主题：【原创】从页岩气聊起（0） -- 奔波儿

有两篇关于新能源的文章，涉及对“页岩气革命”的战略评价：

蔡金水：《人類的曙光——世界新能源正面臨革命性的突破》

见“大风网”的《参阅文稿》外链出处

许声毓：《氧核冷裂变或可改变世界的新能源技术革命》

外链出处

谢谢！

首先slick-water fracking业内叫滑溜水压裂，滑溜水作用就是降低阻力，使得压开的裂缝更长，当然添加剂是必须有的，米国一般页岩油储层深3000m，不压裂到天然断层，是永远不可能造成浅层饮用水污染的，当然不能保证万一。还有，茂名准确的叫油页岩，和美国的页岩油是不一样的...这个暂且不提，在国内现状下，裂变核电不能放内陆的，聚变暂时不现实，况且石油最重要的用途不是燃料，是化工原料。要想经济稳定点，资源量必须稳定上去，即便能买到，技术储备也是必须做的，现在对致密油气业内力度很大很大的。

前文说到页岩气的开发技术时，提及两项关键技术，其中之一就是“Slick-Water Fracturing（油水劈裂）”。这项技术就是通过钻孔向地下的页岩岩层注入混入砂体和化合物的高压流体，从而劈裂岩体，使页岩中存储的天然气能够通过裂隙沿钻孔喷涌出来。这一技术带来了页岩气工业的革命，一定程度上有效地缓解了能源供应的问题，但它也不可避免地带来了副作用即对周边环境产生了一定程度的污染，现分述如下：

地下水污染

由于进行劈裂的高压流体并非纯粹的水，为了增强劈裂效果，里面加入了化合物和砂体，而这种流体有可能会污染了当地的地下水系统，没有谁胆敢饮用含有这种东西的水。另外，开采过程中，会有逃逸天然气的污染啊水源，达到一定浓度后，遇火就能爆炸。就这些问题，美国环境保护局（EPA）和几所大学展开了相关研究，发现在一些气井附近的地下水中甲烷（天然气的主要成分）含量异常高，而且也发现了用于劈裂的流体化合物。但同时，也有学者撰文指出，在很多页岩气采集地区，并没有发现有明显的变化。

空气污染

页岩气的主要成分为易燃的甲烷，还同时含有带有毒性的其它气体，例如硫化氢。在开采过程中，难免会有页岩气逃逸，进入大气中。根据康纳尔大学R.W. Howarth教授的统计，约有3.6～7.9%的页岩气逃逸，这一比例比常规天然气开采要高出30%至100%。在这种情况下，页岩气开采所产生的温室气体要比开采同样油当量的煤还要高。但就这个问题，Howarth教授的同校同事却在研究相同数据的基础上，提出了异议，认为他过高估计了逃逸的页岩气比例。在怀俄明州，一些居住在页岩气井附近的居民经常抱怨有头疼鼻塞呕吐的问题，就此展开的病理学研究报告给出了一份含糊不清的报告----“这可能说明或者排除在这些抱怨和劈裂作业之间并非存在什么联系（that might confirm or rule out any connection between these complaints and fracking are virtually non-existent.）”

放射性污染

2012年2月22日，纽约时报上发表了一篇题为“法纪松弛----天然气井的污水进入了河流（Regulation Lax as Gas Wells’Tainted Water Hits Rivers）”文章，四天之后的2月26日，又发表了一篇题为“天然气井的有毒污染（Toxic Contamination From Natural Gas Wells）”对宾夕法尼亚州的页岩气工业引起的发射线污染进行了曝光。在这些报道中，记者指出在宾州的179口深气井中有116口的反射性检测超标，而且发射性物质已经进入了水源区，引起了当地居民各种不良反应。但宾州的环保部门则指出记者的说法是建立在非常片面的数据基础上的，根据他们的测量，气井区域的发射性水平并未与该州其它地区有啥区别，甚至有的还要低一些。

地震

记得当年读地质学的时候，老师谈道：“水是大自然最好的润滑剂”。例如，降雨引起的山体滑坡数不胜数，而一旦足量的水进入了本身比较活跃的断层地带，可能会导致或者加速断层的错动，从而引发地震。因为劈裂作业的目的就是为了增加裂隙，而地下气藏的开发，也会影响到地下应力平衡状态的稳定，如果作业区位于断裂地带，一般都会引起一系列微震，但绝大多数此类地震震级非常之小（Mw < -1.6级），对人们的生活所带来的影响可以忽略不计。但是，这并不意味着由此引发的所有地震都会是这种微震。2010年3月，油气工业界的权威学术期刊《前沿（The Leading Eage）》上发表了MIT的Jenny Suckale的一篇文章----“油气生产所引发的中强度地震（Moderate-to-large seismicity induced by hydrocarbon production）”，在文中，作者就70个地震事件做了分析，这其中美国（主要是分布在德克萨斯州的气田）有30个，荷兰有16个。但最终，作者指出还需要更多的观测数据才能做出确定性的结论。

去年四、五月间，在英国的布拉克普（Blackpool）发生了两次地震，分别为里氏2.3级和1.5级，均与当地的页岩气开采作业有关。这两次地震虽然震级很小，但在这个一向自诩与地震海啸绝缘的岛国引起了很大的震动。环保组织、社会团体纷纷揭竿而起，群起反对页岩气工业。也是，有谁希望自家后院有座火山呢？尽管这种可能性微乎其微。

环境保护与能源工业就像是一对剪不断理还乱的冤家，但它们之间并非是那种非此即彼你死我活的关系。人类要进步要发展，就离不开能源工业，没有了石油和天然气，现在的人类将寸步难行；但是，如果一味向地球母亲索取资源，而不知道保护，人类将要走上的也必是一条自我毁灭之路。怎么办呢？也许，还是得取老祖宗的“中庸之道”。

（全文完）

• 【原创】（7）州官放火，百姓点灯之页岩油
• 页岩气革命的所谓“断子绝孙”，乃是其严重污染环境

页岩气的形成，是因为页岩的孔隙度非常小，一旦天然气进入页岩里，就原地踏步。既然天然气可以这样，那么流动性比气体要差的原油为什么就不可以呢？自然界可是没有“只许州官放火，不许百姓点灯”这种混帐事儿。

外链图片需谨慎，可能会被源头改

至于这种滞塞在页岩中的原油也就是页岩油（Shale Oil），也被称为“干酪根油（Kerogen Oil）”或者“油页岩油（Oil Shale Oil）”，而存储原油的这种页岩就是油页岩（Oil Shale）。早在公元10世纪，阿拉伯医学家Masawaih al-Mardini就在自己的书中记录了如何从这种油页岩中提取油，关于页岩油提取的第一份专利技术是由三个英国人在1684年获得的，而欧洲工程师似乎对页岩油一向偏爱有加，19世纪中叶，工业革命时期，就有较为成熟的页岩油提炼技术，例如英国工程师亚历山大·柯克（Alexander C. Kirk：1830～1892）就设计利用蒸馏方法提取页岩油的高炉。

油页岩在世界各大洲都有发现，但品质差异比较大。据世界能源署（World Energy Council）2010年底的数据，保守估计的可采的页岩油储量在4.8万亿桶左右。其中第一大户美国为3.7万亿桶，其次为中国，为3544亿桶，俄罗斯排第三，为2480亿桶。需要注意的一点是，除了美国，其余各国，包括中国在内，勘探的力度很小，或许大家觉得没那么紧迫吧。（唉，为啥山姆大叔总是能引领时代潮流呢？）

中国的油页岩主产地为辽宁抚顺和广东茂名，小鬼子霸占东北期间，中国的页岩油产量曾经是世界第一，而生产的油相当一部分被注入了小鬼子的战争机器。1949年以后，新中国在很长一段时期一直戴着贫油国的小帽子，而国内的页岩油生产在1960年达到了顶峰，其重要性随着大庆、胜利等大型油田的发现方逐渐降低。世界的页岩油生产在1979～1980年达到顶峰，油页岩年开采量约为4800万吨，若按1吨油页岩可以提取100升油计算，当年页岩油产量为430万吨，即3220万桶，仅相当于当年世界原油日产量（约6300万桶）的一半多一点而。之后，逐步下降，2000年以后，才缓慢上升，目前约80%的油页岩是爱沙尼亚开采的，主要用于发电。根据按世界能源署的2008年的数据，页岩油生产的第一大国为中国，日产7600桶，其次为爱沙尼的亚6300桶和巴西的3800桶，而米国和俄罗斯的数据为零，总体聊胜于无。

油页岩的开采方技术一般有热裂解（Pyrolysis）、氢化（Hydrogenation）或者热溶解（Thermal Dissolution）三种。如果按照开采地点分，有两种，即原地（In Situ）开采和异地（Ex Situ）开采。原地开采，通常是向地下注入热流体或者气体，将油从页岩出“挤”出来，然后再打竖井进行抽取，典型代表是CCR方法，参见下图：

而异地开采，就是把油页岩挖出来，然后送到处理工厂，最后再提取原油。最简单的法子，就是干脆就当煤一样，扔进炉子里，烧了发电，比如油页岩开采第一大户爱沙尼亚就是这么干的。

页岩油的开采方式目前存在很大的问题，一是生产成本过大，二是污染比较重。

和页岩油类似，有致密气，就有存储在砂岩这类岩石中的致密油（Tight Oil）。因为砂岩的孔隙度比页岩要大，虽然油的品质要差一些，但相对开采要容易一些，成本也略低，米国的致密油产量在2011年5月时已经达到了日产近90万桶的水平。

其实，页岩油以及致密油都属于非常规石油资源。相对于常规石油而言，非常规石油储量为其二倍以上。

随着常规石油资源的逐渐枯竭，以及生产技术的不断进步，非常规石油资源早晚会唱主角，但开发的时候千万不要忘记环境保护。

（8）冤家乎？亲家乎？

• 【原创】（6）冠军的滋味---中国页岩气概述