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中国大规模开发页岩气地震研究则需跟上-【zixun】

发布时间:2021-10-12 17:33:26 阅读: 来源:立德粉厂家

中国大规模开发页岩气 地震研究则需跟上

中国页岩气网讯:被美国地质调查局认为可引发地震的水力压裂法,正是中国未来开采页岩气的主流技术方向。尽管尚难判断地震说的科学性以及背后目的,但对中国而言,这都是一个及时的警钟,“一旦未来中国大规模开发页岩气,地震研究则需要跟上。”

“预言家”的新“预言”

曾面临“泡沫论”、“阴谋论”、“污染论”等各种非议的页岩气开发,这次又陷入了新争议——被指与诱发地震有关。

提出此观点的是美国投资界的一位大佬,一位超级“预言家”。

2014年2月初,美国著名投资基金GMO的创始人之一Jeremy Grantham在致投资者的信中谈到他对美国页岩气开发热潮的看法。他说,页岩气开发与地震之间存在明显关系,称从统计学角度看关系非常显著。

与他过去判断经济形势或股市时颇有保留的态度不同,Grantham这次异常笃定的态度引起了市场和媒体的巨大关注。因为成功预测了上世纪90年代末期的互联网泡沫和2008年次贷危机,Grantham在美国投资界具有较高影响力,而其掌舵的GMO基金如今管理着1170亿美元资产。

Grantham表示,他确信美国3级里氏及以上震级的地震与“水力压裂法”之间存在因果关系。

正是得益于“水力压裂法”技术的突破,美国页岩气开采才迎来了大规模发展的时代。这种技术主要是通过在水平钻井至页岩层后,利用向管道中输送的水、沙子和相关化学物质来击碎岩石,从而达到释放其中的天然气或石油的目的。

过去几年,美国的页岩气革命几乎重塑了美国的能源版图,2011年,美国出口的汽油、柴油以及其他能源甚至超过了其进口的能源。美国页岩气革命的成功对全球能源供应及诸多行业产生了深远影响,也由此引发全球页岩气开发浪潮。

此次,页岩气诱发地震的新论调则再次将这一新兴领域置于争论之下。此前,对页岩气开发的环境影响争议主要集中于淡水消耗和地下水污染。

“几乎可以肯定是人为的”

实际上,这不是页岩气开发第一次陷“地震”争论。

早在Grantham之前,美国地质调查局(United States Geological Survey)就进行过相关调查。2013年4月16日的美国地质学年会上,美国地质调查局发布一份报告,称美国中西部地区近十年来的地震频发现象,“几乎可以肯定是人为的”。

据该局统计,2001年以来,美国中西部阿拉巴马州到北方落基山脉地区地震频发。仅2009年,该地区就发生了50次3级及以上地震;2010年,3级及以上地震达到87次;2011年则达到惊人的134次,为上世纪同期的6倍。

上述报告认为,石油和天然气钻探活动是该地区地震频发的主要贡献者。其中,页岩气开发使用的水力压裂法及该方法涉及的废水处理井,尤其值得人们关注。

不仅是美国,据华尔街日报报道,不属于地震带的荷兰最近几年也频发地震,而政府研究表明,这与荷兰格罗宁根(Groningen)地区的天然气生产有关。2012年,格罗宁根发生了93次地震,最高为3.2级;在加拿大,近年来随着页岩气的开采,小型地震的数量大约每年增加了20-30起。研究人员已经着手研究,试图找出这些增加的微震数量与页岩气开采的关系。

哥伦比亚大学地震学家金元英( Won-Young Kim)对美国中西部俄亥俄州一个名为Youngstown的地区进行调查发现,12个月中该地区发生了100多起微型地震,而自从1776年有历史记录起,该地区从来没有发生过地震,直到旁边的宾夕法尼亚州开始用水力压裂法把液体注射到气井里。去年3月,美国俄亥俄州的石油和天然气监管机构称,几乎可以肯定,在俄亥俄州东北部发生的十几次地震都是因页岩气开发将废水注入地下引起的。

金元英告诉南方周末记者,在他研究的多起地震案例中,水力压裂法都对地震的发生负有直接责任。他说,在水力压裂中,高压水流是用来破裂底下的页岩以释放天然气,通常情况下,这种操作很少碰到地质断裂带,因此总体上讲地震不会因水力压裂而触发,但是,在美国、英国和加拿大已经发生的一些案例中,这种情况确实发生了。

哥伦比亚大学的另一位地震学家Geoffrey Abers也表示,水力压裂活动引发大地震的风险可能高于此前预期。

蚂蚁摇动不了大树?

这一切并非与中国无关。

随着美国“页岩气革命”的兴起,中国国内的页岩气开发方兴未艾。据国家发改委发布的《页岩气发展规划(2011-2015年)》,中国力图实现页岩气商业化产值从零至1000亿立方米的跨越,此前两轮的页岩气开发招标吸引了包括中石油、中石化等多家企业竞争。

而被美国地质调查局认为可引发地震的水力压裂法,正是中国未来开采页岩气的主流技术方向。

然而,与美国学界和民众对地震问题的激烈讨论不同,中国的研究者们却对页岩气诱发微小地震的说法普遍抱有不同看法。中国石油大学非常规油气与新能源研究院教授薛海涛认为,地震的震源深度通常在地下10公里左右,而页岩气开采的深度通常在3公里左右,“很难说地震与页岩气开采有直接关系”。

来自国土资源部油气资源中心研究院要求匿名的专家也向南方周末记者指出,确定地震与水力压裂关系的核心,是要看增加地震发生的区域是否在页岩气的开采范围内,即便地表位于相同位置,地下位于不同深度,“要把两者扯上关系,仍需要详细数据,至少目前看关联性是不够的。”

除了关于震源深度与页岩气开发关联性的分歧,中国学者们对美国同行的研究方法也提出了质疑。“另一种可能性是,最近几年全球都进入地震高发期,而这恰好与页岩气大规模开发高峰吻合,可能的确呈现出了二者存在正相关的结果,但是解释却不一定客观。”中石化勘探南方公司页岩气勘探部副主任魏志红对南方周末记者说,美国学者目前展示的证据过于宏观。

在南方周末记者采访的多数研究者看来,即便页岩气开发的确存在诱发微小地震的可能性,其对人类活动的影响也微乎其微。中国地质大学能源学院教授张金川说,轻微的地震对释放地壳压力,避免大规模破坏性地震甚至有好处,“就像蚂蚁摇动不了大树。”

不过,在金元英进行的前述俄亥俄州Youngstown地区的地震研究中,他却发现该地区最大的一次3.9级地震已经达到轻微损坏建筑物的程度。

值得注意的是,中国近四成页岩气资源储存在包括四川盆地、云贵高原在内的中国西南地区。而过去几年,这些地区正是地震灾害频发地区。“要降低诱发地震的可能性,需要加强监测,并在远离人口稠密的地区。”金元英对南方周末记者说。

目前,中国国内对页岩气开发与地震关系的正式研究并不多,这与页岩气开发在中国刚刚起步的现状有关,“国内学者研究不了,也没有这么多数据案例,也只有美国大规模开采了才能研究。”薛海涛对南方周末记者说,一旦未来中国大规模开发页岩气,地震研究则需要跟上。

又一个阴谋论?

尽管“地震论”在科学界的争论仍在继续,但资本界则已经开始做出反应。

实际上,著名投资人Grantham对“水力压裂法”的质疑,支撑了他看跌原油价格的观点。在致投资者的一封信中,他指出全球经济增长缓慢,以及更多新能源汽车推出等因素,将导致发达国家的石油需求量下降,且降幅可能快于预期。

“美国页岩气在产业和市场上现在面临很大的不确定性,各个利益集团的激烈博弈正决定着页岩气下一步的走向。”中海油能源经济研究院首席能源研究员陈卫东对南方周末记者说,“地震论的提出,只是博弈者们又抛出的一个新概念而已。”

2013年,美国页岩气市场在经历了高速发展和大量投资涌入后,页岩气热潮的“高烧”开始退去。这主要源于目前美国国内天然气供大于求的尴尬现状,由于页岩气产量大增,且无法出口,美国天然气价格被拉到历史低位,2013年底,北美天然气价格跌到4.23美元每百万英热单位,接近历史低点。

目前在美国国内,投资页岩气的油气公司受困于低价和亏损,强烈希望政府放开出口;但是相对较低的天然气价格,又在客观上有助于美国制造业的复苏,特别是化学品公司的经营状况有望得到极大改善,因此反对出口的一方也极其强势。

普华永道的一份报告称,在未来的三到四年中,随着天然气基础设施的建设完成,原料成本降低的好处将会直观转化为日常用品和耐用消费品的价格的降低,这非常有助于美国脆弱的制造业复苏。

“实际上现在很多仍在押注页岩气的投资者,都把盈利希望放在了政府放开页岩气出口上。”迈哲华咨询公司能源总监曹寅对南方周末记者说。

目前为止,美国天然气出口的问题仍在博弈之中。“这种背景下,‘泡沫论’‘地震论’等关于页岩气各种各样的说法都在出来,各方都在寻找新概念为自己争取利益。”陈卫东说。

当然,在利益之外,著名投资人Grantham本人也是一个关注气候变化的环保主义者,他不仅与妻子成立了专门致力于保护环境的Grantham基金会,2013年2月,Grantham还与女儿在白宫门前参加了抗议政府修建石油管道的示威。

“尽管很多人怀疑他地震言论的目的性,但从他行事风格来讲,我并不感到奇怪。”一位长期在华尔街从事大宗商品投资的投资人对南方周末记者说。

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