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任何人如果稍微了解一下水利压裂的技术细节,都可以从水污染的疑虑中解放出来,这项技术本身是安全的,问题的核心在于政府如何去监管。
根据ARI公司的估计,中国可开采的非常规天然气储量可达50万亿立方米,其中页岩气36万亿立方米、煤层气9万亿立方米、致密气3亿立方米。这个数字是中国可开采的常规天然气储量的十几倍。
2012年,国土资源部油气资源战略研究中心估计中国可开采的非常规天然气有25万亿立方米(不含青藏区)。虽然两个储量数据相差甚远,但中国拥有非常可观储量的可开采非常规油气的事实是世界公认的。
所谓非常规指的是这一类油气存在于渗透性非常低的岩层中,很难自行排出,在钻井完毕后需要水力压裂等手段刺激油井才可以维持油气的产生。非常规油气在过去被认为开采成本过高,而随着能源价格的上涨及开采技术的进步,非常规油气的开采成为世界各国能源开发的重要组成。
非常规油气开采中使用的水力压裂技术可能会带来一些环境及社会问题。面对这些问题及自身的能源状况,世界不同国家对非常规油气的开采持截然不同的态度。
美国是非常规油气开采技术的发源地,上世纪50年代就开始使用水力压裂技术,现在正在制定并实施监管措施,包括限制气体的排放和要求披露压裂液的成分等。墨西哥和加拿大有大量的非常规油气储量,但只有加拿大进行了商业规模的开采。
欧洲各国对于非常规油气的态度迥异,波兰和法国的储量最大,波兰积极支持开采,而法国却严格禁止水力压裂。澳大利亚对非常规油气的开采制定了愈加严格的环保措施,尤其是针对于煤层气开发。澳大利亚的常规油气储量仍然较大,未来二十年内,常规油气的开发仍然是澳大利亚的主要工作。
尽管各国在页岩气开采方面采取了不同的政策选择,但事实上合乎技术规范的水力压裂技术是十分安全的,并不会污染地下水。任何人如果稍微了解一下水利压裂的技术细节,都可以从水污染的疑虑中解放出来。
当然,在技术本身之外,如果监管不到位,作业者违反了相关技术规范得到的结果也必然是污染。
污染可以避免
当实施水力压裂前,需要先钻井,在钻井开始后,要在钻出的井孔中置入钢制的套管(套管外径比钻洞直径略小),在套管外侧与井孔的缝隙间注入水泥,既可以让套管牢固,也可以阻塞井内油气外溢。
地下饮用水在地面下30-300米左右,为了保护地下水,在地下水层附近用直径34cm的表层套管,表层套管的长度及使用的水泥都有严格的规定。而富含油气的页岩层一般在地面1500米以下,在地下水层和页岩层之间有致密的岩石层,正是这些没有渗透性的岩石保护了地下的油气资源不扩散。
在油气层上方200米左右,竖直向下方向前进的钻头开始逐渐转向水平。这样在到达油气层时,钻井方向为水平方向,根据油井的设计位置以及获得油气区块的边界,水平钻井一般可以前进300-3000米。
此时,钻井就形成了L型的油井,如同一个靴子。水平方向的远端如同脚趾,近端如同脚跟,竖直方向为靴筒。钻井完成后要安装生产套管,油气由生产套管导出。水平方向的生产套管中放入射孔枪,高压射流在这部分套管壁上打出孔洞,这样油气就可以通过这些孔洞通过生产套管流到地面。
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