元素百科向您介绍我国页岩气开发遇到的瓶颈，面临环境影响。受美国页岩革命成功的影响，页岩气开发正在全球蓬勃发展。中国作为世界上最大的页岩气资源国，也在积极推进国内页岩气资源的发展。虽然近两年国际油价波动在一定程度上减缓了国内页岩气开发的步伐，但我国页岩气开发的战略方向并未发生根本性变化。然而，我国仍存在一些关注页岩开发环境的影响，一些学者和环保学者认为页岩气开发依赖两种技术——水平钻井和水压裂技术将对区域环境产生重大影响，主要包括水资源消耗和污染、温室气体排放、局部微地震等。
展示页岩气开发成果
事实上，中国对页岩气开发环境问题的讨论是基于美国学者对美国本土页岩气开发的研究成果。目前，中国还没有学者对中国页岩气开发进行定量研究。然而，不同的地质条件对研究结果有显著的影响。因此，缺乏根据美国经验指导我国页岩气开发实践和相关环境政策制定的坚实依据。
页岩气对水资源的消耗主要来自两种活动，一种是钻井液配置中的水消耗，另一种是压裂液配置中的水消耗。由于页岩气开发采用井工厂的运行模式，上述两项活动中使用的水资源可以重复使用，大大降低了单井上的平均水资源消耗；此外，在井试验和生产阶段，注入的压裂液部分返回地面，部分重复使用，也可以在一定程度上减少实际的水资源消耗。根据笔者的分析，考虑到上述回收利用后，四川盆地单口井水资源消耗量在1.4万至3.4万立方米之间，平均为2.4万立方米。其中，超过90%的页岩气耗水发生在压裂阶段。
页岩气开发的温室气体来源
页岩气开发的温室气体排放主要来自两个方面：一是页岩气开发过程中各种设备运行的燃料在燃烧过程中释放的二氧化碳，二是页岩气井完井试验释放活动中释放的甲烷（天然气的主要成分）。根据外国学者的研究，页岩气在井完成阶段有明显的甲烷排放，排放的甲烷直接排入大气，无需燃烧或部分燃烧。由于甲烷是一种比二氧化碳更强大的温室气体，其温度是二氧化碳的25倍以上，大量甲烷进入大气必然会对气候产生重大影响。基于这一判断，许多外国学者指出，页岩气在温室气体排放的整个生命周期甚至高于煤炭。然而，根据作者的研究，在四川盆地页岩气资源开发实践中，井阶段释放的甲烷气体被燃烧，转化为二氧化碳进入大气，大大降低了温室气体的总排放。因此，笔者计算出，我国四川页岩气开发的单井直接温室气体排放量约为1000吨至3900吨，平均2300吨，而完井阶段的平均排放量仅为960吨，甚至低于钻井阶段，明显低于美国页岩气完井阶段。正是因为采取了这些措施，页岩气在中国仍然是一种与煤炭相比清洁的能源资源。此外，在我们的研究过程中，一些井场使用电力作为驱动井场设备运行的动力。如果大规模应用这一实践，直接温室气体的排放也将大大减少。
综上所述，我国四川页岩气开发在单井水资源消耗总量和温室气体排放总量（含间接排放）方面高于美国，但从水资源供应总量和直接排放的角度来看，这些环境影响并不能显著限制页岩资源的开发。正如文章中提到的，要完全消除页岩气开发的环境影响，还需要考虑许多其他因素，这需要政策制定者在页岩气开发规划中适当考虑。
