页岩气开发面临水资源挑战 水资源压力下诉求新技术

来源:中国能源报
2013-06-02 10:00:32
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页岩气开发面临水资源挑战 水资源压力下诉求新技术

页岩气开发面临水资源挑战 水资源压力下诉求新技术

日前埃森哲发布《水资源与页岩气开发》报告(以下简称报告)。报告指出,页岩气产量的迅速增加已引起广泛关注,人们主要关注页岩气开发对水资源、道路、空气质量、地震和温室气体排放等诸多领域产生的运营影响。页岩气井采用水力压裂技术生产过程需要消耗大量水资源,同时会比传统气井产生更多的温室气体排放量。由于对水资源及排放问题的担忧,美国和西欧许多地区的页岩气开发已经遭遇到巨大阻力。

据能源信息署估计的可采储量,中国页岩气储量1275万亿立方英尺,而中国勘探后公布修正量为882万亿立方英尺。中国页岩气承载层的深度为3000-5000米,地势复杂。而页岩气开发短期内缺乏市政污水处理设施。此外,页岩气储量丰富地区地表条件较差,人口密集,一些地区为山区,这为页岩气的勘探开发和水资源运输带来更多问题。加之商业化生产有限,水资源和环境问题或给“中国页岩气革命”冷水浇头。页岩气在中国的开发存在巨大的水危机。

全国人大代表、四川省发改委主任唐利民曾表示,页岩气的开采,需要大量的水。但这些水用过后会有一些污染,在工艺上还需要进一步打通这个环节。既要解决水的问题,又能将气开采出来,最后还能把水回收利用。

运输、利用、监管三大问题

报告指出,页岩气开采所需的大量设备、材料和用水量给物流带来了巨大挑战。由于大多数开采点地处偏远地区,同时需要频繁往来于众多高度分散的各气井之间,灵活的运输模式非常必要,因此公路运输就成为大多数环境下的主要物流模式。但中国这些页岩气储量丰富地区地理生态环境脆弱,多数是季节性缺水地区,除水资源供应问题尤为凸显外,加之环境复杂,多为山地,也为水资源运输加大了难度。

页岩气储量丰富的地区,大多数也是季节性缺水严重的地区。2010年,拥有中国40%页岩气储备的西南地区五个省份(四川、重庆、贵州、云南和广西),却遭受了持续六个月的严重干旱灾害。虽然华北和东北地区拥有26%的页岩气资源,但总体上该地区水资源匮乏。长江下游和中国东南地区水资源较为丰富,但仅拥有18%的页岩气储备。

报告还提及,在页岩气开发中,中国城市污水处理设施缺乏处理页岩气开发潜在废水的能力。国务院发布的市政污水处理设施发展计划显示了中国有处理77.5%城市污水的能力,其目标是到2015年,全国处理率达到85%。尽管政府加大了投资力度,但现有污水处理能力与需求之间的差距却不能在短期内得以解决。页岩气运营商需制定如现场处理技术等污水处理解决方案,以用于其开发活动。

压裂井水的排放及处理也是页岩气生产环境影响的争论焦点之一。在现今页岩气开发“会议多、考察多、文章多”,但是实际开采量却有限的状况下,政府和企业需要创新水资源管理的解决方案,以实现页岩气生产中水资源利用的长期可持续性。

在水资源监管方面,虽然目前还没有针对页岩气的具体环保法规,但是国家发改委制定的《页岩气发展规划(2011-2015年)》涵盖了各种环境问题。该纲要陈述了一系列领先实践,其中包括水压裂的废水回收利用、严格的钻探活动规定,以及强化废水排放监控计划,同时要求页岩气运营商减少对当地环境的负面影响。这些方面可能是未来有关页岩气产业具体规定的重点所在。

水资源压力下诉求新技术

支撑美国页岩气革命的,是年约30亿吨的水资源。水资源奠定了页岩气大力发展的基础。我国目前虽能够实现水资源的循环利用,但毕竟总体量巨大。页岩气开发潜力大,但是难度也随之增加。有难度才有更多发展的前景和希望。因此研发新的技术解决页岩气水资源问题尤为迫切和重要。

能否寻求新的技术或是在开发中寻找到水资源的替代品为业界所期待。国家能源委员会专家咨询委员会主任张国宝日前表示,今后还要进一步加大科研力度,进一步调查研究,例如用液化的二氧化碳来代替水资源。

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