Marcellus页岩气开采的水和环境影响.docxVIP

【镜鉴】?Marcellus页岩气开采的水与环境影响 文/夏玉强 中国地质大学环境学院 引言 英国石油公司（BP）2009 年发布的《世界能源统计年鉴2009》显示，2008 年底全球已探明天然气储量达185.02 万亿m3（美国占3.6%，中国占1.3%），全球天然气产量为3.06 万亿m3（美国占19.3%，中国占2.5%），全球天然气消耗量（美国占22%，中国占2.8%）占世界能源消耗总量的24.1%。该公司还预测，非常规天然气（页岩气、煤层气、致密砂岩气）资源量将达到天然气总量的60%左右。随着水平钻探技术、水力压裂技术的发展以及天然气价格的快速上升，页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，已成为全球油气资源开发的新亮点。 目前，全球页岩气资源量为456.2 万亿m3，约占非常规天然气资源量的50%。《页岩气地质与勘探开发实践丛书》编委会指出，2007 年美国页岩气产量接近500 亿m3 。美国清洁国土基金会（ACSF???和Navigant 咨询公司（NCI）的统计分析表明，2007 年美国非常规天然气产量达0.25 万亿m3（约占美国天然气总产量的46%），其中页岩气产量为297.33 亿m3（占非常规天然气产量的11.84%），并预测2018 年美国页岩气的产量将占其非常规天然气产量的38%（图1，修改自美国能源部）。美国能源信息管理局（EIA）的统计结果显示，2008 年全美已探明的页岩气储量高达9295 亿m3 （产量约572.57 亿m3）。中国国土资源部的报道指出，美国页岩气资源量超过28 万亿m3，2009 年美国页岩气产量接近1000 亿m3，美国页岩气的快速勘探开发使其天然气储量增加了40%，预计2010 年页岩气产量将占全美天然气产量的15%以上。美国能源部（DOE）2009 年的报告显示，目前主要的页岩气田有Fayetteville，Haynesville，Marcellus，Woodford，Barnett，Antrim和New Albany，前4 个区的可开采总量可达15.57 万亿m3，其中Marcellus 页岩气田的分布面积、地质储量和可开采量是美国目前最大的。Marcellus 页岩气田的开采属于美国近两年必威体育精装版的天然气资源开发方向，它的开采引发了全美一系列环境问题讨论。 2009 年底以来，中国也正在积极筹划页岩气资源战略调查和勘探开发战略构想，然而，目前中国各方面都将注意力集中在如何保障和促进页岩气资源的勘探开发技术和政策上，忽略了页岩气资源开发可能带来的水资源挑战、环境影响及其相应的防治和管理措施等问题。中国目前关于北美页岩气的介绍还未考虑此类问题，因此，本文简要介绍美国Marcellus 页岩气资源的开发经验和相关资源环境影响讨论的必威体育精装版成果，以期为中国正在筹划的页岩气勘探开发战略提供参考，也为促进中国水资源规划和环境影响评估等领域的发展提供新思路。 1 Marcellus 页岩气资源概况 美国Marcellus 页岩气田是目前世界上最大的非常规天然气田，位于东部Appalachian 盆地，横跨纽约州、宾夕法尼亚州、西弗吉尼亚州及俄亥俄州东部（图2）。Marcellus 页岩是富含有机质的黑色沉积岩，形成于中泥盆纪（约350 百万年前）的一个浅内陆海，其埋深在1200～2600m 之间，平均厚度为15～61m（50～200in），延伸面积达24.6 万km2。美国地质调查局（USGS）2002 年的评估显示，Marcellus 页岩气田的可开采量为538 亿m3，2006 年的评估报道其可开采量达8778 亿m3。NCI 2008 年的报告称，Marcellus 页岩气的地质储量多达42.47 万亿m3，占整个Appalachian 盆地的85%以上，其可开采量约为7.42 万亿m3。必威体育精装版评估报告显示，Marcellus 页岩气的可开采量为13.85 万亿m3，可供全美20多年的天然气消费。 美国第一口页岩气生产井完成于1821 年，它位于纽约Fredonia 镇附近的泥盆纪页岩区。Marcellus 页岩气田的第一口钻井完成于1880 年，位于纽约Ontario 郡的Naples。宾夕法尼亚州的第一口Marcellus 页岩气钻井位于华盛顿郡的早志留世Rochester 页岩区，由Range Resources 公司于2003 完成，直至2005 年才开始开采页岩气。截止2009 年3 月，宾夕法尼亚州已完成的Marcellus 页岩气井达501 口。宾夕法尼亚州环境保护保部（DEP）油气管理局网站的数据显示，2009年该州共完成Marcellus 页岩气井768 口，2010 年1 月新增71 口。有报告预测，2010 年该州的Marcellus 页岩气井将达1000 口，