重慶市頁巖氣開采行業環境管理實踐

毛媛媛，盧培利，王學文，馮永超，李有鵬

(1.重慶市生態環境工程評估中心，重慶 400044；2.重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室，重慶 400044；3.重慶大學環境科學系，重慶 400044；4.重慶市生態環境局，重慶 400044)

國家《頁巖氣發展規劃(2016—2020年)》提出，2020年力爭頁巖氣產量達300億m3，2030年達到800億m3～1000億m3。作為我國頁巖氣開發的主戰場，重慶市已將頁巖氣產業作為十大新興產業予以重點扶持。《重慶市頁巖氣產業發展規劃(2015—2020年)》提出，到2020年，實現頁巖氣產能300億 m3，產量200億 m3。頁巖氣的賦存狀態及其氣藏低滲透性等特點決定了開發中使用大位移水平鉆井、叢式井和水力壓裂等技術，由此導致的土地和生境碎片化、空氣污染、水資源消耗和水環境污染等問題廣受關注[1-3]。其中，水資源消耗和水環境污染是關注的焦點。頁巖氣的規模化開采可能導致區域局部水資源安全等級下降[4-5]。由于壓裂返排的廢水量大、高鹽且成分復雜，廢水排入環境對人類健康和環境具有潛在的風險，返排廢水的排放被認為是頁巖氣開采行業污染地表水的最大風險[6-8]。

我國頁巖氣藏普遍較深，海相頁巖氣有利區域主要集中在川渝湘黔等地區，地表地形和地質條件復雜，地下暗河溶洞多，地下水污染的預防與控制難度大，人居環境敏感。相對于美國，我國頁巖氣開發的生態環境風險更大。但是，由于頁巖氣開發起步不久，開發區域集中在川渝地區，限制了有關生態環境保護研究和工程管理實踐的廣泛開展，開發過程對生態環境影響的機理、途徑尚不十分清楚，國家環境管理法律法規和標準缺失，可供借鑒的生態環境保護經驗少，生態保護和污染防治的技術路線仍在探索。重慶市作為全國最早實現頁巖氣規模化開發的區域和目前的主產區，在勘探開發的同時，針對頁巖氣開發工程活動及其生態環境影響的特異性，在環境影響評價、環境監理和驗收、環境風險防控等方面進行了諸多管理實踐和探索，形成了有益的可供借鑒的經驗，有效保證了頁巖氣開采過程的生態環境保護。

1 重慶市頁巖氣開發的基本概況

四川盆地為海相頁巖地層，其中富含有機質的炭質頁巖五峰—龍馬溪組地層為現階段頁巖氣勘探開發的主要儲層，埋深在3000 m～5000 m之間。重慶地區頁巖氣探礦區大致分為中石油勘探開發區、中石化勘探開發區以及包含國際能源公司和中央或地方資源型能源企業在內的其他聯合體企業，其中以中石油、中石化為主，資源型能源企業為輔。現階段，重慶市頁巖氣勘探開發區重點為埋深在3500 m左右的地層區域，涪陵焦石壩國家頁巖氣示范區產能達到了100億m3/a；榮昌—永川區塊產能規模15億m3/a；目前正在對渝西和綦江丁山區塊開展勘探、資源儲量評價等區域開發前的論證工作，該區域為后續重點建產區。目前，重慶市頁巖氣勘探開發的重點區域情況見表1。

表1 現階段重慶市頁巖氣重點勘探開發區域情況

2 重慶市頁巖氣開發的環境管理

2.1 推進環境管理制度建設

針對頁巖氣開發過程產生的油基巖屑這一新污染物的定性和管理問題，重慶市生態環境局早在2015年就發布了《關于進一步加強對頁巖氣開采行業危險廢物環境管理的通知》(渝環〔2015〕318號)，強調了油基泥漿和巖屑納入危險廢物管理范疇，提出了切實加強源頭管理、嚴格執行危險廢物經營許可管理制度等相關要求，加大核查和處罰力度，確保其得到妥善處理。為了進一步加強對頁巖氣開發行業環境保護的全面指導，重慶市生態環境局2016年發布了《 重慶市頁巖氣勘探開發行業環境保護指導意見(試行)》(渝環〔2016〕316號，以下簡稱《意見》)，并于2019年1月啟動了修編工作。該《意見》從規劃環評、選址布局、環評及三同時管理、污染防治措施、生態環境保護、風險防范與應急、環境監管及科學研究等方面對重慶市頁巖氣勘探開發行業環境保護工作提出了相應要求。這2個文件是我國最早的關于頁巖氣開發環境管理的專門性文件。

2.2 開展企業開發方案規劃環評

由于前期對按照建設項目面向頁巖氣勘探井/平臺開展環評中遇到區域規模開發的長期和累積生態環境影響關注度不足、生態環境保護措施及宏觀調控能力有限等問題，因此及時調整了頁巖氣開發的環境影響評價思路，根據開發方案的本質和生態環境影響特征，打破規劃環評面向政府規劃這一常規，率先面向企業頁巖氣開發方案開展規劃環評。目前，重慶市已完成涪陵頁巖氣田產能建設規劃、南川區塊頁巖氣“十三五”規劃、榮昌—永川區塊頁巖氣開發利用規劃等3個頁巖氣開發區塊的規劃環評。通過規劃環評，對區塊內的十余個涉及環境敏感區的鉆井平臺選址及平面布局進行了優化調整，結合區域環境特征及集中污染治理設施建設進度，對鉆井平臺的開采時序提出了環保要求，從宏觀上提出了預防和減緩不利環境影響的對策措施，有效維護了生態系統的完整性和穩定性，拓展了規劃環境影響評價在頁巖氣行業區域開發中的指導作用。

>>通過聯動機制，將宏觀管控要求在頁巖氣勘探開發井/平臺項目環評中加以落實，簡化了項目環評內容。

2.3 加強項目環評與規劃環評聯動

將生態保護紅線作為保障和維護區域生態安全的底線，通過規劃環評，按照生態優先的原則落實空間管控、環境風險防范和環境準入要求，依法實施強制性保護，提出預防和減緩不良環境影響的導向性對策措施。通過聯動機制，將有關宏觀管控要求在頁巖氣勘探開發井/平臺的項目環評中加以落實，同時簡化了項目環評。明確頁巖氣探井項目以單井編制環評文件，開發井可以單個或多個平臺編制環評文件，具有水平井工藝的探井項目納入開發井項目管理，解決了之前存在的關于頁巖氣項目環評中對“項目”的界定不清問題。

根據頁巖氣開發項目周期長、施工過程生態環境影響顯著等特點，重慶市強化了環境監理，將環境監理報告作為竣工環境保護驗收的內容。涪陵頁巖氣田于2013年開始大規模產能建設開發，中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司于2014年聘請第三方承擔涪陵頁巖氣田環境監理工作，華東油氣分公司于2016年聘請第三方承擔南川區塊頁巖氣環境監理工作。環境監理單位利用環保技術及環境管理方面的業務優勢，不僅參與了從平臺前期選址到竣工環境保護驗收的全過程環境保護管理工作，更有效規范了頁巖氣開發建設中各項環保措施及環境風險措施，預防和減少了項目建設對環境的影響。

結合單個環評文件中的頁巖氣勘探井/平臺滾動開發、難以一次性驗收的實際情況，明確了單個平臺在完成生態恢復后開展竣工環境保護驗收工作。目前，涪陵一期產建區已完成竣工環境保護驗收工作，南川區塊已完成4個平臺竣工環境保護驗收工作。

2.4 加強集中污染治理設施建設

在過去幾年的廢水回用或者分散處理達標排放的實踐基礎上，已經開展了集中治理的工程嘗試，以適應未來回用需求不足的問題，并發揮規模效應，降低管理難度和環境風險。涪陵一期產建區采出水處理設施正在建設中，設計規模1600 m3/d；二期產建區規劃建設平橋采出水處理設施，處理規模2000 m3/d。南川區塊已建成1座采出水處理站，處理規模800 m3/d，采用“均質緩沖池+淺層離子高效氣浮+A/O/O+MBR+芬頓氧化+中和反應+斜板沉淀+石英砂過濾”廢水處理工藝，處理達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)一級標準后排放。

水基鉆屑依托水泥窯協同處置進行集中資源化利用。油基鉆屑進入油基鉆屑綜合回收利用站集中處置。涪陵一期產建區已建成4座油基鉆屑回收利用站，規劃在水江鎮新建1座油基鉆屑回收利用站，總處理能力320 m3/d。處理后的油基巖屑管理納入危險廢物規范化管理范疇。

2.5 強化環境風險防范與應急管理

督促頁巖氣勘探開發企業完善環境保護機構，優化環境管理制度，加強對原輔材料環保質量的管控，優先使用環境友好的原輔材料。督促企業做好環境統計工作，建立健全企業環境管理檔案、污染源和環境質量信息數據庫，建立企業內部環保設施臺賬和污染物臺賬，執行環境統計報表制度。督促企業加強環境監測，做好環境信息公開，形成長效管理機制。

規定頁巖氣開發區塊環境應急預案經專家審查修改完善后報所在地生態環境部門備案。組織定期開展應急演練，儲備應急物資，不斷完善應急預案。目前，中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司已編制了《中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司突發環境事件應急預案》和《中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司風險評估報告》，于2017年12月在涪陵區生態環境局完成備案。中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司已編制了《中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司南川區塊頁巖氣勘探開發項目突發環境事件應急預案》和《中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司南川區塊頁巖氣勘探開發項目突發環境事件風險評估報告》，于2018年1月在南川區生態環境局完成備案。

3 頁巖氣開發環境管理的科技支撐

為有效服務于重慶市頁巖氣勘探開發行業的環境管理，通過平臺建設和科研項目鼓勵開展頁巖氣勘探開發行業生態環境科學研究。

3.1 頁巖氣開發科研平臺建設

2014年7月，在重慶市生態環境局的支持下，涪陵區頁巖氣環保研發與技術服務中心成立，該中心是涪陵區生態環境局直屬事業單位。2017年1月成功申報成為重慶市市級工程技術研究中心。頁巖氣中心宗旨為“提供頁巖氣工程環保技術服務”。自成立以來，頁巖氣中心先后參與或承擔國家、地方科技項目2項，編寫政策監管文件10余份，申請專利10余項，起草制定標準3項。

2018年12月，重慶市生態環境局支持重慶大學牽頭建設重慶市生態環境非常規天然氣開發污染控制與資源化重點實驗室。實驗室科研項目緊密圍繞國家頁巖氣、煤層氣等非常規天然氣開發的能源戰略和新時期生態環境保護戰略，面向非常規天然氣清潔開采理論與技術、開發過程污染防治理論與技術、清潔生產和風險防控理論、政策標準與規范開展研究。目前，實驗室正在承擔中國工程院戰略咨詢項目“重慶市頁巖氣開發戰略研究”和國家自然科學基金等科研項目。

3.2 頁巖氣開發技術及政策研究

近年來，加大了相關科研課題的支持力度，保障科研資金，同重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室、重慶市非常規天然氣開發污染控制與資源化重點實驗室等科研機構加強合作，共同推進頁巖氣環境保護實用技術及政策研究。開展了重慶市頁巖氣開發工程生態環境影響與監管對策研究、頁巖氣開采項目環境影響評價技術規范研究、頁巖氣開采業污染防治技術政策等課題研究，取得了一定成果，為環境保護管理提供了科學支撐。

>>在過去幾年廢水回用或者分散處理達標排放的實踐基礎上，已經開展了集中治理的工程嘗試。

此外，加強了相關技術政策研究，先后出臺了關于頁巖氣開采行業危險廢物環境管理、行業環境保護指導意見等政策性文件，并積極參與生態環境部非常規油氣開發環境影響評估與環境效益綜合評價技術等國家科技重大專項，參與編制了《頁巖氣開發規劃環境影響評價技術指南(征求意見稿)》《環境影響評價技術導則 陸地石油天然氣開發建設項目》(HJ/T 349—2007)等技術政策，有力推動了頁巖氣開發行業環評管理工作。

4 尚需解決的問題及相關建議

4.1 重大變動界定

石油天然氣開采業具有“地下決定地上”以及滾動開發的特點，頁巖氣勘探開發具有很大的不確定性，平臺及地面工程調整的情況比較多。為適應頁巖氣行業開發特點，落實環評管理“放管服”改革的相關要求，實現油氣勘探開發與生態環境保護協調發展，減少因工程變動重新報批環評文件的情形，如何界定油氣開采業環評重大變動，顯得尤為迫切。

建議重大變動界定重點關注工程變化導致的不利生態環境影響。項目環評經批準后，綜合考慮產能總規模、鉆井總數量以及井位、站場位置等工程變化情況，重點關注由于工程變化導致的環境敏感區、環境保護目標、污染物種類或污染物排放量(尤其是危險廢物)等變化造成的生態環境影響，綜合判定工程變動是否屬于重新報批環評文件的情形。

4.2 壓裂返排液處理

目前壓裂返排液主要采取現場收集、統一調度、優先區域回用、處理回注或達標排放的處置方式處理。由于尚未發布污染物排放標準，以及回注地層風險的不可控性，各地區對壓裂返排液最終處置方式規定不統一，有回注，有達標排放，有單獨建設壓裂返排液集中處理設施，有進入城市或園區污水處理廠處理的。隨著近年來頁巖氣行業的高速發展，相關的行業污染物排放標準及污染防治技術和政策缺失的問題亟待解決。

建議結合開發區塊具體情況確定壓裂返排液排放去向及執行標準。涉及向地表水體排放污染物的頁巖氣開發項目，應當符合國家和地方污染物排放標準，并滿足重點污染物排放總量控制要求。涉及廢水回注的項目應當論證回注的環境可行性，采取切實可行的地下水污染防治和監控措施，不得回注與油氣開采無關的廢水，嚴禁造成地下水污染。重點關注回注井井位合理性、過程控制有效性、風險防控系統性等，提出從源頭到末端的全過程生態環境保護及風險防控措施、監控要求。

4.3 廢棄油基泥漿和鉆屑處置

目前，部分區塊已建成油基巖屑集中處置站，油基巖屑脫油后石油烴總量低于2%。根據《危險廢物鑒別標準 通則》(GB 5085.7—2007)中“危險廢物處理后判定規則”，油基巖屑屬于“T毒性危廢”，進行脫油處理后的油基巖屑仍屬于危險廢物。多數地區對于油基泥漿和鉆屑原則上按照危險廢物進行管理。整個區塊油基巖屑產生量較大。依托地方現有的危廢資質單位處置油基巖屑極易造成超負荷運轉，并產生較大的企業成本。而內部脫油處置缺乏相應的針對性的環境管理規范化要求以及控制指標體系，極易造成二次污染。需要加快我國油基巖屑脫油處置的基礎性研究工作，鑒定脫油后的油基巖屑危險廢物屬性，鼓勵綜合利用，實現廢物減量化、資源化和無害化處置。

建議鼓勵廢棄油基泥漿和巖屑的綜合利用。油氣開采產生的廢棄油基泥漿、含油鉆屑及其他固體廢物，應當遵循減量化、資源化、無害化原則，按照國家和地方有關固體廢物的管理規定進行處置。鼓勵企業自建含油污泥漿集中式處理和綜合利用設施，提高廢棄油基泥漿和含油鉆屑及其處理產物的綜合利用率。相關部門及油氣企業應當加強對固體廢物處置的研究，重點關注固體廢物產生類型、主要污染因子及潛在環境影響，分別提出減量化的源頭控制措施、資源化的利用路徑、無害化的處理要求，促進固體廢物合理利用和妥善處置。