深度剖析:我国为何未能大规模开发页岩气?
页岩气开发技术要求还不成熟
页岩气开采的核心技术主要是水平钻井法和水力压裂法,而在美国超过一半的天然气都是通过水力压裂法获得的。这种方法促进了页岩气的快速发展,但也引来了接连不断的争议。
水力压裂法,简单说即借助高压将大量水、沙子以及化学物质的混合物通过钻孔打入地下,压裂页岩层,使其出现更大更多裂缝,从而将其中的石油或天然气储备释放出来的开采方法。
这种方式引发争议的一个主要原因在于,在生产过程中需要消耗大量水资源。在美国,根据页岩构造的地质特性,一次水力压裂作业就需一千多万升的水耗,同时开采所产生的大量废水会威胁到地表及地下水体水质。
根据美国麻省理工学院的2011年天然气报告,回顾了有关天然气井钻探事件公开报道的三项研究,发现在2000-2010年十年间,对有关天然气井钻探进行“广泛报道”的水体污染事件有43起。在此期间,大约钻探了2万口页岩气井,几乎所有气井均采用水力压裂技术。在所有地下水污染事件中,48%与天然气或钻井液有关;33%涉及井场表面泄漏,10%涉及取水和空气质量以及井喷问题;剩下9%涉及井场外的处置不当问题。
中国页岩气开发中水资源危机成最主要难题
水力压裂需要大量的水,这成为页岩气生产中水资源管理的首要问题。
根据埃森哲最近出版的《水资源和页岩气开发》(以下简称《水资源》)报告显示,在页岩气生产过程中,各井的需水量迥异。
一般而言,一口页岩气水平井钻井和压裂所需水量达到约500万加仑,相当于1000辆卡车的运水量。其中,用水量最大的是压裂过程,最大时用水量可达总用水量的90%;用水量较多的是钻井作业,淡水是钻井液的主要成分;在压裂后的设备冲洗和清洁环节,用水很少。
因此,淡水供应不足成为制约行业发展的严峻问题。《水资源》报告分析,在面临水资源日益枯竭的干旱地区,或是水流和供应受季节变化影响的地区,运营商的水资源获取可能受到更加严重的制约。