清潔生產提供配套的環保技術。