德克薩斯州米德蘭市西部，在忙碌不停的抽油機(jī)之間，鑲嵌著兩灣碧水，倒映著德州淡藍(lán)色天空上的云朵。
這兩處水灣正是Fasken Oil and Ranch公司用來(lái)回收其帕米亞盆地油井壓裂廢水的地方。該盆地是美國(guó)最大的原油產(chǎn)區(qū)。
該公司的運(yùn)營(yíng)經(jīng)理吉米-戴維斯十分樂(lè)意向訪客展示自家的移動(dòng)回收設(shè)備，而緊鄰這套回收循環(huán)裝置的是一組油水分離罐。
壓裂液從油水分離罐中流進(jìn)一個(gè)容器。經(jīng)過(guò)通電處理后，壓裂液中的污染物凝聚并沉淀。這項(xiàng)技術(shù)由位于德州沃斯堡市的拯救水資源服務(wù)公司提供。
處理后的水質(zhì)良好，可以重新利用多達(dá)80次。戴維斯稱，自2013年7月份公司開展壓裂液回收循環(huán)以來(lái)，他們一共處理了三百多萬(wàn)桶廢水。
除了回收循環(huán)以外，F(xiàn)asken Oil and Ranch公司還將附近圣羅莎蓄水層中的苦咸水過(guò)濾后用作壓裂液。“2014年6月之后，我們已經(jīng)徹底不再使用淡水進(jìn)行石油開采。”戴維斯說(shuō)道。
水力壓裂行業(yè)一直備受環(huán)保人士的詬病，其中一個(gè)主要原因就是水力壓裂法需要消耗大量水源。而Fasken Oil and Ranch公司則有望改變這一局面。水力壓裂法又被稱作液壓破碎法，是將水、沙、化學(xué)物的混合物高壓注入井中，以壓裂地下頁(yè)巖層，從而獲取油氣的方法。
對(duì)Fasken Oil and Ranch公司而言，一口垂直井需要4.5萬(wàn)桶水，也是就7百多萬(wàn)升水。
混合物注入之后，大約20%的污染水在幾周內(nèi)會(huì)“返排”至地表;而在頁(yè)巖井的整個(gè)開采過(guò)程中，存留在地下頁(yè)巖層的壓裂液也會(huì)不斷地返排至地表。
這些含有鹽分、金屬、甚至放射性物質(zhì)的“生產(chǎn)廢水”通常會(huì)通過(guò)所謂的污水處理井被重新注入地下。
循環(huán)再利用在水力壓裂行業(yè)是一個(gè)相對(duì)較新的概念。據(jù)油氣行業(yè)信息服務(wù)公司IHS的頂尖能源專家弗蘭西斯科-丘拉估算，2014年帕米亞盆地壓裂行業(yè)產(chǎn)生的60億桶“生產(chǎn)廢水”中只有2%得到回收再利用。
水資源在人們眼中一直以來(lái)都是一種廉價(jià)的商品。然而，對(duì)于那些位于水資源匱乏，以及干旱地區(qū)的公司而言，這一觀念正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。包括康菲石油、阿納達(dá)科石油、阿帕奇在內(nèi)的德州大型石油企業(yè)正在試圖限制各自的淡水使用量，并且通過(guò)回收再利用最終降低成本。
據(jù)丘拉所在的IHS能源觀察小組估計(jì)，當(dāng)前美國(guó)壓裂廢水處理的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到8.55億美元，并且在2020年之前還會(huì)以每年7%的速度增長(zhǎng)。
“考慮到目前極低的廢水循環(huán)比例，到2020年，也只有一小部分壓裂廢水能夠得到再利用”，丘拉說(shuō)道。他認(rèn)為只有某些條件到位之后，這一情況才會(huì)出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)變。“廢水處理技術(shù)的價(jià)格必須下降至經(jīng)濟(jì)合算的水平。”
丘拉同時(shí)也指出，如果將來(lái)監(jiān)管部門認(rèn)為某處頁(yè)巖層無(wú)法吸收更多的壓裂液的話，就有可能將會(huì)推遲或拒絕發(fā)放開采許可。
寶貴的教訓(xùn)
循環(huán)再利用不僅能夠節(jié)約水源，如果使用得當(dāng)?shù)脑?，同時(shí)還能夠降低壓裂廢水處理的相關(guān)污染風(fēng)險(xiǎn)。正如相關(guān)報(bào)告所預(yù)測(cè)的那樣，賓夕法尼亞州馬塞勒斯頁(yè)巖氣田在開采過(guò)程中沒(méi)有對(duì)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行充分處理就將其排放到河流中，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了極大的危害。
研究人員認(rèn)為，最近地震活動(dòng)頻繁可能是由向污水井中注入壓裂廢水造成的。這一觀點(diǎn)提出之后，引起了德克薩斯州監(jiān)管部門的注意，并開始對(duì)轄區(qū)內(nèi)的一些大型采油公司展開調(diào)查。
對(duì)于包括中國(guó)在內(nèi)的那些正在考慮擴(kuò)大頁(yè)巖油氣勘探的國(guó)家而言，美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)可以給它們提供寶貴的借鑒。根據(jù)世界資源研究所的報(bào)告，中國(guó)61%的頁(yè)巖資源都處于干旱或極度缺水地區(qū)。
但目前，水資源問(wèn)題并沒(méi)有限制中國(guó)新興頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。丘拉指出，中國(guó)頁(yè)巖氣行業(yè)的水資源再利用比例微乎其微，他預(yù)測(cè)道：“跟美國(guó)和加拿大一樣，地下灌注法也將成為中國(guó)處理壓裂廢水的主要方法。”
四川——“中國(guó)的德克薩斯州”
水資源匱乏并未抑制頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的發(fā)展速度，皮特-馬斯特斯如是說(shuō)。馬斯特斯是一位研究非常規(guī)化石燃料開發(fā)的環(huán)境影響的專家，曾花費(fèi)一年時(shí)間在四川研究當(dāng)?shù)氐乃毫研袠I(yè)。
但他認(rèn)為，隨著中國(guó)新疆塔里木盆地頁(yè)巖行業(yè)的不斷壯大，水資源可能會(huì)成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：“新疆跟德克薩斯州一樣，十分干燥。”
通過(guò)內(nèi)部調(diào)查，IHS展望了中國(guó)壓裂行業(yè)減少用水、甚至使用無(wú)水壓裂技術(shù)的可能性。
其中一個(gè)方法就是用液態(tài)或“泡沫狀”氮或二氧化碳補(bǔ)充或取代水;加拿大和美國(guó)的一些地方已經(jīng)廣泛使用了這種方法。
但即使是在北美地區(qū)，要想判斷頁(yè)巖氣行業(yè)未來(lái)是否可以采用無(wú)水技術(shù)也需要經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)驗(yàn)。
