頁(yè)巖氣的開發(fā)生命周期包括鉆探場(chǎng)地準(zhǔn)備、鉆井、完井和壓裂釋放氣體、壓裂液回流、氣體生產(chǎn)等5個(gè)環(huán)節(jié),水資源在其中各個(gè)環(huán)節(jié)均發(fā)揮著重要作用。根據(jù)埃森哲發(fā)布的研究報(bào)告《水資源和頁(yè)巖氣開發(fā)》,美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明,鉆井和壓裂所需水量一般為500萬(wàn)加侖(1892.7萬(wàn)升)左右,相當(dāng)于1000輛卡車的運(yùn)水量,其中壓裂階段的用水量最大可達(dá)總用水量的90%。另外,在美國(guó)的天然氣鉆井水體污染事件中,48%為地下水污染,33%為井場(chǎng)地表泄漏。由此可見,頁(yè)巖氣開發(fā)既要解決水量的問題,也要解決水資源污染問題,否則將對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。
作為該報(bào)告撰稿人之一的楊葳說,水力壓裂法是目前頁(yè)巖氣開發(fā)的核心技術(shù)之一,其使用的大量水資源主要來(lái)自地表水、地下水以及市政供水等。這對(duì)于人口密度大、水源稀缺的國(guó)家或地區(qū)將構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)。另外,在壓裂過程中,除了需要大量水和沙之外,還要注入少量的化學(xué)物質(zhì)以起到潤(rùn)滑和殺菌等作用。壓裂后,之前注入的壓裂液將回流至地表,其中除了含有此前注入的化學(xué)物質(zhì)外,還帶有地層中的化學(xué)物質(zhì)以及天然放射性物質(zhì),形成廢水。當(dāng)這些物質(zhì)的濃度高于一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),水資源在循環(huán)利用和回收方面就要有可行且嚴(yán)格的解決方案。
楊葳最后表示,發(fā)達(dá)國(guó)家在頁(yè)巖氣開發(fā)過程中業(yè)已形成的六大經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。一是創(chuàng)造性的水資源管理方案尤其是水處理解決方案非常值得參考,這樣就能夠在更加嚴(yán)格的監(jiān)管環(huán)境和水資源匱乏的情況下形成長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。二是要根據(jù)頁(yè)巖地質(zhì)和特定區(qū)域特點(diǎn),因地制宜地提供解決方案,而且區(qū)域解決方案還需要運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行知識(shí)共享。三是標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)家立法與根據(jù)地方頁(yè)巖特征制定的法規(guī)之間要取得平衡。四是在水資源管理方案不斷改變的情況下,運(yùn)營(yíng)商如能主動(dòng)參與法規(guī)制定,將有助于解決方案的有效實(shí)施并降低合規(guī)成本。五是要提早計(jì)劃水資源的數(shù)據(jù)收集和管理,并實(shí)施數(shù)據(jù)的跟蹤和監(jiān)控。六是物流運(yùn)作模式將影響水資源運(yùn)輸?shù)男?,要通過專業(yè)化的分工,為相同區(qū)域的不同運(yùn)營(yíng)商提供系統(tǒng)化的整體服務(wù)平臺(tái)。