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页岩气困窘水耗水污染难绕开

2019年05月15日 栏目:金融

页岩气困窘:水耗水污染难绕开如今,美国已成为世界头号天然气生产国,与加拿大天然气产量合计已超过全球总产量的25%。到2035年,预计美国

页岩气困窘:水耗水污染难绕开

如今,美国已成为世界头号天然气生产国,与加拿大天然气产量合计已超过全球总产量的25%。到2035年,预计美国页岩气产量在美国天然气总产量中的比例将从2010年的23%增加至49%。

我国页岩气可开采资源量为25万亿立方米,超过了常规天然气资源,但开采条件和技术却无法和美国相比,特别是页岩气开发要消耗大量的淡水资源,我国淡水资源匮乏的现状将对开发页岩气带来很大挑战。

开发页岩气需要大量淡水资源

过去两年,美国天然气价格下降、波动性减少。同时,美国能源研究所的研究结果显示,以目前燃料需求水平,美国的天然气足以满足未来575年的国内电力需求,同时也能够充分保证美国家庭未来857年的天然气供热需求。

美国天然气拥有量超过俄罗斯、伊朗、卡塔尔、沙特阿拉伯和土库曼斯坦等国拥有量的总和。美国能源信息署估计,美国本土48个州共计拥有技术可开采页岩气资源量为482万亿立方英尺。新区块的开发使美国页岩气产量从2000年的110亿立方米增加到2010年的1400亿立方米。然而,页岩气开发会对水资源、道路、空气质量、地质和温室气体排放等领域产生影响。

页岩气生产是一个高度密集型的用水过程,单个井的钻孔和压裂作业通常需要约19000立方米的水。压裂过程用水量,需要大量的水混合着沙子和化学品注入井内,以便于抽取气体;剩下的水用于钻井阶段,水是钻井液的主要部分,而现场除尘以及清洁和冲洗钻探设备仅需相对少量的水。

水污染是页岩气生产的负面因素之一,压裂井水的排放及处理是页岩气生产环境影响的重点。每口井压裂之后,在其生命周期中会出现一定比例的压裂液回流现象。这种水已经受到严重污染,如果不能得到正确控制和有效处理,在向地表回流时,会造成地下水污染风险。

我国水资源匮乏地区性、季节性因素复杂

我国目前的页岩气产业仍处于初期发展阶段,大部分活动主要集中在勘探和试验井的钻探方面。位于长江上游地区和西南地区的四川盆地拥有10万亿立方米的页岩气储量,占全国总储量的40%。

与美国大多数页岩层深度不到3000米不同的是,我国许多地区的页岩层深度在3000~5000米之间。因此,不能采用对美国页岩气开发模式的简单复制,复杂的地质条件会增加钻井成本。

我国的水资源稀缺,且分布不均。世界银行水资源报告显示,2007年,我国人均可再生水资源量估计为每年2156立方米,仅占世界平均水平的四分之一。水资源的地域和季节性分布不均使水资源短缺问题雪上加霜。

页岩气储量丰富的地区大多数也是季节性缺水严重的地区。2010年,西南地区五省遭受了持续六个月严重干旱灾害。

虽然华北地区和东北地区拥有26%的页岩气资源,但总体上该地区水资源匮乏,华北地区人均水资源量甚至低于全国平均水平。长江下游和中国东南地区水资源较为丰富,但仅拥有18%的页岩气储量。

由于对水资源的担忧,美国和西欧许多地区的页岩气开发已遇到巨大阻力。法国和保加利亚甚至在全国范围内暂停使用水力压裂法进行页岩气开采。

随着全球淡水资源紧缺压力的不断加剧,人们将越来越关注如何降低页岩气生产过程中的用水强度。开发页岩气,水资源是绕不开的话题。

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