美国页岩气开采的水环境监管经验研究
美国宾夕法尼亚州马赛卢斯页岩气项目经验分享
美国制造业复兴
化学工业的影响
• • • •
17,000个直接就业机会 395,000个间接就业机会 162亿美元的资本投资 1324亿美元增加了美国的经济产出
Source: American Chemistry Council
Ladlee, 2013
Jon Laughner jblaughner@
•
Thank You
Photo Courtesy Penn State Marcellus Center
Ladlee, 2013
39% 34%
Nuclear Hydroelectric Wind Solar, Geothermal, Biogenic Biomass Non-Biogenic Solid Waste, Tires, & Misc. Tech.
Source: Energy InformationAdministration /electricity/monthly/index.cfm
– 柴油/天然气 – 电力/天然气
压缩天然气（CNG） • 强大的能源用户
– – – – –
纸 钢 塑料 玻璃 农业
发电
• 热电联产 • 煤转化 • 调峰电源
乙烷裂解装置
Ladlee, 2013
气井中产生了什么？
• 甲烷 • 水 • 气体
– 氮气、氦气、一些少量的酸性气体，如硫化氢
美国宾夕法尼亚州马赛卢斯 页岩气项目经验分享
Ladlee, 2013
宾夕法尼亚州非常规油气
Photo Courtesy Penn State Marcellus Center
Ladlee, 2013
美国页岩气开发对水资源的挑战
Johnson County
水资源的流失
美国
12.6
中国
211 亿立方米 15 – 30% 回收率
世界
1378 亿立方米
亿立方米
8.7-10.5
亿立方米
太湖 44 亿立方米水资源 2000万人口
150-180
亿立方米
970-1170
亿立方米
页岩气开采区的水资源问题
页岩气开采加剧水资源短缺
Bakken
对水资源的影响：水质问题
返排液与产出水
返排液 流量 持续时间 总盐度 （TDS） 组成 高 (>50 bpd, 8 m3/day) 1-2 周 <200,000 mg/L 产出水 低 (5-40 bpd, 0.86.4 m3/day) 气井全寿命 >300,000 mg/L
压裂液化学添加剂，压裂液化学添加剂， 地层天然矿物成份 地层天然矿物成份， 页岩油
NF – 75-90%
ED – 80-90% IX - >98%
0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000 Solubility
总盐度 (mg/L)
脱盐技术：能耗比较
用电量 vs. 总盐度上限
120,000 100,000
2013 Southwest Florida Water Resource Conference Proceedings The Institute for Energy and Environmental Research for Northern Pennsylvania
裂解液体系
• 裂解液中水占 85 %以上的质 量 • 使用的水资源: 地表水，地下 水（淡水和苦 咸水）和回用 的产出水
美国环保法律如何规范页岩气开采？
美国环保法律如何规范页岩气开采？作者：暂无来源：《能源》 2014年第2期文 | 张利宾美国没有专门的针对页岩气的法律，但是页岩气的开发已经有很发达的法律体系（包括环保法律）作为支撑，确保了页岩气革命的成功。
页岩气是一种非常规天然气，它是美国能源结构中至关重要的一部分，而美国页岩气的成功对美国的能源供应产生重大影响。
我们要问的是适用于页岩气的美国法律法规有哪些？这些法案如何规范页岩气的开采？美国几乎没有专门针对于页岩气的立法（包括针对页岩气的环保立法），但是这丝毫不影响我们探究美国法律中适用于页岩气的法律规定（包括适用于页岩气的环保立法）。
由于篇幅的限制，本文不讨论这些环保法律的行政执法和司法救济的问题，当然，从更大的意义上看，环保法律的行政执法和司法救济对于一个国家的环保法律制度来说是更加重要的。
众所周知，美国的环保法律非常发达，有联邦层面的立法，也有州的立法，还包括政府部门（如美国环保署）的法规，更有大量的判例法填补制定法的空白。
其中许多制定法和判例法均适用于页岩气的开发。
这也说明了美国即使没有专门的针对页岩气的法律，但是页岩气的开发已经有很发达的法律体系（包括环保法律）作为支撑，确保了页岩气革命的成功。
本文试图对适用于美国页岩气开发的主要环保法律法规进行梳理，以期读者从中获得对于中国页岩气开发环保立法的启示。
土地私有制下的资源保护美国的土地实行私有制，根据天空规则，土地的私人所有者对地表之上的天空和地下的资源（包括矿产资源）均为私人所有。
但是由于捕获规则（rule of capture）的适用，对于地下的油气资源，只有在矿权的所有者开采出来后才对这些油气产出拥有财产权利。
但是捕获规则在刺激美国早期油气行业竞争发展的同时也造成许多资源的滥采和损失，因此美国各州在油气行业发展初期都对资源保护进行立法监管。
对于页岩气来说，各州所制定的关于间距、套管、废物处理、封堵和报废的规定均适用。
另外，钻探公司必须取得州管理机构的许可。
支持页岩气成功发展的美国监管政策
２ １年 １ １ 日，北 京 国际能源 专家俱乐 部 天然气 比石油的碳排放 低３ ％，美国天然气储量 ０１ 月 ２ ０ 在京举 办了 “ 支持页岩气成功发展 的美国监管政 丰富 ，价格有 竞争 力 ，可以提高能源供给的独立 策 ”研 讨 会 ，特邀 美 国 页岩 气成 功开 发 的发 源 性 。由于 页岩气 的成功开发 ，预计未来几十年美
美 国天然气的开发监管政策与传统石 油监 管政策相 似 ，对跨 州能源营业活动 的监 管权分属联 邦和州两级 。在两者规定冲突的情况下 ，以联邦法规优 先 ；当联 邦标 准低于 州标准 时 ，则 同时实
施 两套规定 。这样的框架产生了强烈的地 方主义特 点。在 页岩气监管上 ，联邦政府通过环境和跨 州管道准入监管进行有限介入 ，何处开 采、何时开采 、气井标准等实际监管权则下放至各州 。
监管管输费的同时放开天然气价格 ，保证天然气生产 商和用 户对管道拥有无歧视准入条件 。
三是政府对非常 规能源 在税收方面 的减免 ，加上油价 的上升 ，使得天然气开发利润增大 ，促
使众多中小公 司参与页岩气 的勘探 、开发与生产。
２ 美 国发展页岩气 的监管经验 ．
（ ）页岩 气 的监 管框 架 具有 以 州为 主 、联 邦 调 控 的特 点 １
学 、中国地质 大学和 各大能源公司 的近５ 名专家 ０
与会 ，并就上述经验对 国内页岩气资源评估 、技
是开发 技术的突破与成熟 。经过２ 多年的 ０
＾ ２１ １ ２ 盐 ０１ —
政策研究 ０ ＩＹＲ Ｓ Ａ Ｃ Ｐ ＬＣ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ
努力 ，页岩气在水平钻井技术 的基础上 ，成功开发了水力压裂和深层地下爆 破技术 ，扩大 了页岩 气渗入面积和开采深度 ，使 开发商得 以获取 页岩层 中的丰富储气 。 二是发达 的天然气管网设施 与第三方 准入条款 。美 国 目前有４ 多万千米的天然气管道 ，并 自 ０ １９ 年起 实现 了天然气开发和运输的全面分离 ，对开发 商和管道运输商进行不 同的政策监管 ，在 ９３
美国页岩气勘探开发技术和管理经验的启示
美国页岩气勘探开发技术和管理经验的启示刘权胜;汪琴;郭强;李虎【摘要】我国页岩气资源丰富，但页岩气勘探开发起步较晚，在技术以及管理方面都有很大欠缺，美国页岩气的快速发展有很好的借鉴作用。
通过对美国页岩气藏资源分布与地质特征、管理经验及勘探开发与增产技术的介绍与分析，总结了美国页岩气藏勘探开发的成功经验，并揭示出对我国页岩气藏勘探开发的启示，指出页岩气的勘探开发需要从技术及管理上借鉴美国经验的同时还应注意到我国页岩气藏的特殊性以及我国的国情。
【期刊名称】《录井工程》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】5页(P33-36,40)【关键词】页岩气;管理经验;勘探开采技术;勘探开发【作者】刘权胜;汪琴;郭强;李虎【作者单位】青海油田公司冷湖油田管理处;西南石油大学;南阳腾远石油工程技术服务有限公司;塔里木油田公司勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE132.8刘权胜，汪琴，郭强，李虎.美国页岩气勘探开发技术和管理经验的启示.录井工程，2012，23（3）：33-36，40页岩气是指由于连续的生物作用、热成熟作用或二者的共同作用而生成的天然气，常以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高炭泥页岩中。
它是一种大面积连续分布的非常规天然气藏，一般渗透率极低（远小于1mD），常伴有天然裂缝，通常需要特殊钻井（如水平井）、完井（如压裂）等生产工艺才能获得商业产量。
美国是世界上页岩气勘探开发最早的国家，也是目前世界上页岩气产量最高的国家。
由美国近几年非常规气产量增长趋势可知，页岩气产量成指数增长，是目前经济技术条件下天然气工业勘探开发的重要领域和目标。
随着美国页岩气勘探开发的巨大成功，页岩气地质理论及开发增产技术有了很大的发展，页岩气的勘探开发成为国内外天然气勘探开发热点。
我国页岩气资源丰富，但页岩气勘探开发起步较晚，在技术以及管理方面都有很大欠缺，美国页岩气的快速发展对中国有很好的借鉴作用。
基于对美国页岩气开发状况、管理经验及开采与增产技术进行调研分析，可以为我国页岩气藏管理和开采、增产方案提供可借鉴的经验，从而有利于指导我国页岩气的勘探开发。
页岩气开发环境监管框架的美国经验借鉴
页岩气开发环境监管框架的美国经验借鉴作者：彭民陈君曦杨洪波雷鸣来源：《中国石油大学学报(社会科学版)》2018年第01期摘要：页岩气开发产生的环境影响已经受到开发国政府的高度关注，加强开发中的环境监管已成为各国政府的共识。
在总结国内学者对中国页岩气开发环境保护政策相关研究的基础上，结合页岩气开发环境监管要求，分析美国页岩气开发环境监管框架安排及特点，分析中国现行环境监管框架及针对页岩气开发环境监管的不足。
在借鉴美国页岩气开发环境监管经验的同时，结合中国开发区域的环境情况和政府环境监管现状，中国应建立涉及环境监管机构、监管法律及制度、标准、监管监督制度等的“统一监管，层级监督”的页岩气开发环境监管框架。
关键词：页岩气；资源开发；环境监管；监管框架中图分类号：F416.2文献标识码：A文章编号：16735595（2018）01000107自美国油气企业广泛使用包括水平井、清水压裂等页岩气开发技术以来，油气产量急剧上升，随着开发面积的扩大和时间的推移，给当地水、大气、植被生态及居民生活环境带来了明显影响[1]，这引起了页岩气生产国的高度重视，并加强了环境监管。
如美国特别出台了水力压裂操作过程空气污染控制联邦标准，地下水检测标准等；欧盟规定页岩气钻探、开发和生产的法律基础是“碳氢化合物指令”，该指令规定了开发活动授权和使用授权的基本条件，并以采矿法为核心、其他法律为补充来建立环境监管法律框架；加拿大各省对页岩气开发开始持谨慎态度，石油生产商协会（CAPP）受政府委托，于2011年发布了《页岩气开发水力压裂技术指导条例》，明确要求加强水资源管理，加强水和液体使用信息的披露。
[2]中国页岩气开发还处于起步阶段，其环境监管问题也一直备受政府和广大学者的关注，如重庆涪陵区2014年率先成立了“页岩气环保研发与技术服务中心”，研究涪陵区块页岩气开发建设与环境保护问题。
冯连勇、毛成栋等在总结美国页岩气开发环境监管经验和不足的基础上，对比分析了中美环境监管现状，并就如何借鉴先进经验提出了建议[34]；童莉、梁鹏等针对中国页岩气开发环境监管的不足，从制度、技术、机制、规划入手，提出了发展完善对策[56]；丁贞玉、谭茜等对美国页岩气开采水环境监管经验进行了重点研究[78]；张思兰等以重庆涪陵页岩气开发示范基地为研究对象，探讨了环保物联网在开发环境监管中的应用[9]。
北美页岩气开发的关键技术
井 的水平井钻井技术有利于 降低开发成本 ；中国页岩气储层 具有非 均质 性强 的特点 ，应有 针对性 地进行储 层表
第３ ４卷第 ４期
ＤＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ． １ ０ ０ ０ ． ３ ７ ５ ４ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ ３ １
北 美 页岩 气 开 发 的 关键 技术
吕晓光 吴文旷 李 国强 Ｂ ｅ ｎ Ｃ ｏ ｘ 林 丽华 杨 青
Ｉ Ｎ ＮｏＲＴＨ ＡＭ ＥＲＩ ＣＡ
曲 Ｘ ｉ ａ ｏ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ， ＷＵ Ｗｅ ｎ ｋ ｕ ａ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｇ ｕ ｏ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｂ ｅ ｎ Ｃ ｏ ｘ ，Ｌ Ｉ Ｎ Ｌ ｉ ｈ ｕ ａ ，Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ （ ｃ ＆ｃ Ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｓ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ０ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
征研究 。
关
键
词 ：页岩气 ；甜点 区；水平井 ；分段压裂 ；微地震监测 ； 水资源管理
中图分类号：Ｔ Ｅ ３ ４ １
文献标 ７ ５ ４（ ２ ０ １ ５ ）０ ４ — ０ １ ５ ８ — ０ ５
ＫＥ Ｙ Ｔ ＥＣ ＨＮＩ ＱＵ ＥＳ Ｆ ＯＲ Ｔ ＨＥ Ｓ ＨＡＬ Ｅ ＧＡＳ ＤＥ ＶＥ ＬＯＰ ＭＥ ＮＴ
ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｃ ｉ ａ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｓ ｔ ；ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ａ ｌ ｅ ｇ ａ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ｖｏ ｒ ｉ ｒ ｓ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ａ ｒ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｉ —
美国页岩气水力压裂开发对环境的影响
美国页岩气水力压裂开发对环境的影响一、本文概述本文旨在全面探讨美国页岩气水力压裂开发对环境的影响。
我们将从多个维度进行深入分析，包括水资源使用、地下水污染、地表生态破坏、温室气体排放，以及社会和经济影响等。
通过对这些关键问题的深入研究，我们希望能够为读者提供一个清晰、全面的视角，以理解页岩气开发带来的环境挑战及其潜在影响。
我们将从页岩气水力压裂的基本原理和过程开始，解释这种开采技术如何影响环境。
然后，我们将关注水资源的使用和消耗，探讨水力压裂过程对水资源的需求以及对水供应和生态环境的影响。
我们还将分析水力压裂可能导致的地下水污染问题，包括化学物质的泄漏和对地下水源的潜在威胁。
我们将关注地表生态的破坏，包括土地使用变化、植被破坏和生物多样性的减少。
我们还将探讨页岩气开发过程中温室气体的排放问题，特别是甲烷这种强效温室气体的排放情况。
我们将分析页岩气开发对社会和经济的影响，包括就业、能源安全、能源价格等方面。
我们将努力提供客观、科学的分析，以期为读者提供一个全面的视角，以理解和评估页岩气水力压裂开发对环境的影响。
二、水力压裂技术的原理与过程水力压裂技术是一种广泛应用于石油和天然气开采领域的技术，特别是在美国页岩气开发中扮演着关键角色。
这种技术的核心原理是利用高压泵将水、沙粒和其他添加剂的混合物注入地下岩层，以形成和扩展裂缝，从而增加油气流向井筒的通道，提高采收率。
水力压裂过程通常包括以下几个步骤：钻井工人会在目标页岩层位钻出一口井，并在井筒中安装套管以保护井壁，并在套管内部安装一层称为“油管”的管道，用于后续的压裂作业。
接着，将压裂液通过油管泵入地下，同时不断增加压力，直至压力超过岩层的抗压强度，此时岩层便会产生裂缝。
随着压裂液不断注入，裂缝会沿着岩层中的应力薄弱区域扩展，形成一个复杂的裂缝网络。
为了保持裂缝的张开状态，压裂液中通常会混入一定比例的沙粒或其他支撑剂，这些支撑剂在裂缝中形成“砂桥”，支撑起裂缝，防止其闭合。
美国页岩气开发对水资源的挑战
• 德克萨斯的地方法 规一贯对油气行业 比较友好。然而由 于近期干旱引起的 水资源短缺，其态 度可能发生转变
页岩气开采中的水资源管理：处置，处理和回 用
组分 总盐度
钙 镁 铁 钡 总悬浮颗粒
玛西拉页岩
巴涅特页岩
范围
中值
范围
中值
3010261,000
压裂液
压裂反排液和 产出水
排放和泄漏引起的水
污染和机动车排放引 起的大气污染
Modified from EPA website
封存水
对水资源的影响：水量问题
Bakken1: 15000 m3/fracture
Niobrara2: 12500 m3/fracture
Marcellus2: 22000 m3/fracture
污水综合处理脱盐系统
干净的 脱盐水
电容去离子
• 紫外灭菌技术
– 成熟技术 – 没有总盐度限制 – 需要前处理去除浊度
• 水力涡凹技术 • 膜处理技术
噬菌体微生物防治技术 – 莱斯大学研究成果
• 防止H2S引起的酸化, 腐蚀, 以及 FeS2引起的阻塞
处理过的水
阴极 阳极
污水
盐 硝酸盐
氨 砷 金属
热力学
苦咸水RO Brackish water RO
Seawater RO 海水RO
微生物燃料电池-电容式脱盐联用技MFCCDI – 莱斯大学研究成果
污水
典型页岩 范围
3000350,000 NA NA NA NA 0-250
*单位均为 mg/L
各页岩气产区产出水总盐度
40,000-280,000
页岩气开采对地下水环境的影响和污染控制措施浅析
页岩气开采对地下水环境的影响和污染控制措施浅析摘要：页岩气是一种非常规天然气资源，页岩气开发能够减轻能源领域对石油、传统天然气的依赖，为社会能源保障发挥积极的作用。
但是，页岩气开采也会造成一些环境污染问题，特别是开采过程涉及到大量的地下作业，如钻井、压裂等，可能会对地下水环境造成污染，因此必须采取有效的污染控制措施，保护地下水环境。
本文对地下水污染问题的引发机制和防护措施进行了详细阐述，提出了应对地下水污染问题的可行性解决方案，以期对页岩气开采中的环境保护问题提供参考。
关键词：页岩气开采；地下水环境保护；污染控制措施1. 引言页岩气是一种非常规天然气资源，具有储量丰富、开采成本低、不含硫化氢等优点，已逐渐成为国内甚至全球能源开发领域的热点。
然而，和传统天然气开采类似，页岩气开采过程中也会产生环境问题，其中最引人关注的问题就是地下水污染。
因此，建立全面可行的地下水环境保护措施，对于保护地下水资源、维护生态环境、促进页岩气可持续开发和利用至关重要。
2. 地下水污染现状页岩气的开采需要通过水平或垂直钻井、压裂等工艺来释放气体，而这些工作极可能对地下水环境产生较大的影响。
主要影响因素如下：（1）压裂过程中，出现渗水通道或压力过大导致压裂液泄漏，污染地下水。
（2）钻井过程中井身结构不稳定或遇到浅层弱~中风化碎屑岩层，容易出现井漏等问题。
液体从井中漏出，流入地下水层，引起地下水的污染。
（3）地面的放喷池、污水池、应急池及污水罐底部因防渗不到位或防渗层破裂出现废水渗漏，有可能造成不同程度的地下水污染；物料跑冒滴漏，钻井过程中物料管理不严格、化学品堆放不当、柴油泄漏等物料的跑冒滴漏不同程度的污染地下水。
（4）已关停的页岩气井如果没有采取良好的采油压制措施则可能会污染地下水。
（5）井喷造成钻井液、压裂返排液外溢，也可能产生地下水污染。
3. 地下水污染控制措施（1）源头控制措施①钻井方案制定前，应充分研究地质设计资料，井位选址避开已知的地下暗河、溶洞、漏斗等复杂地质区，通过合理选址从源头上有效的保护地下水环境。
美国页岩油气开发关键成功因素分析及其经验借鉴分析
美国页岩油气开发关键成功因素分析及其经验借鉴分析——页岩油气储量大，开采环境好美国页岩气储量世界领先，页岩埋藏条件好，开采区地广人稀，地质条件优越。
根据美国能源信息署 2013 年估计，美国的页岩油储量居世界第二位，页岩气储量居于世界第四位，页岩油气储量丰富，为页岩油气的开发提供了充足的资源前提。
此外，美国优越的地质条件为页岩油气的开采提供了便利的条件。
具体表现为，页岩气层埋藏深度相对较浅（大部分在180-2000米），单层厚度大（30-50米）、基质渗透率高（大于 100mD）、成熟度适中碳含量较大（大于2%）、页岩脆弱较好（硅含量大于-35%），较其他国家的页岩气更加容易开采。
并且美国的页岩气丰富区大多分布在中部平原，地广人稀且远离沿海等经济发达及人口居住地，利于修建公路、机动运输、打钻等系列开采活动的实施及大面积占地。
——市场成熟，大量中小公司推进技术突破，专业化分工降低生产成本美国的页岩气革命的萌芽与成长与中小企业的开拓密不可分，页岩气革命的发生更多的是中小企业开拓市场、追求利润的结果。
这些中小企业虽然资金实力较小，但拥有专业技术，可以致力于区域业务的勘探并率先步入勘探的前沿领域。
据统计，美国页岩气产业中涉及8000 多家油气公司，其中 7900余家是中小企业，是推动页岩气革命的主体。
独立油气公司对页岩气革命的发生起到了至关重要的推动作用，规模较小使得其具有决策灵活，风险承受能力大的特点，推动了大量页岩油气的开采技术突破。
如米歇尔能源公司开发出了水平井技术与分段压裂技术，推动了美国页岩气革命的成功。
切萨皮克能源公司依靠自身技术在美国发现了大量非常规油气新储量，因此，从初始投资仅五万美元的小公司发展成为美国第二大天然气生产商。
另一方面，由于中小型油田服务类公司掌握核心技术，包括很多石油巨头在内的石油公司会通过外包业务，让油田服务类公司提供相应的专业服务大大降低了页岩油气的开采成本。
如美国的页岩气单井成本平均只要 3000 万人民币，这种专业化分工带来的成本降低效应推动了页岩气的经济有效开采。
环保视角下美国页岩气司法实践的启示
保护 侵权 赔偿 法律 法规
举证 责任
北美 、欧洲乃至全球 能源界都关注 页岩气开 裂解 液 可能污染 地 下水 ，压 裂地 下页岩 以 “ 挤
采的环境影 响问题 ：页岩气 开采所使用的水力压 出”页岩气资源的过程 中 ，若采收措施或设备性
裂 技术不仅要消耗大量水资源 ，而且 向地下注入 能不当可能逸出页岩气导致大气污染 。２ ０ ０ ４ 年美
体排放的 《 清洁空气法 》；３ ） 涉及废弃物管理的 水力压裂方法进行水平钻井 ，或为开采或储存石
《 资源保护和 回收法 》；４） 涉及有害物质 的责 油 、天然气 的钻井” 。东北公 司 、Ｅ ｎ ｒ ｏ ｕ ｔ 资产公
Ｂ 起诉至莫农加利亚县巡回法院 ，法 任 、赔偿 、清理和紧急反应 以及弃置有害废物处 司随后将ＭＵ 置场所清理的 《 １ ９ ８ ０ 年综合环境反应补偿与责任 院判决原告败诉 ，禁令合法。 法 》。
身权 益 的 当事人 ，应准 确领会环境 污染侵权赔偿 下举证责任倒置 的法律 内涵 ；环境 污染侵 权
赔偿诉 讼 ，受害人的举证 责任应局 限于证 明存在侵权 事 实这一 范围 ，不宜将损 害后 果存在 的
证 明责任 作为受 害人诉权的 限制 。 关键词 页岩 气 水力压 裂 美国 隆派恩法令 （ Ｌ ｏ ｎ ｅ Ｐ ｉ ｎ ｅ Ｏｒ ｄ ｅ ｒ ） 环境 污染 环境
力压裂法进行页岩气开采的气井都必须安装相关 规的贯彻执行 ，同时执行州的环境保护规定 。 设备 ，减少可挥发性有机化合物及其他有 害空气 ２ ． 摩根市水力压裂禁令争议案 ：清洁能源博
污染物的排放 ，开采技术必须经审查通过 后方能 得司 法 与行政 的支 持 使用 ，并须报告压 裂液的化学成分 ，这成 为美国 规范页岩气开采的最新法规。 美国页岩气 开发与环保的博弈从未停止过 ， Ｅ ｎ ｒ ｏ ｕ ｔ 资产公司是美国摩根市摩根工 业园区
美国页岩气开采的水环境监管经验研究
裂作 业可能 需要 约 １ ０ ０ ０万 Ｉ 的水 耗 。由于 钻 井 所 使用 的水要 注入 比地下 蓄水层 更 深 的页 岩层 ， 大量 水 主要 被岩石 吸 收 ， 不能 再 回收利 用 。这将 限制 水 资源 匮乏 地 区页岩气 的开 发 ， 如德 克 萨斯 州鹰 滩 页岩构 造 区在 开采 时期遭 遇多 年大旱 。此 外 ， 页岩 气开 采也 会 影 响 当地水 流 和湖泊 的季节 性径 流变化 。 我 国页岩气 资 源 开 发地 区大 部 分 处 于 水 资源 短
的初期 ， 要 着力加 强页 岩气开 采 、 运输、 储存 和 处理 全 过程 中 的环 境 风 险评 估 以及 由此 对 周 边居 民环 境 产 生 的影 响 。同时 ， 针对 不 同区域 的环境 特 点及 敏 感程
度， 结合 主体功 能 区划 相 关 要 求 ， 以及 可能存 在 的环
境 问题 ， 分 区域 推 进 页 岩气 开 发 的 环 境 管理 ， 形 成 全 过 程 的监 管机 制 。本 文 主要 针 对 美 国页 岩气 开 发 的 水 环境监 管经验 与教训 进行 探讨 ， 借 鉴其 水 资源 保护
和 环境监 管等领 域 的新思路 及最 新成 果 ， 为 我 国 正 在
这是 正在或 即将 开 发 页岩 气 资 源 的 国 家都 不 能 回避
的 问题 。
筹 划 的页岩气 开发 时期环境 保护 战略 提供参 考 。
１ 页 岩 气 开 发 利 用 对 水环 境 的影 响 与 风 险 １ ． １水 资 源 量 消耗 巨大
美国页岩气开发的环境监管机制研究——以俄亥俄州为例
Natural Resource Economics of China
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学习与借鉴 Study 美国拥有丰富的页岩气、页岩油资源。1960年页 岩气作为常规油气的替代品首次被美国社会所关注。 2000年随着开发技术的成熟，美国开始推广页岩气的 商业开发。2004年页岩气全美产量增速达5%，2007年 达10%，2015年更是同比增长56%，达4307亿m ，居 全球首位 。当年美国的天然气出口增长18%至505.2 亿m ，净进口量减少至264.76亿m 。美国实现了从 2007年开始的天然气进口量逐年递减 。丰富的资源 储备和技术革新带来的页岩气革命已改变了美国的 能源进出口格局和宏观能源政策。预计至2030年， 页岩气将全面取代常规油气成为美国的主要能源来 源 。但大规模开发也引起了相关的环境争议，阿肯 色、科罗拉多、路易斯安那、俄亥俄、宾夕法尼亚、 德克萨斯、西弗尼吉亚等州均出现了私人主体对页 岩气开发者提出的联邦巡回、上诉法庭和基层行政 法院的诉讼。例如基于《美国环境政策法案》（T h e national environmental policy act）、《濒危物种 法案》（Endangered species act）、《森林管理法 案》（National forest management act）、《清洁 空气法》（Clean air act）、《清洁水法》（Clean W a t e r A c t）等联邦或州法律提出的油气开发妨碍 （Nuisance）原告享有财产利益；侵害（Trespass） 原告财产；过失（N e g l i g e n c e）造成原告人身财产 利益损害；开发商违法合同约定，犯有合同欺诈 （F r a u d）过错应承担赔偿原告财产损害，补偿原告 生活质量下降损失，弥补原告精神痛苦的责任；此 外也有原告主张页岩气开发是异常危险行为（U l t r a hazardous activity），因此应适用严格责任（Strict l i a b i l i t y）追究侵权责任。分析这些案例，表面的争 议围绕着私人财产和页岩气开发的紧张关系展开，但 深层次则反映了人类生存、社会发展与自然资源开发 间的矛盾。 处于社会第三部门的美国环保组织积极表达社 会对环保的关切，为民众发声影响国家环境监管政策 的制定与实施。梳理美国主要环保组织对能源开发环 境监管的主张，我们可以将其分为激进的“自然景观 保护派”和相对温和的“自然资源保护派”两类。自 然景观保护派是较为激进的环保主义者。他们主张人 类应最大程度地维持自然的原始风貌，人类是自然的 附庸，科学和工业是自然的大敌。他们反对大规模的
美国页岩气开发水力压裂作业监管措施概述
植物的影响、地面干扰、工人健康和安全。
很多联邦法律是由州政府根据相关联邦机构批准的各个协议和规划来实施的。
2 水力压裂流程监管促成页岩气经济可采的另一个技术关键就是水力压裂。
水力压裂是一种对地层实施的增产措施，用于改善生产层的渗透率，使气体可以更好地流向井筒。
水力压裂可以用来克服阻碍流体(气或水)流向井筒的天然屏障。
这样的屏障可能包括页岩地层中的天然低渗层，或是由于附近井筒在钻井活动受损而导致渗透率降低。
水力压裂是将一种压裂液按事先计算确定的一定速率和压力泵入地层以在目标地层中制造裂缝或裂隙。
就页岩气开发而言，压裂液主要是水基液体，与协助支撑剂进入裂缝的添加剂混合在一起。
水平钻井和水力压裂的使用是页岩气开发不同于常规气体开采作业的区别所在。
另一处区别在于压裂液的主要成分是大量的水。
一口井的压裂工程通常在几天左右，沿水平井段的多个层区进行依次射孔和压裂作业，从井的末端(“脚趾”)开始沿水平段反向作业直到水平段的起点(“脚跟”)。
单个井筒内可以同时进行25个或更多的压裂作业。
每次压裂后，会用临时胶塞将泵入压裂液的层区和之前压裂的井段分隔开来，随后这些胶塞将在压裂液从井中返排前被去除 页岩气作业公司通过微地震监测，可以绘出压裂造成的微地震活动，揭示裂缝是如何0 引言十多年以来，美国的页岩气开采经历了非凡的增长。
近几年，诸如水平钻井和水力压裂(压裂)这样的技术改进为开发带来了经济性，使得利用美国页岩深层储层的天然气生产一片繁荣。
这一欣欣向荣的趋势加上估计仍有很多未开发储量和预测未来产量将继续攀升，带来了十分乐观的情绪。
然而，很多人也对页岩气生产的环境影响深感担忧，包括这可能会对地下水和地表水带来的伤害、对栖息地的摧毁和对空气的污染。
监管单位、政策部门和公众需要以客观的信息来源为依据，就如何管理页岩气开发所伴随的挑战寻求解答方案和决策。
1 监管和执行框架在美国，油气的开发和生产，包括页岩气，是通过一系列复杂的联邦法、州法和地方法加以管理的，这些法律涉及勘探和作业的所有领域。
浅谈页岩气压裂开采及环境保护
浅谈页岩气压裂开采及环境保护摘要：在当前，我国各个行业都在面临转型升级的重要时期，促进能源开发与环境保护的有机结合是为我国可持续发展事业作出积极贡献的重要举措。
而在当今能源逐渐缺乏的时代特征下，页岩气是最符合经济效益和环保意义的资源之一。
本文就页岩气压裂开采及环境保护做了简要分析，提出了相关策略。
关键词：页岩气；压裂开采；环境保护引言：我国页岩气资源在全国范围内各个区域分布都十分广泛，然而在当前页岩气开采过程中，由于监管缺失和开采方式相对粗糙，造成了相对严重的环境污染，这对于我国长期发展十分不利，因此，做好页岩气开采的环境保护极为重要。
1、我国页岩气资源开采现状我国页岩气分布范围十分广泛，且拥有十分巨大的资源开发潜力，而页岩气也是当前石油、天然气等能源的有效替代资源，具有十分重要的战略意义。
结合页岩气自身发育条件及地质情况来看，我国西北、南方、华北、东北以及青藏等地区都是页岩气生成发育十分优质的地区。
具体来看，我国页岩气可采存储量十分巨大，超过了300,000亿立方，是世界页岩气可采储量最高的国家，可以提供我国使用超过100年。
当前，我国页岩气分布具有明显的特点，这主要体现在，我国页岩气埋藏深度较大、分度较差、地质结构复杂、水汽分布不一致，这些原因都造成了我国当前页岩气开采难度相对较高，开采过程需要付出较大成本。
近年来我国页岩气勘探开发工作取得较大进展，在我国四个主要页岩气分布区域都取得了重大的战略突破，这对于我国能源产业发展具有特殊意义，是促进我国能源利用多元化的重要进步。
然而，由于我国当前页岩气发展过程中缺乏一定政策规范支持，导致了当前页岩气开发开采工作停留在初级阶段，存在不成熟、不完善的突出现状，为解决这一问题，我国有必要完善建立起页岩气开采开发的具体配套政策，为提升燃气开发水平作出积极贡献。
2、页岩气压裂开采对于环境的影响分析2.1水资源消耗较大在当前页岩气压裂开采的实际工作中，水力压裂法十分常见的一种开采方式，水力压裂法往往需要采用压裂液开展工作，而压裂液则由大量高压水配合砂以及其他化学添加剂构成。
中美页岩气水力压裂返排液环境影响与治理
＊基金项目：石油石化污染物控制与处理国家重点实验室开放课题（ＰＰＣ２０１７０１０）；山西省科技重大专项（２０１８１１０２０１７）。
竹涛，２００９年毕业于北京工业大学环境工程专业，博士，教授／博导／所长，现在中国矿业大学（北京）大气环境管理与污染控制研究所从事大气污染控制与固废资源化研究工作。
通信地址：北京市海淀区学院路丁１１号，１０００８３。
Ｅ ｍａｉｌ：ｂａｍｂｏｏｚｔ＠ｃｕｍｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ。
中美页岩气水力压裂返排液环境影响与治理＊竹涛１ 薛泽宇１ 牛文凤１ 侯益铭３ 叶泽甫３ 薛明２（１．中国矿业大学（北京）大气环境管理与污染控制研究所；２．石油石化污染物控制与处理国家重点实验室；３．格盟国际能源有限公司）摘 要 对比分析中美页岩气水力压裂返排液，发现两者均具有产生量大、成分复杂、难生物降解、高ＣＯＤ、高ＴＳＳ、高ＴＤＳ等特点，若压裂返排液进入到地表水及土壤中，可能造成不利影响，甚至对人类健康造成影响。
目前常用的处理压裂返排液的技术有深井回注法、处理后回用法及处理后排放法。
我国页岩气水力压裂返排液处理技术尚不成熟，部分地区仍沿用石油行业处理采出水的方法；部分页岩气田以借鉴国外压裂返排液处理技术为主，结合自身返排液情况制定处理流程；返排液回收后重新用于水力压裂的水处理技术还不成熟，应积极开展压裂返排液处理技术的研究。
关键词 页岩气；水力压裂；返排液；环境影响ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ３１５８．２０１９．０５．０１８ 文章编号：１００５ ３１５８（２０１９）０５ ００６５ ０６０ 引 言根据美国环保署统计结果［１］，页岩气开采过程中，开采一口井的耗水量为８７００～１４０００ｍ３，其中的２０％～８０％可以返排，其余水可短暂存在于地层中。
美国各地区返排液现状各不相同，Ｂａｒｎｅｔｔ地区和Ｍａｒｃｅｌｌｕｓ地区产生的压裂液分别为１４３８３，２０８１７ｍ３，返排率分别为３２４％和２２％［２］。
页岩气开发中的水环境保护问题
页岩气开发中的水环境保护问题李劲;孙刚;李范书【摘要】页岩气作为一种非常规天然气在世界能源格局中的地位正变得日益重要。
美国是开发页岩气获得成功的国家。
介绍了美国环境管理法规的缺失情况，分析了页岩气开发水环境管理的特点，综述了产出水的处理方式，可为国内页岩气的开发提供借鉴。
%As an unconventional natural gas ,shale gas has become increasingly important in the world energy resources structure .The US is one of the main nations which get great success in shale gas development .The lack of environment protection regulations in the US were intro-duced ,and features of water environment management in shale gas development were analysed , and treating measures for waste water in shale gas development were also reviewed ,which can provide a reference for domestic shale gas development .【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P339-344)【关键词】页岩气;水力压裂;压裂液;返排液;产出水处理【作者】李劲;孙刚;李范书【作者单位】中国石油西南油气田公司天然气研究院;中国石油西南油气田公司川西北气矿净化厂;中国石油西南油气田公司天然气研究院【正文语种】中文【中图分类】TE991页岩气资源主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联地区。
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摘
要
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。 关键词 页岩气；压裂液泄漏；地下水污染；水环境监管
油
・４・ ２０ １
气
田
环
境
保
护
Ｖ０１．２４
Ｎｏ．４
３年８月
ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡｌ．ＰＲＯＴＥＣ’ＦＩＯＮ ＯＦ ０１１．＆ＧＡＳ ＦＩＥＩ．ＤＳ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—３１５８．２０１３．０４．００２
美国页岩气开采的水环境监管经验研究六
丁贞划院）
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美国页岩气开发过程中水环境监管经验
２．１监管体系－９水资源保护
美国的环境监管机构包括联邦级别的环境保护 局（ＥＰＡ），能源部，内政部土地管理局以及州级的职 能部门等。能源部作为联邦监管机构中的主管部门， 在页岩气方面的主要工作是研究和制定能源战略与 政策，组织、协调而后自主关键技术的研发；内政部土
０００
起行政管理事故。在环境事故中，地下水污染相关问 题占３５％，地表水污染占３０．２％，水土流失占 ２４．６％，水泥套管问题占８．７％，井喷沙涌问题占 ０．９％，气体横向运移问题占０．５％。 水平井钻井和水力压裂法是页岩气开采的核心 技术，压裂液体和其它污染物（如来自气井的甲烷、重 金属、放射性物质）可能会通过多种潜在途径流出，从 而造成地下水污染。水力压裂中添加的化学物质是 根据每个矿井的实际情况设计的，这些化学物质主要 是为了降低黏度、抑制细菌生长等。根据目前公开的 压裂液成分，添加的化学物质包括润滑剂、酸、杀虫剂 等，主要包括柴油燃料、煤油、苯、甲苯、二甲苯、甲醛 等，这些物质如果污染水体，足以对人体造成危害，甚 至致癌。页岩气藏一般埋藏较深，与储水层之间还会 隔着很多地层，因此在压裂的过程中污染地下水的可 能性较小。但是，劣质套管和水泥灌注都可能成为污 染物流出的通道。在完井作业（也称“井筒清理”）过 程中，安装永久加工设备之前，刺激性的材料和其它 泥石碎片会向上流出。此外，液体通过自然断层、裂 隙、透水岩层、附近不恰当的弃井或完成井向上迁移、 以及向地下蓄水层内或者上方的直接灌注都可能对 地下水造成威胁。 ２
Ｐｏｌｌｕｔａｎｔ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ
环境保护，尤其是水环境保护。 美国ＥＰＡ和各级州府环境保护局都有严格的油 气水环境保护规划，明确水环境保护目标、应对措施 和污染处理设施，这些对页岩气开发过程的水环境监 管提供了有力保障凹］。首先，所制订的水质和总量控 制目标对页岩气开发地区的水体用途进行分类、分 区，规定水质控制指标、排人矿区的污染物允许数量、 分配至每个集中排放口的容许排放负荷，以及重点治 理设施及其所需要的费用，使页岩气开发地区流域内 低于水质标准的水体达到规定目标，防止高质量水体 水质下降。其次，要求对页岩气等油气开发地区进行 水环境系统规划。包括在规定期限内建设页岩气开 发所需的水环境控制系统，对各类污染源提出控制措 施，确定处理页岩气开发产生的废水与污染的途径与 方法等，以及实现其规划的进度与费用。再次，对页 岩气开发进行环境基础设施规划，在页岩气开发地区 规划需建造的废水处理厂和相关设施以达到水质 目标。 美国能源部报告中关于水资源保护部分强调指 出，页岩气开发必须保证在不干扰当地工农业正常用 水的前提下，当地水资源的供水能力能够满足页岩气 井的钻探与水力压裂用水。美国地质调查局提出了 页岩气开采三个水资源问题加以限制开发过程的耗 水：①钻探用水不能给当地的水资源带来冲击；②应 避免（乡村）小流域和河流的退化；③评估钻探回收水 的利用程度。如果没有正确控制钻探取水的频率、时 间和地点，则会对水资源保护产生不利影响。大量增 加的页岩气开采用水可能会引起地表水及地下水资 源的枯竭、含水层储水能力的丧失、区域水资源的可 持续利用率减少等。美国内政部也于２０１２年５月提 出，要求油气公司披露在美国本土作业的水力压裂中 使用的化学品，并呼吁钻井公司应确保所使用的流体 不从井筒逃逸。油气运营商还必须有适当的水管理 计划，以处理压裂液。
页岩气开发可以缓解能源压力、保障能源安全，
同时也是人类应对全球变暖、减少大气环境污染的有 效手段之一。国际能源署（ＩＥＡ）２０１１年６月发布的 解读天然气“黄金时代”的专题报告指出，到２０３５年 全球以页岩气为主的非常规天然气产量可达到１．６
万亿ｍ３，占同期天然气供应增量的２／３［１］。然而，页
岩气开发带来日益突出的环境问题，引起广泛争议， 这是正在或即将开发页岩气资源的国家都不能回避 的问题。 目前，美国是全球唯一实现页岩气商业化开发和 规模利用的国家。近十年来，美国在水平钻井、水力 压裂等关键技术上取得重大突破，形成了一个技术创 新特征明显的新兴产业，并已开始向全球进行技术和
次。在联邦层面，目前正在积极设立针对页岩气开发
时期环境保护的专项法律法规，但是对于页岩气开采 活动的环境监管已穿插在各项联邦政府颁布的法律 中，逐步建立了较为完备的环境监管法律体系，实现 了从废气排放、废水排放、土壤污染、噪声污染及栖息 地等多方面、覆盖开采前、中、后多环节的全方位监 管，在一定程度上保障了美国在页岩气发展过程中的
地管理局主要负责管理联邦政府拥有的土地和油气
矿权；环境保护局是联邦层面监管页岩气开发的主要 机构，负责监管与页岩气开发相关的环境问题。各州 根据其机构设置体系的不同，主管环境监管的职能部 门也各不相同，如德克萨斯州的铁路管理委员会，宾 夕法尼亚州的州长页岩气咨询委员会等。美国对页 岩气开采活动的环境监管包括联邦和州政府两个层
万方数据
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油气田环境保护・热点专题
和再利用，并开展生产现场内的废水处理工作。因 此，美国废水监管条例的目的就是尽可能降低或消除 接触废水污染物所带来的危害风险。联邦《清洁水 法》条例彻底禁止将来白天然气生产点源的废水污染 物进行直接排放，水力压裂作业方不得将废水直接排 放到地表水体，而是运送到获得了排放授权的处理设 施，并通过国家污染物排放消除系统（Ｎａｔｉｏｎａｌ
ｍ３，每口水平井需
水量多达垂直井的５倍，每天需用水约１１４ ｍ３。假定
达１ ０００口钻井开采四川盆地中１５亿ｍ３的页岩气
（约占２０２０年页岩气年产能目标的５％～１０％），可知 需要所有钻井２４ ｈ工作１
５００
ｄ（约４ ａ），需用水１．７１
亿ｍ３，相当于消耗该盆地地下水淡水可开采资源量 的１．１％（每年０．２５ ｏＡ）Ｅ３３。另外，区域地下水位下降 还会使平原或盆地湿地萎缩或消失、地表植被被破 坏等。
１．２地表水污染
数据显示Ｌ４］，在注入水力压裂液并释放压力后， １０％～７０％的原注液体量，或大约１～６万桶（１６０～ ９６０万Ｌ）液体会返回地表，俗称“返排废水”。如果管 理不当，返排废水会威胁到地表水体水质。有些气井
也会产生“生产废水”——指在地下地层自然存在，与
油和天然气共同开采出来的水，长期来看，每百万ｍ３ 的燃气产量会伴随３万～１３万Ｌ的生产废水。尽管 每个页岩构造不同，一口页岩气气井的生命周期最长 可以达到４０ ａ，此单井的生产废水总量可以达到数百 万Ｌ。“返排废水”和“生产废水”都含有用于水力压 裂生产流程的各种潜在危害化学物质，包括用于减小 摩擦的有毒化学润滑剂，用于抗腐蚀和防细菌滋生的 添加剂，以及自然生成的污染物，如碳氢化合物、重金 属、盐分以及自然生成的放射性物质（ＮＯＲＭ）。如果 废水排放前的处理工作不到位，地表就会受到污染； 化学物质会渗透到浅层土壤，然后进入含水层；水力 压裂液体和废水在储存和往返于钻井现场的运输过 程中也可能会出现意外的地表溢漏。在美国某些地 区的页岩气作业者，包括马塞勒斯区块作业者，会将 废水运到公共污水处理厂（ＰＯＴＷｓ）进行处理。 １．３地ｌ、水污染 水力压裂法开采天然气会对地下水造成一定污 染。宾夕法尼亚州位于马塞勒斯页岩区，是目前美国 进行页岩气开采的主要地区。宾夕法尼亚州在页岩 气开发过程中环境污染频发，也促使其相关环境监管 体系相对完善。宾夕法尼亚州在页岩气开采过程中 共发生２ ９８８起事故，其中１ １４４起环境事故，１
文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—３１５８（２０１３）０４—０００４—０５
中图分类号：Ｘ３７
引
言
的初期，要着力加强页岩气开采、运输、储存和处理全 过程中的环境风险评估以及由此对周边居民环境产 生的影响。同时，针对不同区域的环境特点及敏感程 度，结合主体功能区划相关要求，以及可能存在的环 境问题，分区域推进页岩气开发的环境管理，形成全 过程的监管机制。本文主要针对美国页岩气开发的 水环境监管经验与教训进行探讨，借鉴其水资源保护
万方数据
２０１３年８月
丁贞玉等：芙网页岩气开采的水环境监管经验研究
．５．
（黄淮海平原）、四川盆地、辽宁、山西、天山及河西走 廊等地区，而我国页岩气勘探的有利区域也基本上处 于这些地区或邻近区域。由于这些地区的地表水缺 乏，页岩气开采的用水将主要依靠开采地下水。这将 极有可能造成地下水资源枯竭、含水层储水能力丧 失、水质恶化等不良影响。根据美国页岩气井的统计 数据．单井总平均产气量约１
然产能外，一般页岩气藏均需水力压裂后才可获得工
业气流。在美国，页岩气开采用的水力压裂法耗水量 较大，压裂液中９８％～９９．５％为水和砂，一次水力压 裂作业可能需要约１ ０００万Ｌ的水耗。由于钻井所 使用的水要注入比地下蓄水层更深的页岩层，大量水 主要被岩石吸收，不能再回收利用。这将限制水资源 匮乏地区页岩气的开发，如德克萨斯州鹰滩页岩构造 区在开采时期遭遇多年大旱。此外，页岩气开采也会 影响当地水流和湖泊的季节性径流变化［２］。 我国页岩气资源开发地区大部分处于水资源短 缺区域，页岩气资源开发将进一步加剧水资源短缺的 严峻形势。我国重点缺水地区主要分布在华北平原