四川連續三起地震 居民憂頁岩開採惹禍 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

四川連續三起地震 居民憂頁岩開採惹禍

2019年04月18日
文: 馮灝(中外對話研究員)

中國頁岩氣行業近來正遭遇「震盪」。

2019年2月24日、25日兩天,四川省自貢市榮縣連續發生三起4級以上地震,造成兩人死亡,12人受傷,多處房屋受損。當地居民質疑地震與頁岩氣開採有關,據榮縣政府公開的訊息,有約三千人到縣城聚集,抵制頁岩氣開採。

2月25日,「因地震安全原因和安全生產需要」,榮縣政府要求當地頁岩氣開發企業暫停開採作業;截至目前,當地政府尚沒有公佈何時重新開採的信息。頁岩氣開採及其可能引發的安全和環境風險再次引發熱議,但專家認為,此次爭議難以撼動中國政府和業界的頁岩開發雄心。


頁岩氣鑽機。圖片來源:Penn State (CC BY-NC-ND 2.0)

更清潔的能源

市場需求是中國在當前階段加大頁岩氣勘探開發力度的主要推手。

頁岩氣被稱為非常規天然氣,其本質依然是「天然氣」。在治理大氣污染和應對氣候變化的背景下,作為相對煤炭更清潔和低碳的能源,天然氣被視為能源結構轉型的過渡能源,需求量近年來呈現爆發式增長。 2017年,中國北方供暖地區和全國的天然氣資源供應缺口分別在48億和113億立方公尺左右。

北京世創能源諮詢(BSC Energy)首席信息官娜敏表示,「供不應求,市場自然吸引更多的資本進入頁岩氣產業,鼓勵上游企業的勘探增產。」根據世創的測算,到2020年,中國天然氣的需求都會保持強增長的勢頭。

天然氣需求的強勢增長也使得中國的天然氣進口依存度一再大幅攀升。能源安全的問題頻繁引起決策層的關注,2018年9月,中國國務院首次發文促進天然氣產業發展,要求國內各油氣企業全面增加勘探開發資金和工作量投入,全面增儲上產。

信達證券公共事業首席研究員李蓉分析說,常規氣(天然氣)在短期內大發現的可能性較小,這就依賴頁岩氣、緻密氣和煤層氣等非常規氣上有一些新的突破,「可以說,以頁岩氣為代表的非常規氣將是未來中國國產氣產生增量的一個主攻方向」。

發展瓶頸

事實上,中國的頁岩開採雄心早於此輪的天然氣需求的猛增。

頁岩氣的開採發端於美國,進入21世紀,隨著技術的發展,美國頁岩氣工業獲得快速發展,憑藉頁岩氣的開發,美國的能源對外依存度大幅度降低。美國在頁岩氣開採上取得的成功給中國以極大的想像空間。據美國能源情報署(United States Energy Information Administration)估計,中國的頁岩氣儲量居世界首位,其中現有技術可開采的儲量比美國多68%,中國期待可以複製美國的成功經驗,實現能源自足。

中國國土資源部自2004年起,跟蹤調研頁岩氣資源狀況,並於2009年實施了第一口頁岩氣戰略調查井,掀開國內勘探序幕。

2012年,中國曾制定雄心勃勃的頁岩氣「十二五」規劃,計劃於2015年實現65億立方公尺的頁岩氣開採目標,2012年至2015年,對頁岩氣開採企業給予每立方公尺0.4元的補貼。但直至2015年「十二五」規劃收官之年,中國頁岩氣的實際產量仍不足45億立方公尺,實現商業化頁岩氣開發的企業只有兩大國有石油巨頭中石油和中石化,想像中的頁岩革命並沒有到來。

究其原因,娜敏表示,中國相關部門雖然重視頁岩氣的戰略重要性,但是在實際勘探和商業化生產的過程中,現實瓶頸不少,掣肘中國頁岩氣產量的進一步提升。

此次爭議中心的四川盆地是中國天然氣最富集的三大盆地之一,也是目前開採條件最為成熟的地區。但相較美國,此地面臨儲層埋深大、地質結構複雜的問題,相近地方的地質情況可能大有不同,這意味著在一個井口適用的技術難以應用到另一個井口,對於勘探或者商業化開發挑戰性很大,成本很難控制。另外,該地區人口密集,集中開採還涉及公眾情緒等社會問題。

西南財經大學副教授譚慧敏向中外對話介紹,她在2016年對四川省威遠縣居民進行深度訪談後發現,他們對於頁岩開發的地下水污染和空氣污染非常擔心,並將風險與頁岩氣井的空間鄰近聯繫起來。

儘管如此,中國頁岩氣「十三五」規劃依然將產量目標進一步提升,「在政策支持到位和市場開拓順利情況下,2020年力爭實現頁岩氣產量300億立方公尺」,儘管相對2015年之前提出的2020年實現600-1000億立方公尺目標有所下調,但財政補貼和資源稅減徵政策的持續跟進表明中國對頁岩氣仍抱很大期待。

誘發地震的憂慮

公眾反對頁岩氣開發的主要理由之一是質疑頁岩氣開采和地震的關係。頁岩氣作為非常規天然氣的一種,儲存於富有機質泥頁岩及其夾層中,要將其採掘依賴一項特殊的技術——水力壓裂,即通過把水、砂和化學物質注入礦井形成高壓,在頁岩等岩層中撐開裂縫,將這些藏匿於縫隙中的油氣擠出地表。

20世紀90年代後期,美國得以實現頁岩氣革命,很大程度上正是得益於此項水力壓裂技術的突破應用,但也恰恰是這項技術,具有一系列的安全和環境爭議。

美國地質勘探局研究人員早在2013年就曾在《科學》雜誌上發表研究稱,頁岩氣開發中回注的廢水因以非自然的方式改變了斷層壓力,可能誘發地震。

2月的地震中震源中心距榮縣8公里、距威遠縣18公里、距自貢市32公里,正處於中石油「長寧—威遠國家級頁岩氣產業示範區」範圍之內。

頁岩
2月,三起地震震源位於中國國家級頁岩氣產業示範區內。製圖:中外對話

但專家表示,此次的地震難以直接歸因到頁岩氣開發。中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所副研究員張建強解釋說,此次震群地震的震源深度在5000公尺,而開採深度是3400公尺左右,差別較大,可以初步排除其因果關係,而明確的歸因還有待進一步的研究。

而據四川大學-香港理工大學災後重建與管理學院副教授田兵偉介紹,該區域歷史上就是地震多發區域,自1970年四川地震台網開始對地震進行觀測以來,震中距50公里範圍內共發生五次4.0級以上地震。

除了對引發地震的擔憂,頁岩氣開發中水壓裂的過程非常耗水。根據世界資源研究所(WRI)的研究,中國61%的頁岩氣資源區面臨嚴重的水壓力,WRI研究員羅天一表示,位於長江流域的四川水資源相對豐富,大尺度來講不會增加太大的用水壓力,但在局地、小範圍可能產生短時的用水競爭。

難以撼動的雄心

地震爭議過去不到一周,2019年的「兩會」期間,全國政協委員、中石油董事長王宜林在接受采訪時表示,中石油計劃2020年頁岩氣產量達到120億立方米,而到2025年產量達到240億立方米,產量再翻一番。

而四川是頁岩氣開發重要的戰略開拓地。 2018年,中石油在四川盆地的鑽井數為330口,是截至2017年底中石油累計投產存量(約210口井)的1.5倍。

中外對話採訪的專家普遍認為,無論是從市場需求推動的角度,還是從保障能源安全的角度,本次的地震爭議都不會撼動中國政府和業界頁岩開發的雄心,但有必要調和矛盾以化解風險。

李蓉建議說,首先從科學預測的角度,要充分論證開採風險,以保障居民的人身財產安全,比如,在生產鑽井的過程中,要請地震專家對於開採和地震的關係進行更緊密的監控;另外,在前期調研選址的過程中,將地震風險納入環境評估必不可少。

關於頁岩氣開發耗費大量水的爭議,羅天一表示,開採者需要根據年內水量的季節性變化、當地的水文特徵和用水習慣,有針對性的規劃好開采的時間和方式。

※本文轉載自中外對話〈地震爭議中的中國頁岩氣開發〉