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【归纳】页岩开采可能引发的各种环境问题

导读: 自进入2000年代以后,随着“水平坑井”和“水压致裂”等新技术的出现,开采成本迅速降低。目前已经可以和常规天然气相媲美。

    20世纪尚无法开采的燃气。可开采年限达到250年以上。

  页岩气是一种封闭在页岩(Shale)地层中的非常规天然气,页岩层具有坚硬且易于呈薄片状剥离的性质。

  以往利用的常规天然气集中存于地下的气层中,只要从地面向气层钻井,天然气就会自动从地下喷出来。

  但稀薄且分布广泛的非常规天然气必须采取特殊的挖掘方法,才能从地下开采出来。由于开采成本较高,在20世纪还被称为“无法开采的燃气”。

  自进入2000年代以后,随着“水平坑井”和“水压致裂”等新技术的出现,开采成本迅速降低。目前已经可以和常规天然气相媲美。

  要将像页岩气这样稀薄而广泛封闭在岩石微细孔洞中的流体提取出来,只能增加天然气与通往地面的流路之间的接触面积。为了在页岩层中打通像网眼一样的细小流路,要分3个阶段挖井。

  首先,第1阶段,像常规天然气一样,利用在地上建立的钻井平台,沿垂直方向挖井至地下的页岩层。这就是“垂直坑井”。

  第2阶段,则是在垂直挖井到页岩层后,改为沿水平方向挖掘,即“水平坑井”。让横向洞孔像网眼一样遍布在页岩层中。 

  第3阶段,就是进行“水压致裂”。从地上以高达500~1000个气压的强大压力注入水,使水经过利用水平坑井挖出的流路,冲击页岩层,制造出细小裂缝。这些细小的裂缝如果放任不管,被压垮后,天然气将无法流通。因此在裂缝中会添加名为“支撑剂”的砂状物质和具有生物降解性的凝胶。经过一段时间后,凝胶会自动溶解,只剩下支撑剂。天然气将通过凝胶溶解后的空间,输送到地上。

  开发出这种开采方法,从而能以较低成本开采页岩气后,天然气的开采年限由60年延长到了250年以上。页岩气革命的本质即在于此。

  美国环境署已颁布了一项关于页岩开采环保的新法规,将于2015年全面施行。在实际操作方面,各州的相关规制将发挥重要作用。

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