• / 4
  • 下载费用:5 下载币  

页岩气水处理

关 键 词:
页岩 水处理
资源描述:
【页岩气技术】页岩气水处理:中国能复制美国模式吗?水资源管理,是目前页岩气在美国公众讨论中的主要问题。而对于页岩气刚刚起步、面对制度制约之困而疑虑重重的中国市场而言,却似乎颇为遥远。目前,与页岩气水资源问题相关的规定,可以零散寻于环保部与发改委的几份政策文件中:2012 年环保部颁布的《石油天然气开采业污染防治技术政策》 、2007 年环保部颁布的《环境影响评价技术导则:陆地石油天然气开发建设项目》以及《页岩气发展规划 2011。但前两份文件是石油工业的环评概况,并没有针对页岩气的研究和描述;而《页岩气发展规划 2011的水资源保护部分则颇为抽象──无疑,要推动页岩气这一新生事物的发展,除了单纯的投资概念之外,还有许多研究与制度设计的工作。水资源的问题,就是其中典型。启蒙于美国模式的中国页岩气革命,能否在水资源问题上复制美国经验?本刊为此专访了在四川从事多年页岩气与水资源关系研究的富布莱特学者 者:您很久以前就开始进行中国水资源和环境问题的研究,2011 年作为富布莱特学者在四川研究水资源与页岩气发展的关系。我想知道,中国发展页岩气在未来究竟面临着怎样的水资源问题?国页岩气目前的水资源问题主要在回流废水的处理问题上,这跟我在四川期间研究的主要结论是一致的。目前,水资源供给本身的问题并不会对页岩气发展形成很大阻力,更大的问题是压裂以后的污水处理。事实上,美国西部同样有缺水问题。而且,相比美国西部某些州,四川盆地的水源是比较充足的,但西部缺水的问题并不会阻碍当地页岩气发展,而如何安全地处理从地层回流出来的水,才是真正的问题。记者:您的意思是缺水并不会成为中国的问题?水本身是中国的一个大问题。但是页岩气水力压裂需要的用水强度和其他一些领域相比还很小,美国有一个较权威的报告(《美国现代页岩气发展 》) 认为,页岩气生产用水占总用水量在 间,其实并不大。在用水量这一块,农业是最大的部分,工业领域比如像热电厂也需要相对多水,另外还有城市饮用水这一大块。页岩气的水强度还不能和农业或者其他一些耗水工业项目相提并论。但出现问题的地方在于,如果在一个水资源已经相当紧张的系统里,新增用水需求无疑会改变原本的用水平衡。因此页岩气使用的水资源也会和其他领域形成竞争,主要的水源可能来自农业用水,因为农业使用的水资源最大,而且油气企业所在地区更容易从当地农村获得用水。未来随着水力压裂的增加,页岩气与农业对于水源存在一定竞争关系,虽然我不认为这种规模的竞争一定会对页岩气发展本身造成负面影响,但是反过来说,页岩气的发展则可能带来当地农业用水的一些问题。此时,往往就是经济性和资本决定水资源的流向。记者:2011提到美国西部几个州也是缺水区域,据我所知,德克萨斯等西部州又是页岩气发展的重要区域,页岩气用水与农业用水竞争问题是如何解决的?美国的情况比较独特。通过一整套系统,使用水资源的权利被分配到了不同个人和土地所有者的手里。比如在我所在的科罗拉多州,这里是美国比较典型的缺水地区,这里的水源也都是已分配的。就是说不存在没有归属权的水源,也不存在无人使用的水源,这就是私人的水权。而随着科罗拉多州的非常规天然气工业逐渐发展,油气企业需要寻找用水权,以解决水力压裂所需的水供应问题。因此这些企业向当地农民买水。这导致了很有趣的现象,有些农民在几年里都不需要种植粮食,只需靠出售自己的用水权盈利。这部分水的价格会根据所在地情况、季节、年份的不同而有差别,一般的价格在每立方 元左右,水资源因此得以货币化,从而可以营造优化资源走向的市场。几年前的德克萨斯州曾经出现五十年一遇的干旱,但是页岩气水力压裂的发展却没有丝毫减缓──就是因为水资源权利的分配和交换,这会让水更贵,也让用水成为公众瞩目的话题,但是却并不一定影响工业发展。至少在美国,我们可以看到水资源用于页岩气压裂的经济效应,要比用于农业的效应高出很多。记者:中国有学习这种模式的可能吗?全学习这一制度是不可能的,因为首先私人的水权在中国就并不存在,私人的水权交易也就不可能,所以科罗拉多州农民与油气企业的水资源交易也不会出现在四川。但是未来中国政府会需要相似的一些分配系统,来配置水资源问题,有些部门可能必须要作出一些利益牺牲,这在所难免。其实凭心而论,美国西部的这些水权制度也是建立在一个旧系统之上,有很多复杂性和不可操作的地方,所以中国也并不需要完全照搬。记者:那么和其他能源项目相比,页岩气对于用水的需求量到底如何?燃煤电厂等一些能源行业相比,页岩气开发需要的用水量其实要小很多。一般电厂作为冷却用需要大量的水,但是这些水可以在电厂长达几十年的生命周期里持续使用,此后可以百分百利用,并重新回到水循环系统里;但是页岩气水力压裂用的水是几乎都会消耗掉,不能再循环使用的,而且使用的时间很短,一口井在一周时间里会用到 立方米(200 万到 500 万加仑)的水,而且页岩气压裂用水会来自靠近作业的地区,因此在短期内,对于本地用水影响可能比较强烈。举一个比较具象的例子,像科罗拉多州的情况──我们约有 5 万口活跃运作的页岩气井,每年需用于页岩气开发的水大概相当于一座 10 万人口城市一年所需的用水。这些水量,如果和科罗拉多整个盆地的水源系统相比,并不占很大的比例。但对于页岩气开发的当地或附近村镇而言,则可能在短期内会引起用水压力。记者:您一直强调回收以后的水才是需要解决的最大问题,中美两国目前对于回收水主要如何处理?据不同地区的地质情况有不同的解决方法。科罗拉多州、德克萨斯州和北达科塔州一般的情况是将废水注入废水井,这是因为这一地区的地质条件更适合于打注入井;而在宾夕法尼亚州,由于没有注入井的地质条件,废水可以再回收利用,或者长距离运到其他州的注入井,后者就会产生很大的成本问题;而在德克萨斯州,由于供水紧缺,废水也可以经过回收处理的程序以后,重新用来压裂。根据我了解到的情况,中国目前也主要是注入井的方法。但是四川的地质并不完全适合打注入井,在未来如果页岩气发展起来,如何处理压裂回流水,能不能打出那么多的注入井,就会成为一个问题。记者:从压裂开始到处理废水,美国企业一般需要做些什么?国目前开始涌现很多公司,专门为油气企业的水处理问题服务,这一领域已经渐渐形成了水服务的市场。压裂前期,油气公司需要买到水,他们可以从市政部门或者从废水处理厂买水,又或者去公共的水权拍卖会竞标,获得使用某一水源的权利。而在压裂结束以后,废水不能随便排放,也不能简单地送去一般的废水处理站,因此就要想办法处理。如果是使用注入井的办法,企业需要完成很多力学完整性的测试,确保废水不会流到含水层。企业必须打井、确保安全,主持测试并提交报告。记者:那么如何保证注入井的安全和处理废水的安全性?这部分的规则由谁来制定和监管?面说的完整性测试有一些具体的标准,可以确保废水不会污染。在制度上则有些复杂,根据不同州的法律规定和不同情况,州政府和联邦政府有不同的设置部门来监管废水处理的情况,比如在德克萨斯和科罗拉多州,是州政府的油气工业委员会在主管,而在宾夕法尼亚州,则是联邦政府的环境署进行监管。无论是打井测试或者测试报告的提交,都是由油气企业自己负责,他们要确保安全和无污染。联邦政府的环保署或者州政府的油气委员会,则负责具体的废水处理监察工作,这些政府部门会派出专门的巡视员对企业提交的报告和测试进行监督。记者:美国有州和联邦不同的监管层次,为什么会出现这一情况?所以会出现不同的监管层次,是和油气工业在不同州的发展有关。在德克萨斯和科罗拉多这些州,油气行业有很长的历史和发展阶段,这个过程中,州政府在油气工业中已经获得了很大的权力,也有很多的知识,知道地方层面的很多制度和问题应该如何设计和运行,所以州政府作为监管比较合理。而在宾州,页岩气发展是近年出现的事,在这个过程里联邦政府负起了监管责任。记者:您如何看待中美两国在这一领域的监管主体和制度不同?国对于水资源的监管比较地方化,不同地区就有不同的权利和规定,而且有时这些监管很多并不一定来自非常权威的政府部门;而在中国,水资源的管理者是政府,而且中央政府的力量更大。但具体到页岩气领域里的水资源管理,我感觉中国目前并没有明确监管者。如果认为这与地下水和地下矿藏有关,所以应该是由国土资源部进行管理?或者由于涉及环境问题,所以应该由环保部进行管理?或者应该把更多权力放到地方的环保局,对地方作业进行监控? 这些问题依然尚待思考,由于页岩气还是全新而独特的领域,这类监管问题还需要时间来理清。但明确一个监管主体非常重要。记者:由于页岩气开发需要面对这些那些的水资源问题,必然对水文资料有所要求,您对于目前中国相关水文资料的印象如何?岩气开发对地方水文资料的要求很高。开发者需要了解本地水源的情况,有多少水可用,这些水里有多少可用于井场的水力压裂,页岩气的出现是否会导致与其他行业竞争用水,如何设计解决方式等问题,而这些都需要对当地水文资料进行研究。目前主要的资料由各省的水文局进行管理。但是如果将各个地方数据加权,得出的结论往往与国内总数据并不相同。因此我感觉目前的水文资料并不十分准确。而且对于页岩气而言,整个盆地或者大区域内的水文数据并没有太多的实际指导意义,你需要的还是井场附近当地的数据,因为每个井场可能就需要不同的水资源管理方案,而这些数据目前非常缺乏。记者:您觉得中国业内是否真 正理解美国页岩气目前的真实情况?观层次上,中国目前推动页岩气作为独立矿种,推动民企进入页岩气开发,以及强调独立科研发展,都是希望复制美国页岩气经验的努力。但是中国的特殊情况──国有企业的强大政治能量和利益关系,可能让这些努力的效果难从人意。而在具体操作执行的角度,页岩气井场需要的是非常独特而有针对性的技术,每个地区、每口井都有不同差异。从水力压裂的角度来说,就是每个地质可能都需要独特的压裂液配方,每个公司甚至每个地质学家的配方都不相同,因此也不可能完全照搬。
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:页岩气水处理
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-47242.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开