美国页岩气开采的水环境监管经验研究

页岩气开采所使用的核心技术——水力压裂技术不仅消耗大量水资源,而且向地下注入裂解液可能污染地下水。为应对页岩气开发所带来的环境问题,美国已开展并积累了相对丰富的环境监管经验和技术。文章就美国页岩气开采场地的水环境监管体系、法规、制度及技术等进行探讨和研究,并提出我国在页岩气大规模开采初期的水环境监管思路及技术方向。     

我国页岩气开发环境保护面临的形势及对策

页岩气作为一种重要的非常规新能源,已成为我国油气"十三五"规划的重点目标之一。文章借鉴美国、加拿大和欧洲多国的页岩气开发经验和教训,指出页岩气开发过程存在的生态破坏、水污染、甲烷泄漏、噪声污染、固体污染等潜在环境风险。压裂取水对区域生态环境和水资源的影响、压裂返排液对地下水环境的潜在影响、危险废物废弃油基泥浆和油基钻屑的环境风险等对我国页岩气可持续发展提出严峻考验。为此,我国相关部门正在加快相关环保技术研究、环保法律法规和标准规范的制定、实施战略环境影响评价等工作,逐步加强对页岩气开发过程的环境监管,完善全过程监管体制。     

页岩气开发面临的环保挑战及建议

我国的页岩气勘探开发处于起步阶段,还未建立完善的环保政策,大规模开发将面临诸多环保挑战。我国页岩气主要分布在四川、重庆等南方地区,结合该区域地少人多、地质灾害多发等特点,文章从页岩气压裂作业所需水资源、大量压裂返排液和地层水无害化处理、勘探开发过程中噪声污染以及开发用地与耕地之间的矛盾等方面探讨了页岩气开发面临的主要环境风险,并提出了页岩气开发的环保对策建议。     

页岩气资源开发的环境影响研究综述

自美国页岩气资源商业化开发以来,引起了人们对其所引发的环境问题的担忧。通过对近几年研究和报道情况的梳理,发现页岩气资源大规模开发会对水资源、大气环境、地质环境及周边环境产生影响。其中,水资源消耗与污染问题最大,温室效应、地质灾害、环境生存矛盾也不容忽视。因此,建议加强对该领域潜在的环境影响进行研究,在新环保开采技术尚未产生、相关环保管理制度尚未完善之前应审慎大规模开采页岩气资源。     

页岩气开发中应关注的环境问题

我国页岩气开发处于探索阶段,具有资源赋存情况不清楚、水平井及分段压裂等关键技术有待突破、页岩气富集区地形条件复杂、地面建设条件较差、资源管理机制不完善等特点。对于页岩气开发这一新兴产业,在开发过程中需要关注生态影响、水资源消耗及环境风险等环境问题,并应尽快开展相关工作的研究,制定评价标准、导则、污染防治技术政策等相关文件,以规范页岩气开发的环保工作。     

页岩气开发水力压裂水循环对水环境的潜在影响

在对美国环保署公布的主要研究成果进行梳理的基础上,从页岩气开发过程中的水力压裂水循环角度,对取水、配制压裂液、压裂液注入、生产水处理、压裂废水的处置和循环利用等各环节可能对地表水和/或地下水环境造成的影响进行分析。同时,结合我国页岩气开发的水力压裂水循环现状,主要从强化对水力压裂水循环的环境监管、健全水环境监管法规体系方面提出关于水环境保护的对策与建议。     

页岩气开发利用现状及环境影响分析

我国作为世界页岩气储量大国，页岩气的规模化开发和利用是不可阻挡的趋势。随着水力压裂技术在全球范围内的发展与推广，页岩气开发过程中可能引发的不利生态环境影响逐步引起重视，主要表现在水土资源的大量消耗、水污染、大气污染、固废污染、放射性污染和噪声污染等问题。从页岩气的开发利用出发，梳理现阶段我国页岩气的储量、特点、开采技术及流程，结合我国现阶段页岩气开发现状和国内外相关文献报道，分析页岩气开发过程中可能带来的环境影响，并提出防治措施及建议，以期对推进我国页岩气产业绿色发展提供参考。     

页岩气开采中压裂废液处理技术的发展及应用

作为新型的天然气资源,近年来页岩气的开采力度不断增加。文章广泛调研页岩气开采过程中的场地修复、压裂废液处理等方面的环境污染风险,国内外现行压裂废液的处理工艺,系统分析了中和法、絮凝法和氧化法等处理工艺,并结合实际应用效果和企业需求对技术发展方向进行了预测,可为非常规油气资源开发领域提供理论参考。     

页岩气开采致水污染的途径及污染物特点

针对水平钻井和水力压裂技术开采页岩气所产生的水污染问题,基于水文地质学原理,对美国页岩气开采导致水污染的实例及压裂液成分等方面的文献予以分析,对页岩气开采导致水污染的途径及污染物的特点进行研究。结果表明:页岩气开采导致地下水及地表水污染的途径主要包括越流、井筒泄漏及地表人类活动等。页岩气开采长期持续产生水污染物,水污染物种类多、总量大、危害大,某些水污染物难以监测。该研究可以为我国页岩气开采水污染防治标准等规则的制订提供参考。     

页岩气开采对环境的影响及规避方法探讨

目前我国页岩气的开发正处于初级阶段,很多生产关键技术尚不成熟,页岩气开发过程中的废压裂液、甲烷漏失、水资源污染等都将会带来一系列环境问题。针对页岩气带来的环境问题,在对开采区域地质情况充分认识的基础上,通过采用先进的钻完井技术,控制压裂液和甲烷的漏失,减少对地层的破坏和水资源的污染;加强对返排废液处理技术的研究力度,优化处理结果;落实针对页岩气开发与环境保护的法律法规等,规避页岩气开采对环境的影响。在借鉴国外开采经验的同时,建议研发适合我国页岩气储层特点的开采技术,改进已有工艺,创新技术和理论。