《马塞勒斯页岩气开发与水资源问题》:
1.7结论
一直以来,开采储藏于致密的、几乎不渗透的页岩中的天然气,是不经济的。直到近年来,这种情况才发生改变。定向井钻井技术及油藏增产技术的进步,很大程度上提高了这些非常规页岩中的天然气产量。然而,马塞勒斯及其他页岩的开发,也带来了一些挑战与争议。
马塞勒斯页岩地层代表了美国最大的非常规与常规天然气资源。马塞勒斯页岩东部产出的天然气属于管道级质量,不需要净化处理。尽管向美国东北部的住宅、零售端及商业供气的天然气输送管道网络需大部分是已有的,天然气生产商还是需要建造更广泛的管道集输网络和基础设施,用以将天然气从新的气田输送至集输管网。开发任何新的气田,都得这么做。缺少这些基础设施会限制或延缓该地区某些地域的天然气生产。
页岩气开发已经激起了民众对水力压裂过程中水的耗用及潜在对浅层水及水井的污染的顾虑,还有由于压裂液的处理造成污染地表水的顾虑。页岩气井钻井与建井的工程,涉及一些令人担忧的事,水污染的可能性增大,污染地表淡水以及地下水的问题,必须在气井建井的3个阶段中给予解决,这3个环节中的每一阶段均必须有严格的监管以确保每一作业步骤不会造成过度的环境污染。
(1)钻井和建井过程中钻穿水层。气井下套管作业质量高的话,则气体经过井筒向上产出至地面的过程中,可以确保预防钻井液、压裂液及天然气渗漏至渗透性的水层而污染地层水。通常,任何类型油气井的建井过程,都需要钻穿临近地表的淡水层。严谨的钻井和完井技术的应用对生产阶段的生产效果至关重要。这些具体操作规程由各州具体制定。
(2)水力压裂。采用水力压裂增产措施,可以诱导马塞勒斯页岩地层产生新裂缝,或加长已有裂缝。由于马塞勒斯页岩层与大多数含水层之间的垂向距离通常远远大于水力压裂所产生的裂缝的长度,则由于造缝和延长裂缝而沟通马塞勒斯页岩层与上覆水层的机会,可以说很渺茫。天然气生产井水力压裂作业受州内相关法规管制,而国家立法授权环保署在《安全饮用水法案》的基础上,管理行业内已广泛应用的水力压裂作业,这对州内相关管理法规将会产生一些影响。
(3)压裂液返排问题与产出水问题。压裂作业完成之后,通过井下泵返排到地表的水,给马塞勒斯页岩地区的环境管理造成了严峻的挑战。返排水与产出水,是高浓度的盐类、矿物质和其他污染物的混合体,必须经过充分处置或处理,而后才可以排放至地表水中。国家法律和联邦《清洁水法案》,对返排水和其他钻井废液向地表的排放,做出了相关法律规定,而《安全饮用水法案》则对这类废水的深井回注,从法律层面做了限制。
国会已经作出指示,要求环保署采用最先进适用的技术,同时使用独立的信息资料,来评价水力压裂对饮用水源的污染风险。环保署在2012年提交临时研究成果,在2014年发布后续报告。
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