美国CSIS发布报告《陆上油气开发的影响》

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	美国CSIS发布报告《陆上油气开发的影响》
	刘文浩
	2017-08-01
所属快报	地球科学快报
出版年	2017
期	15
语种	中文
领域	地球科学
栏目	能源地球科学
中文关键词	美国 ; 陆上油气 ; 影响
中文摘要	2017年7月，美国战略与国际研究中心（CSIS）发布一份题为《陆上油气开发的影响》（Impacts of onshore oil and gas development）的报告，分别从水资源管理、甲烷减排以及诱发地震监测与管理三个方面讨论了全美陆上油气资源开发带来的环境问题。本文将整理该报告的主要内容，以供参考。
情报分析_信息来源性质	研究中心
情报分析_信息来源机构	美国战略与国际研究中心（CSIS）
情报分析_机构类别	研究中心
情报分析_信息来源国家	美国
情报分析_信息类别	会讯
情报分析_研究主题	非常规油气开发不是淡水污染的重要污染源
情报分析_研究内容	1 油气开发与水资源管理 1.1 水力压裂与水资源管理关系密切水力压裂是一种水资源密集型生产活动。随着压裂井的深度增加，用水量也在不断增加，现在每口井的用水量为12~15百万加仑，严重情况下，用水量曾达到了25百万加仑，这一数据在10年前为3~5百万加仑，可见，水力压裂给水资源带来了极大压力。此外，虽然目前USGS有研究表明非常规油气开发不是淡水污染的重要污染源，且通过设计合适的钻井可以避免污染，但是频发的水污染事件仍然影响着公众对这一问题的看法。 1.2 水资源的回收处理和再利用存在障碍与淡水供应有关的问题及处置相关的成本是公众关注的焦点，这也导致一些生产商越来越多地寻求经济途径来处理、回收和再利用水资源，或者为水力发电作业找到替代水。在某些情况下，水资源的再利用可以降低对社区的影响程度，也可能给运营商降低成本。但是，由于美国矿权私有，部分地区会出售水来获取收入。此外，水的重复利用往往需要进行过滤和再处理，这些操作产生的费用比采购新的水更高。这些给水的再循环利用带来了困难。 1.3鼓励在干旱易发区的水力压裂作业中进行水的再利用在某些地区，如果水力压裂过程中水的总溶解固体含量足够低，便可以允许其他部门再利用。通过再利用水可以降低淡水的使用水平。但是，再利用成本再次成为主要障碍。咸水使用量的增加会产生包括隔离存储、处理和运输等更多要求，且更加容易引发污染水的泄露，也对交通运输基础设施提出了更高要求。 1.4 监管机构和经营者对水的保护和管理存在差异虽然水循环的所有部分都受到了管制，但是水的可用性和基础设施等标准在不同的司法管辖区仍然有所差异，因此需要从国家层面解决水的保护问题。此外，对于取水和盐水泄漏的报告标准以及钻井前测试、压裂液泄露、套管、固井深度法规等均需要进行统一的标准化。 1.5 新技术和化学品的进步使水的再利用成为行业优先选择为减轻生产过程对于水循环的不利影响，一些运营商已经试图部署了最佳措施。虽然目前每口井的用水量大大增加，但是一些生产者已经提高了对水的使用效率。一些运营商还开发出新技术来处理高盐度水，并且着重监测水的运移轨迹，减少废水泄露风险。但这种做法在整个行业并不统一，因此报告鼓励在全美采用这些措施。 2 油气生产与甲烷减排 2.1 监管措施和监测技术取得长足发展美国环保部（EPA）通过改进监测技术获得的大数据分析发现，美国油气行业的排放量大于原来的估计量。因此，美国政府已经着手一些新的行动方案来监测油气行业基础设施潜在排放量。此外，在国际层面上，美国与墨西哥、加拿大一起承诺，到2025年，油气行业的甲烷排放量要比2012年水平低45%。美国环保部2016年实行的“新污染源实施标准”里就包括了甲烷排放标准。 2.2 油气行业正在进行甲烷减排认识到美国政府尽可能减少甲烷排放的管理意图，一些运营商开始部署更多的手段来解决这一问题。很多运营商开始自愿采取措施来部署上游泄漏检测和维修计划，以及升级或者更换设备来减少排放。此外还与中游运营商合作，进行有效的收集和处理。部分运营商还同美国能源部（DOE）合作来改进排放测量。随着技术的进步，甲烷捕获也变得越来越经济可行。 2.3 少数运营商占甲烷排放的大部分在甲烷排放方面，少数的运营商占了甲烷排放的很大一部分。有人认为，进一步监管的重点应该是这些“超级排放者”。但是，这种方法对于新的排放源的出现和管理可能作用很小。有专家预测，随着甲烷排放管理的经济可行，行业人员会自发地进行减排。但是，多数人认为在没有有效规定的情况下，单靠自觉根本无法保证运营商会有效部署工作来减排。 2.4 有效管理无法测量的甲烷排放越来越多的研究指出，改进数据的收集和分析以及有效的应对方案对于甲烷减排至关重要。因此，多方参与提高数据的质量将是十分重要的。此外，报告鼓励通过开发和利用新的技术来应对这一挑战。自2005年以来，美国天然气产量上升了50%，但是甲烷排放总量已经在下降。不过报告认为美国甲烷减排仍然有提升空间。 3 油气生产与诱发地震 3.1 诱发地震主要但不仅仅是由水处理产生虽然有案例指出水力压裂过程在某些条件下会诱发地震活动，但是更多的证据表明诱发地震的主要原因与注入盐水废水的操作有关。从而形成的共识是，3级以上的诱发地震与水处理作业有关。整体来看，美国有超过35000个盐水处理井，其中一些井注入了至少一百万桶废水，而且这一过程持续了很久，相比之下地震事件发生率实际上却很低。研究发现只有俄克拉荷马州地震事件和废水处理有着显著关系。 3.2 美国各州都在采取措施管理诱发地震问题俄克拉荷马州的高频地震活动促使州政府开始采取行动来解决这些问题。由于油价波动与相关生产削减的综合效应，2015—2016年，该州地震发生率降低了30%，并在2017年仍然持续下降。但是即便如此，地震频率仍然远超历史平均水平，当地社区及保险业的担忧也一直未减。 3.3 美国多州出现诱发地震虽然油气生产诱发地震大部分发生在俄克拉荷马州，但是其并没有仅仅局限于这个州。在美国阿肯色州、科罗拉多州、堪萨斯州、新墨西哥州、俄亥俄州和德克萨斯州均出现了相关地震记录。俄亥俄州自然资源部开始通过引入注水井的许可条件来解决诱发地震问题，并且大量投资进行诱发地震的监测分析和预警系统建设。 3.4 有效的干预措施可以减少公众关注，降低成本俄亥俄州通过早期干预和积极措施来减少公众的忧虑，并且降低了成本。州长明确提出了“不能再感受到与废水注入相关的地震”的宏伟目标，并由监管机构设计了一个可以实现该目标的管理系统。州政府通过监测跟踪各个井的实时信息系统来监测地震活动，如果生产者不进行适应性调整，该生产井则可能面临关闭整顿的风险，直至找到诱发地震的原因。此外，EPA和USGS在这个领域的相关研究也正在帮助监管机构和行业更好地减轻诱发地震活动带来的风险。 3.5 学术合作有助于更好地了解区域地震活动一些运营商通过同一些学术组织进行合作，组织完成了地震活动的监测、编目和描述，从而帮助运营商了解该州的断层发震机制，减轻相关风险。并且，这种合作关系可以允许对生产州的地震发生潜力进行评估，从而最终帮助确定是否适宜在这些地区开展生产。此外，收集、监测数据的整理分析和基于绩效的标准化问题同样对于诱发地震的防范具有重要意义。
原文题名	Impacts of onshore oil and gas development
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文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/180668
专题	地球科学
推荐引用方式 GB/T 7714	刘文浩. 美国CSIS发布报告《陆上油气开发的影响》. 2017.