國(guó)家能源局近日印發(fā)《2014年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，要求著力突破頁(yè)巖氣非常規(guī)油氣和海洋油氣資源開(kāi)發(fā)。并明確提出2014年我國(guó)頁(yè)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(yè)巖氣在美國(guó)的巨大成功讓諸多國(guó)家看到了擺脫能源危機(jī)的通路。近年來(lái)，我國(guó)也在不斷加大對(duì)頁(yè)巖氣的探索和開(kāi)發(fā)力度。然而，在頁(yè)巖氣引發(fā)的“新能源革命”勢(shì)頭正盛之時(shí)，頁(yè)巖氣開(kāi)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(yè)巖氣“十二五”規(guī)劃，我國(guó)將于2015年初步實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的規(guī)�；a(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(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量剛剛超過(guò)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(lái)中國(guó)在頁(yè)巖氣領(lǐng)域取得了一定的成績(jī)，但存在的問(wèn)題同樣不容忽視。
“美國(guó)的頁(yè)巖氣技術(shù)之所以能夠不斷探索下去，是因?yàn)檎膭?lì)私營(yíng)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?chē)?guó)家也鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)參與到頁(yè)巖氣的開(kāi)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(yè)巖氣的資源占有上，很多私人企業(yè)拿到的多是開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)很大且儲(chǔ)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(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的環(huán)境壓力也引起有關(guān)專(zhuān)家的不安。
“頁(yè)巖氣開(kāi)采的各環(huán)節(jié)正面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保挑戰(zhàn)，中國(guó)情況遠(yuǎn)比美國(guó)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(yè)巖氣開(kāi)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(guó)也將其視為技術(shù)瓶頸。所以，“對(duì)于水資源緊缺的中國(guó)而言，如何平衡頁(yè)巖氣開(kāi)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(zhuān)家分析，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)已是大勢(shì)所趨，但仍面臨爭(zhēng)議，其中最大的爭(zhēng)議來(lái)自于開(kāi)采過(guò)程中的水資源消耗以及污染。頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)目前無(wú)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(lái)沖破頁(yè)巖層，釋放出頁(yè)巖氣。每次液壓破碎需要數(shù)百萬(wàn)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(huì)對(duì)地下水造成直接污染，但長(zhǎng)遠(yuǎn)看會(huì)有潛在危害。
水資源匱乏制約頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)
和其他石化能源的開(kāi)發(fā)一樣，頁(yè)巖氣開(kāi)采的各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)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(kāi)水。
將“頁(yè)巖氣革命”移植到中國(guó)，首先要解決的問(wèn)題就是獲取足夠的水。據(jù)國(guó)土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心主任張大偉估計(jì)，中國(guó)要完成《頁(yè)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(wàn)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(guó)將需要3.8億立方米的水，相當(dāng)于1266萬(wàn)城市人口一年的用水量。
當(dāng)前頁(yè)巖氣生產(chǎn)的核心技術(shù)依然是水力壓裂法—從地面通過(guò)高壓泵向地下灌入摻有化學(xué)物質(zhì)的水，讓水壓將頁(yè)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粒或陶粒的支撐劑，以便支撐已經(jīng)形成的裂縫，使其不至于閉合。壓裂之后頁(yè)巖氣的產(chǎn)量將會(huì)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(huì)對(duì)同一口頁(yè)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(duì)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(guó)懷俄明州甚至修建了專(zhuān)門(mén)運(yùn)輸二氧化碳的輸氣管道。不過(guò)以液態(tài)二氧化碳和液化石油氣為代表的無(wú)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(jiàn)的將來(lái)，水力壓裂法依然是主流技術(shù)。中國(guó)將不得不面對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的水資源管理難題。
他國(guó)經(jīng)驗(yàn)借鑒難
作為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的先行者，美國(guó)對(duì)開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣所帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題一直都十分重視。美國(guó)環(huán)保署（EPA）2013年發(fā)布了一項(xiàng)針對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采的新法規(guī)，對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)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(guó)頁(yè)巖氣革命建立在高度專(zhuān)業(yè)化的公司和大量人才儲(chǔ)備基礎(chǔ)之上，這在美國(guó)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)化開(kāi)采之前就打好了基礎(chǔ)。“其他國(guó)家和地區(qū)可以復(fù)制美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)模式，但需要時(shí)間。”
此外，中國(guó)等國(guó)頁(yè)巖氣埋藏和開(kāi)采條件與美國(guó)不盡相同，這為復(fù)制美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)模式帶來(lái)困難。
埃森哲大中華區(qū)副總裁楊葳表示，未來(lái)中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)既要解決水量的問(wèn)題，也要解決水資源污染的問(wèn)題。根據(jù)美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，在頁(yè)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。基于經(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(yè)巖氣運(yùn)營(yíng)商可以考慮進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(zhuān)家指出，中國(guó)的頁(yè)巖氣埋藏平均深度較美國(guó)深，地址分布條件更為復(fù)雜，用于頁(yè)巖氣大規(guī)模開(kāi)采的水資源和土地資源也有限，這都為實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣大規(guī)模商業(yè)開(kāi)發(fā)帶來(lái)困境。
