Page 98 - 致密油、页岩油高效开发技术研究

第二章 石油地质

然趋势，难以形成永久通道。再次，天然断裂系统和井孔是可能造成页岩层与含

水层连通的主要通道，一方面在布置页岩气井位时，可以通过加强前期地质研究
来避开断裂系统；另一方面，井孔的固井质量事故是造成页岩层和浅部含水层连
通的主要通道，但从美国的统计数据来看，固井质量事故均是由于施工单位违规
操作造成的，可通过加强监管而避免。最后，水力压裂过程中使用的化学物质和

返排废水泄漏都属于意外事故，主要是管理不科学造成的，可以通过加强管理来
避免。
对于温室气体排放，天然气行业是甲烷排放的来源之一，在页岩气的勘探、
生产和输送过程中，泄漏量可占到整个气井预测总量的 1.7% ～ 6.0%。据 EPA（美

国环境保护署）评估，1990 年至 2009 年间，由于违规施工和气井维修，每年释
放或燃烧的甲烷约 19 亿立方米。为此，自 2000 年开始，EPA 实施了天然气减排
计划，即利用便携式设备从返排过程中分离出气体，直接输送到天然气管道，至
2009 年，共减排天然气 60 亿立方米以上，增加了超过 15 亿美元的利润。

根据国家气候变化对策协调小组办公室发布的数据，1994 年，中国甲烷排
放的主要来源为煤炭开采 20.7%、家畜业 29.7%、废弃物处置 22.5% 和水稻种植
17.9%，油气行业仅占 0.36%。1994 年，中国煤炭开采排入大气甲烷达 106 亿立
方米，远大于 EPA 评估的页岩气开采每年 19 亿立方米的排放量。

页岩气开发过程中的钻完井、水力压裂作业以及提供动力的大功率柴油机、
发电机等机械设备通常是 24 小时不间断运行，会产生噪声污染。针对这一问题，
可以通过在井工厂周围建造隔音墙的措施，来降低生产过程中的噪声。
关于诱发次生地质灾害，在页岩气开发过程中，道路开辟、钻井平台建设等

会破坏地表植被，洪水季节易诱发泥石流。将压裂液高压压入页岩层中产生裂缝，
这一过程会干扰地应力平衡，引起受压裂岩层应力的快速释放，可能诱发微地震
或山体滑坡。对地表植被的破坏，可以通过加强采后生态修复，恢复地表植被，
减少泥石流灾害。对于诱发微地震和山体滑坡等次生地质灾害，一方面根据美国

EPA 的研究成果，微地震等次生地质灾害诱发的主因是废水回注，并不是水力压
裂；另一方面，诸如大型水利工程、隧道、桥梁、矿山开采等均会造成地应力平
衡失稳，诱发微地震等次生地质灾害。尽管如此，我们仍然应该加强页岩气开发
过程中地质灾害的监测和管理，建立预警预报机制。

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