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。

　　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。压裂过程用水量最大，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，水资源是绕不开的线：美国页岩气其实是个骗局

　　中国经济网北京1月9日讯(记者 袁志丽)据美国媒体最新报道，美国页岩气企业WBH Energy因深陷债务危机，而不得不与其合资方共同宣布申请破产保护，而市场预期类似的页岩气企业破产或将接踵而来。对此，中国经济网评论员张捷表示，随着国际油价的继续下跌，美国会有一大批页岩气公司宣告破产，这或许会掩盖美国页岩气“是一场骗局”的事实。

　　“我一直认为页岩气是一个空前的骗局”张捷在接受采访时说。他称，页岩气和油井产量曲线不一样，开采之后衰减速度非常快，维持其产量很不容易;其次，由于开采页岩气对地下水及岩层的结构要求特别高，其开采成本要远远高于常规石油。

　　提到美国页岩气便宜的原因，张捷说：“美国的页岩气跟世界各国都不一样，它含有相当高比例的氦，大概是5%到14%，而一般的页岩气的含氦量不到千分之五。实际上说他开采页岩气不如说它开采氦，氦是非常有用的一种气体，而且售价很高。”(注：氦一般温度下是不能被压缩成液体的，天然气很容易压缩成液体，在压碎页岩的超高压下，氦气会先出来但不持续很快减少，极大影响成本。氦气是财务造假的重要手段)

　　数据显示，目前美国能源公司发行的债券占美国垃圾债券的15%。“美国推出QE以后，发行了大量的垃圾债券，而正是这些垃圾债券支撑着美国的页岩气不断走向繁荣。”张捷表示，过去几年，由于美国能源业繁荣，美国页岩气公司不断加大债务量，即使生产商的支出超过收入，他们也能获得资金去钻井。正是由于大量借来的资金，才使得这些企业能填补资金缺口。

　　他说，如果国际油价继续下挫，而美国页岩气企业的营收增长速度不能抵消负债增加速度，那么美国能源业可能将会出现资产抛售与企业并购潮，不排除届时会接连出现破产倒闭的可能性。

　　“因为油价低而破产，那会把它的各种问题都给掩盖在后头，能够给投资者掩饰页岩气本身不是骗人的”，张捷如是说。

　　附文2：恩道尔《目标中国》第七章第一部分：页岩气环境帮手还是凶手?

　　2012年6月，中国石油巨头中石化开始在重庆钻取第一口页岩气井，共计划钻井九口，预计到年底可以生产110亿-180亿立方英尺(约3亿-5亿立方米)天然气--略等于中国一天的天然气消耗量。中国希望到2020年页岩气能满足全国6%的能源需求。

　　页岩气开采技术由美国发明。中国石油公司邀请美英石油巨头共享开采技术，以满足日益增长的国内能源需求。2012年3月，英荷皇家壳牌集团在华与中国石油天然气集团公司(简称中石油)签署首份页岩气生产技术共享协议。埃克森美孚、英国石油公司(BP)、雪佛龙以及法国道达尔都相继与中国的石油公司签署了页岩气合作协议。

　　中国中央政府收到美国能源部能源信息管理局(EIA)的地质评估资料，该资料显示中国“可能”拥有全世界最大规模的“技术性可开采”资源，估计约1，275万亿立方英尺(约36万亿立方米)或占世界资源的20%。若评估属实，这将远远超过862万亿立方英尺(约24万亿立方米)的美国页岩气评估储量。美国能源信息管理局的研究表明，除重庆外，最具页岩气开采前景的当属新疆塔里木盆地。值得注意的是，近几年来，高度机密的美国情报工作中有一小部分已逐步通过美国能源部运作，提供虚假情报和进行情报侦察总是相伴相生。美国能源信息管理局是否故意抛出评估报告诱使中国仓促上阵开发页岩气，从而放弃寻求干净、安全的新能源来替代石油与天然气?如果是，那这就不是美国政府第一次通过篡改情报报告来实现目的了。

　　中国页岩气潜在储量丰富的消息自然引起了中国石油公司和中国中央政府的注意。众所周知，美国在过去六年里对宾夕法尼亚州、德克萨斯州、北达科他州和其他州的页岩气开采使美国天然气供应量显著增加、煤耗降低。

　　然而鲜为人知的是，页岩气开采在美国遭到了来自农民、居民和公共利益群体以及地方政府的强烈反对，且理由相当充分，页岩气开采耗水量大，还需要注入一些对有害的剧毒化学物，所注入的化学物质会渗入地下水，污染水源，因而极具争议。

　　此外，在开采时通常会对地下1公里至几公里深处的页岩采取爆破性“压裂”或水力致裂，这样的开采方式已经被证实在地震活跃区会引发地震。

　　所以美英石油利益集团将页岩气开采技术引入四川和新疆的行为极有可能是一场隐蔽的环境战，但这点也许连这些公司的大多数美国雇员都未能识破。目前已探明的最大储量的页岩气位于成都东南部的重庆，在中国两大河流长江和嘉陵江的交汇处，靠近三峡大坝，地理位置优越。

　　另外，重庆地区是亚洲最活跃的地震区之一。由于地质作用，四川省内群山林立，在同样的地质作用力影响下，重庆发生地震的风险极高。2008年四川曾爆发特大地震，死亡人数高达7万，震中就在重庆西北方向215英里(约350公里)处。

　　英格兰曾发生多起小地震，一直认为与页岩气开采的压裂技术有关，对压裂废水的地下处理也曾导致美国俄亥俄州和德克萨斯州出现地震震动。所以，在中国西南地区大规模开采页岩气的做法极其危险，但美国石油公司和机构却建议优先开采四川和新疆的页岩气，其动机耐人寻味。此外，就地层位置而言，四川和新疆的页岩层比美国深得多，四川页岩位于地下1.2英里-3.7英里(2公里-6公里)处，同时地上的山岭地形也使开采难度和成本增加。

　　不要忘记美国页岩气开采浪潮由前任美国副总统迪克切尼一手推波助澜，而现代页岩气大规模开采技术的发明方哈利伯顿公司正是切尼成为乔治.W.布什的副总统前的老东家。布什政府的能源政策由切尼负责，而切尼向来漠视生命，美国从伊拉克战争到页岩气开采中伤人无数，切尼均无动于衷。

　　中国页岩气顾问胡里奥弗里德曼博士来自美国能源部加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室。另外，美国石油业高管曾公开表示预计中国会非常“放任”页岩气开采公司的环境污染行为，不会颁布严格的环境条例来加以约束，因而无须专门制定开采和压裂危害预防措施。

　　采用“压裂”或水力致裂技术可以大量开采页岩层和煤层的天然气与石油，这让欣喜的业内人士很快忘了最近宣传的石油和天然气枯竭恐慌，俗称“石油峰值论”。采用水力压裂法开发页岩气后，美国国内天然气产量飞速增长，奥巴马政府称其为“国内石油产业复兴”。这种新型压裂技术最早由哈利伯顿公司开发，成本高昂，但2008年后随着每桶油价涨至100美元，气价屡创历史新高，这种技术在经济效益上依然极具吸引力。

　　下文将列举页岩气开采的实际危险。鉴于有这些危险，多个欧盟国家在全面安全研究结果出炉前，严禁页岩气压裂开采。

　　压裂技术诞生于第二次世界大战后，但为什么全球近几年突然开始如此疯狂地推行页岩气水力压裂法呢?原因之一是近年来石油和天然气价格创下历史新高，让包括低成本压裂或从加拿大焦油提炼石油的低效工艺成为石油行业非常有利可图的赚钱之道;原因之二是各类水平地下钻井技术的发展使哈利伯顿或斯伦贝谢等公司得以进入页岩层并通过注入物质来“释放”圈闭气。

　　美国国会2005年通过了一项法律《安全饮用水法》，赋予石油产业的水力压裂作业豁免权，因而水力压裂无须受美国环境保护署(EPA)监管，这是美国最近掀起压裂热潮的主要原因。石油天然气业是美国唯一经环境保护署允许可直接向地下饮用水源或其附近区域注入有害物质且不被检查的行业。毫无疑问，这是一个暴利行业。

　　这一豁免权由迪克切尼的老东家哈利伯顿公司千方百计游说而成，而该公司是化学水力压裂液行业的巨无霸，因此这一豁免权被称为“哈利伯顿漏洞”。

　　2001年初，切尼成为布什政府的副总统后立即受命负责特别能源任务小组，为美国制定国家综合能源战略。相关文件资料显示，除伊拉克潜在石油储量外，特别任务小组还利用切尼广泛的人脉和大量行业游说资金推动了((安全饮用水法》豁免权获得通过，从而使水力压裂作业不受美国环境保护署监管。

　　切尼担任美国副总统期间，在其影响下，政府环境保护署为美国的大型页岩气开采扩建项目广开绿灯。2004年，发布的压裂技术环境影响研究报告，被环境保护署的韦斯顿威尔逊检举为“不合乎科学”，此人甘冒丢掉饭碗之险也要警醒公众。2005年3月，环境保护署监察长尼基汀斯利发现有充分证据显示环境保护署水力致裂研究存在潜在违规，这进一步证明了威尔逊的说法。

　　美国石油和天然气问责项目组对环境保护署的研究报告展开独立审核，发现环境保护署删掉了报告早期草案中关于无节制压裂操作危害健康的相关内容。更令人不安的是，项目组发现环境保护署也未采用“钻井结束后、致裂液可能长期威胁饮用水安全”等重要信息。然而，遗憾的是，环境保护署和布什政府对所有这些置若罔闻。

　　哈利伯顿漏洞绝非小事。利用水力压裂法开采天然气需用水和一些已知剧毒化学品，用量巨大。墨西哥湾深海漏油事故引起国际社会高度关注，奥巴马政府和能源部曾组成页岩气顾问委员会，并于2011年11月发表相关报告，掩饰页岩气的危害。

　　不难发现，这份报告高度支持页岩气开采。其编制委员会由前中央情报局局长约翰多伊奇领导，多伊奇是全球主要能源业银行花旗集团的董事，且与洛克菲勒家族交情不浅。多伊奇还同时兼任斯伦贝谢公司董事，这家公司与哈利伯顿一样是采用水力压裂法的大公司。事实上，顾问团的7名成员中有6名与能源业相关，因而，当多伊奇报告称页岩气是“近50年来能源方面的最好消息”时，丝毫不令人惊讶。多伊奇还表示：“从长远看来，在美国，页岩气有取代液体燃料的潜力。”

　　公民组织和诉讼人强烈要求石油服务公司透露水力压裂所用化学品的成分，却四处碰壁。石油服务公司声称这些化学品是专利机密，披露这些信息将有损其竞争力，同时坚称“水力压裂技术基本安全，限制其使用会影响国内产量”。

　　制定法律规避监管的阴谋让压裂技术游说集团尝到了甜头。他们声称该技术安全，拒绝透露所用化学品，并坚持其享有《安全饮用水法》豁免权，可不受环境保护署监管。如果这些化学压裂液真像所说得那么安全，他们为什么害怕像其他化学公司一样接受水安全监管呢?

　　在典型页岩气压裂操作中，会先向下钻取一个数千米深的孔，然后再水平钻探约l公里。一位专家在谈论压裂技术时描述，完成页岩层水平钻探后，插入一根地下爆破管、一小包形似球形轴承的榴散弹和轻型。引爆后，榴散弹穿过钻孔，在管道上形成多个小孔，随后向400万加仑的滑溜水加压，以压裂页岩，释放天然气。爆炸时，穿过管道小孔传向页岩的爆破力极大每平方英寸的压力超过9，000磅足以使管道两边数码范围内的页岩粉碎，随后埋藏气在自身压力作用下上升，释放。

　　锁住天然气的页岩密度非常大，必须将其打碎才能获得天然气，于是问题来了。含有化学品(包括苯)的沙水混合物由高压泵送入井内，将岩石粉碎，形成数百万条小裂缝，让页岩气能渗入管道。

　　在释放天然气或石油(比如在北达科他州的巴肯)的同时，也向页岩层注入了数百万加仑的剧毒液体。科罗拉多州佩奥尼亚内分泌紊流中心主任西奥科尔伯恩进行了一项研究，查明了可能是页岩气钻探压裂液成分的65种化学品，包括苯、乙二醇醚、甲苯、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇和壬基酚等。所有这些化学品与过量接触时都会对健康不利。

　　从事断裂力学研究30余年的康奈尔大学工程学教授安东尼英格拉费博士表示：钻井和水力压裂“会使生物天然气进入淡水层”。换句话说，这些化学品和气体会污染含水层。

　　纽约州两个组织“卡茨基尔山管理组织”和“公园基金会”被授权重新研究压裂对宾夕法尼亚州和纽约马塞勒斯页岩的影响，研究结果谎称天然气业的压裂技术对地下水无害。该研究结果发表于《地下水》杂志，结果显示：“2009年到2010年中，马塞勒斯共钻造了5，000多口井操作员在10，000多磅压力下向各井注入了高达400万加仑的液体，以进行钻造和压裂。”迄今为止，对压裂液注入地下后的流向问题，很少进行取样分析。

　　行业声称压裂仅发生在不透水的页岩层，所以有毒物质不会进入地下水，然而科学家们的结论却截然相反。在一篇由同行评议的文章中，有科学家指出，压裂作用会增大马塞勒斯的天然断层和裂缝，在其作用下，化学品“只需几年”就会进入表层。担任研究领头人物的汤姆迈尔斯是一名独立水文学家，曾为包括美国政府和环境组织在内的诸多客户服务。他表示：“简单说来，岩层并不防渗。马塞勒斯页岩在压裂技术的作用下已变成高透水岩，大多数注水作业的流体都能在岩层间流动”。

　　水力压裂不仅可能污染地下淡水层，其压裂力还会导致地震。在英国兰开夏郡钻取页岩气的库德里拉公司于2011年6月停止了页岩气试钻工作，原因是发生了两起地震-4月1日菲尔德(Fylde)海岸2.3级地震，5月27日再次发生1.4级地震。2012年4月英国政府发布的地震研究报告指出，压裂钻井作业是导致地震的元凶。

　　2012年1月，美国权威杂志《国家地理》报道：“最近一起引人注目的地震发生在俄亥俄州扬斯敦市郊，那天正好是新年前夕，震级4.0级。之前也发生过系列地震，但震级较这次轻，随后州官员暂停了附近为开采天然气而进行的水力压裂地下废水处理。天然气开采压裂作业通常需要400万加仑或1，500万升水，大量水会在钻井作业完成后流回地面，但更多的水会在用井过程中上升，这些水的处理构成严重的环境和健康问题。”还有其他许多示例可以证明压裂开采与地震相关。

　　20世纪90年代末期，新式水力压裂技术在德克萨斯州巴奈特页岩首次实施成功，现在该技术还用来开采北达科他州巴肯页岩下的石油。但美国最大规模的页岩气压裂开采集中在马塞勒斯页岩。马塞勒斯页岩区从西弗吉尼亚州延伸至纽约州北部，掀起名副其实的富气带钻取潮，估计其天然气储量可供整个美国使用一个世纪。在最近的研究中，该数据被减至一半或更低水平，说明能源行业为推广其开采法曾故意夸大潜在储量。