國家能源局近日印發(fā)《2014年能源工作指導(dǎo)意見》，要求著力突破頁巖氣非常規(guī)油氣和海洋油氣資源開發(fā)。并明確提出2014年我國頁巖氣生產(chǎn)量為15億立方米。作為“新能源革命”的重要引擎，頁巖氣在美國的巨大成功讓諸多國家看到了擺脫能源危機(jī)的通路。近年來，我國也在不斷加大對頁巖氣的探索和開發(fā)力度。然而，在頁巖氣引發(fā)的“新能源革命”勢頭正盛之時(shí)，頁巖氣開采所造成的巨大耗水量、地下水污染等隱患也引發(fā)了業(yè)界的憂慮。
根據(jù)頁巖氣“十二五”規(guī)劃，我國將于2015年初步實(shí)現(xiàn)頁巖氣的規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)量達(dá)到65億立方米。然而，一個(gè)令人不安的現(xiàn)狀是，2013年中國頁巖氣產(chǎn)量剛剛超過2億立方米，其占比尚不及2015年目標(biāo)的一個(gè)零頭……
不可否認(rèn)的現(xiàn)狀
盡管近年來中國在頁巖氣領(lǐng)域取得了一定的成績，但存在的問題同樣不容忽視。
“美國的頁巖氣技術(shù)之所以能夠不斷探索下去，是因?yàn)檎膭?lì)私營企業(yè)去做這個(gè)事情。”中科院一位不便具名的研究員表示，盡管國家也鼓勵(lì)民營企業(yè)參與到頁巖氣的開發(fā)當(dāng)中，但補(bǔ)貼的力度還是太小了。
他進(jìn)一步指出，在頁巖氣的資源占有上，很多私人企業(yè)拿到的多是開采風(fēng)險(xiǎn)很大且儲量平平的“邊角料”。“很難想象在這種狀態(tài)下如何能夠真正激發(fā)出中小企業(yè)的潛在活力。”
此外，頁巖氣開發(fā)的環(huán)境壓力也引起有關(guān)專家的不安。
“頁巖氣開采的各環(huán)節(jié)正面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保挑戰(zhàn)，中國情況遠(yuǎn)比美國復(fù)雜，須格外關(guān)注。”中科院新疆生態(tài)與地理研究所研究員劉學(xué)軍介紹，頁巖氣開采中使用的水力壓裂法需水量驚人，即便是在水量充沛的美國也將其視為技術(shù)瓶頸。所以，“對于水資源緊缺的中國而言，如何平衡頁巖氣開發(fā)與水資源合理利用之間的矛盾更是一個(gè)重大挑戰(zhàn)”。
業(yè)內(nèi)專家分析，頁巖氣開發(fā)已是大勢所趨，但仍面臨爭議，其中最大的爭議來自于開采過程中的水資源消耗以及污染。頁巖氣開發(fā)目前無可替代的成熟技術(shù)是水力壓裂技術(shù)，這需要將摻有沙石和化學(xué)物質(zhì)的高壓水注入平行井來沖破頁巖層，釋放出頁巖氣。每次液壓破碎需要數(shù)百萬噸水，壓裂液中添加的化學(xué)藥劑由此注入深部地層，雖然不會對地下水造成直接污染，但長遠(yuǎn)看會有潛在危害。
水資源匱乏制約頁巖氣開發(fā)
和其他石化能源的開發(fā)一樣，頁巖氣開采的各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開水。在鉆井階段，水是鉆井液的主要成分；在壓裂階段，水占到了壓裂液的98%以上；而鉆井設(shè)備的清洗維護(hù)同樣離不開水。
將“頁巖氣革命”移植到中國，首先要解決的問題就是獲取足夠的水。據(jù)國土資源部礦產(chǎn)資源儲量評審中心主任張大偉估計(jì)，中國要完成《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011-2015年）》中提出的到2020年600億-1000億立方米的產(chǎn)量，需要打2萬口生產(chǎn)井（不包括實(shí)驗(yàn)井和未獲取工業(yè)氣流的礦井）。如果以單井用水量19000立方米計(jì)算，預(yù)計(jì)中國將需要3.8億立方米的水，相當(dāng)于1266萬城市人口一年的用水量。
當(dāng)前頁巖氣生產(chǎn)的核心技術(shù)依然是水力壓裂法—從地面通過高壓泵向地下灌入摻有化學(xué)物質(zhì)的水，讓水壓將頁巖層壓出裂縫，并且使裂縫不斷擴(kuò)大。于此同時(shí)還要從地面向下灌入混有沙�；蛱樟５闹蝿�，以便支撐已經(jīng)形成的裂縫，使其不至于閉合。壓裂之后頁巖氣的產(chǎn)量將會驟增，隨后快速衰減。為了充分提升氣井的產(chǎn)量，生產(chǎn)企業(yè)很可能會對同一口頁巖氣井進(jìn)行多次壓裂。
由于個(gè)別礦井產(chǎn)區(qū)水資源匱乏，部分地方對水的使用也有不少限制，北美一些油氣企業(yè)運(yùn)用二氧化碳進(jìn)行壓裂作業(yè)已經(jīng)很多年了。美國懷俄明州甚至修建了專門運(yùn)輸二氧化碳的輸氣管道。不過以液態(tài)二氧化碳和液化石油氣為代表的無水壓裂法大多處于試驗(yàn)狀態(tài)，運(yùn)用范圍還比較小。在可以預(yù)見的將來，水力壓裂法依然是主流技術(shù)。中國將不得不面對頁巖氣開發(fā)中的水資源管理難題。
他國經(jīng)驗(yàn)借鑒難
作為頁巖氣開發(fā)的先行者，美國對開發(fā)頁巖氣所帶來的環(huán)保問題一直都十分重視。美國環(huán)保署（EPA）2013年發(fā)布了一項(xiàng)針對頁巖氣開采的新法規(guī)，對頁巖氣開采中因使用水力壓裂技術(shù)所造成的空氣污染加以控制。
戴克瑞認(rèn)為，美國頁巖氣革命建立在高度專業(yè)化的公司和大量人才儲備基礎(chǔ)之上，這在美國實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)化開采之前就打好了基礎(chǔ)。“其他國家和地區(qū)可以復(fù)制美國頁巖氣開發(fā)模式，但需要時(shí)間。”
此外，中國等國頁巖氣埋藏和開采條件與美國不盡相同，這為復(fù)制美國頁巖氣開發(fā)模式帶來困難。
埃森哲大中華區(qū)副總裁楊葳表示，未來中國頁巖氣開發(fā)既要解決水量的問題，也要解決水資源污染的問題。根據(jù)美國經(jīng)驗(yàn)，在頁巖氣生產(chǎn)作業(yè)中，水資源運(yùn)輸可能占到總壓裂成本的40%和總完井成本的20%，需要在商業(yè)可行的前提下做出安排�；诮�(jīng)濟(jì)效益和社區(qū)環(huán)境影響等方面的考慮，楊葳認(rèn)為頁巖氣運(yùn)營商可以考慮進(jìn)行現(xiàn)場廢水處理和處置、尋找減少用水量的替代技術(shù)、改進(jìn)取水方式、使用軌道和管道等替代運(yùn)輸方式。
專家指出，中國的頁巖氣埋藏平均深度較美國深，地址分布條件更為復(fù)雜，用于頁巖氣大規(guī)模開采的水資源和土地資源也有限，這都為實(shí)現(xiàn)頁巖氣大規(guī)模商業(yè)開發(fā)帶來困境。
