《四川頁岩氣開採：“水力壓裂”下小地震頻發引公眾擔憂》
2019/4/15 --BBC報導
地震對於中國四川來說並不罕見，但近兩年來發生在該省南部的一系列地震卻讓當地人憂心忡忡，他們擔心與中國正蓬勃開展的頁岩氣開採有關。
一項近期發表在美國地震學會期刊的研究似乎為這種說法提供了最新證據。該研究認為，數月前發生在四川南部興文縣和珙縣的兩次破壞性地震，均由水力壓裂作業所引發。造成18人受傷的
水力壓裂作業是開採頁岩氣的重要技術，過去十年間為美國帶來了天然氣和石油生產革命，依賴天然氣進口的中國近年來也將其視為“救命稻草”。
但學者向BBC中文表示，由於中國更為複雜的地質構造，該技術面臨更大的爭議和難度。今年2月，在附近地區榮縣的另一次頻繁地震後，憤怒的村民一度包圍縣政府進行抗議。
“誘發地震”
這項本月初發表在美國地震學會期刊《地震研究快報》（Seismological Research Letters）的報告稱，有多方面的“證據鏈條”表明，去年12月和今年1月發生在四川興文縣的5.7級和發生在珙縣的5.3級地震，“可能”是由附近的水力壓裂作業誘發。
據中國媒體報導，這兩次地震共造成18人受傷，另有多處民房遭嚴重破壞。
這份研究報告引用日本地質調查所雷興林博士和他的合作者稱，他們確定了地震的震源位置，發現它們相對較淺，符合（外力）誘發地震的可能發生深度，兩次地震也在時間和空間上與附近的水準井簇的壓裂緊密相關。
這份發表在SRL的最新研究的依據還包括：統計分析顯示，地震本身的餘震活動很少，這也與典型的誘發地震的特徵一致。他們（雷興林博士和他的合作者）通過計算表明，水力壓裂的高壓注水所產生的岩石孔隙超壓足以啟動附近的已有斷層。
但《地震研究快報》的報告也指出，他們沒有更精確的壓裂資料來進一步理解注水與地震活動之間的關係。
地處四川盆地南部的興文縣和珙縣均屬於四川宜賓市管轄，它們在數年前被納入“長寧-威遠國家級頁岩氣綜合利用示範區”，境內均有中國國有能源巨頭中國石油下屬的頁岩氣開採專案。
此次公佈的研究顯然只是四川南部一系列地震中規模較大的兩次。根據中國地震台網記錄，自2018年以來，發生在川南的內江、自貢、瀘州和宜賓四個城市轄區內被監測到的地震便有50餘次。
今年2月24日，自貢境內的榮縣發生多次地震，造成2人死亡，12人受傷。地震後不久，數千名憤怒的村民便聚集到榮縣政府大樓外抗議。榮縣政府隨後宣佈暫停當地15個頁岩氣平臺的水力壓裂作業。
“地震已經成為這片的日常。有時候一天都能有兩三次震動。只要人是坐著或躺在床上，都會有明顯感覺，”家住內江市資中縣宋家鎮的羅歆（化名）對BBC中文說。她的家離榮縣縣城約60公里，附近也有三處正熱火朝天進行的頁岩氣項目。
“我們是經歷過汶川和蘆山地震的，但之前從來沒有過這種小地震，就這幾年小震特別多，”羅歆說。
中國石油沒有回應BBC中文記者要求置評的請求。
頁岩氣野心
在四川山巒起伏的田野和農田間，數以百計高高聳立的鑽井平臺正在運轉。要獲取頁岩氣，需要將化學液體注入地下，用水壓將岩石層壓裂，從而釋放出其中的天然氣，這便是水力壓裂法。
數十年來，這種方法在美國的普及使該國能源供給大幅增加，由此帶來的海量頁岩氣在拉低北美氣價的同時也讓美國成為天然氣淨出口國，因此被稱為“頁岩氣革命”。
美國在天然氣行業的“逆襲”，無疑讓長期依賴天然氣進口的中國看到了希望。國際能源署（International Energy Agency）去年的一份報告稱，中國將在2019年成為世界上最大的天然氣進口國。
在葉岩氣的開採上，中國的確有“先天”的優勢。據美國能源情報署（United States Energy Information Administration）的資料，中國擁有全球最大的頁岩氣可采儲量。
據官方媒體新華社報導，過去數年間，僅中國石油一家就已在四川盆地的頁岩氣勘探開發上投入280億元，累計生產頁岩氣107億立方米。
根據中國國家能源局2016年發佈的發展計畫，中國希望到2020年能每年生產300億立方米頁岩氣。
面對質疑
然而，在這些光明願景實現之前，中國顯然要和美國一樣，面對水力壓裂所引發的公眾質疑。
美國密歇根大學（University of Michigan）地球與環境科學教授亞當·西蒙（Adam Simon）對BBC中文說，水力壓裂法在美國極具爭議，例如紐約禁止了水力壓裂，在其他一些州也經歷了多次法律交鋒。
“因為有越來越多的證據表明，奧克拉荷馬州和德克薩斯州的水力壓裂活動數量和地震頻率有直接的相關性，”亞當·西蒙說。
相比美國，法國與德國對頁岩氣的開採更加保守。在環保組織與民眾的壓力下，兩國已全面禁止進行水力壓裂作業。
新加坡國立大學（National University of Singapore）能源研究所地質學者菲力普·安德魯斯-斯皮德（Philip Andrews-Speed）指出，中國還需要面臨的是更加複雜的地質情況。
“中國頁岩氣的最佳產地是四川，但那裏的頁岩氣儲層埋藏深、斷層多，這讓技術難度和成本都增加了，”他對BBC中文說。
“四川本來就在地震帶，我們不懂國家的大戰略，我們只想有一個稍微穩定的家，”一名微博網友在帖子裏寫道。
《認識--頁岩氣》
頁岩氣是蘊藏於頁岩層中的天然氣。過去十年內，頁岩氣已成為美國一種日益重要的天然氣資源，同時也得到了全世界其他國家的廣泛關注。2000年，美國頁岩氣產量僅占天然氣總量的1%；而到2010年，因為水力壓裂、水準鑽井等技術的發展，頁岩氣所占的比重已超過20%。根據美國能源資訊署（Energy Information Administration）的預測，到2035年時，美國46%的天然氣供給將來自頁岩氣。
一些分析人士預計，頁岩氣將大幅度增加全球能源供給。據估算，中國的頁岩氣可採儲量居世界首位，俄國次之、美國緊跟在後。中國陸域頁岩氣地質資源潛力為134.42萬億立方米，可採資源潛力為25.08萬億立方米（不含青藏區）其中已獲工業氣流或有頁岩氣發現的評價單元，面積約88萬平方公里，地質資源為93.01萬億立方米，可採資源為15.95萬億立方米。萊斯大學貝克公共政策研究中心（Baker Institute of Public Policy）的一項研究認為，美國與加拿大頁岩氣產量的增長將會削弱俄羅斯及波斯灣國家對出口至歐洲國家的天然氣價格的控制。
歐巴馬政府相信，頁岩氣的持續發展可以降低溫室氣體的排放。（2012年，美國的二氧化碳排放量降到了二十年來的最低值）不過也有研究宣稱，與常規天然氣相比，頁岩氣的開發與使用可能產生更多的溫室氣體。而另外一些研究則反駁說該指責高估了甲烷的洩露率及其全球暖化潛勢。還有研究則指出，一些頁岩氣井的產量遞減率很高，可能導致最終的頁岩氣產量將比目前預計的更低。
頁岩氣的歷史
◎美國
1821年，在美國紐約州的弗羅裏達，頁岩氣第一次作為一種資源從淺層、低壓的裂縫中採掘出來。 頁岩氣的水準鑽探開始於20世紀30年代。1947年在美國誕生了第一口頁岩氣井。頁岩氣的大規模工業開發直到20世紀70年代才開始。那時，美國的傳統天然氣儲量的下降驅使聯邦政府對相關的研發項目進行投資，並且最終促成了定向井與水準井、微震成像以及大型水力壓裂技術的形成。直到20世紀70、80年代，頁岩氣開發仍然被認為是無法商業開發的。
面對傳統天然氣儲量的下滑，聯邦政府對許多替代能源項目進行了投資，其中包括頁岩氣。投資項目包括1976年東部頁岩氣項目，以及每年聯邦能源監管委員會對天然氣研究所的研究經費支持。1982年，聯邦政府對該研究機構投入了巨額資金。聯邦政府通過1980年的能源法案對能源行業提供了稅收優惠等其他優惠政策。能源部隨後於1986年與幾家私人天然氣公司成功建造了第一口利用空氣鑽井技術的多裂縫頁岩氣水準井。
在20世紀80至90年代，聯邦政府進一步通過29號法案對非傳統天然氣的稅收優惠鼓勵頁岩氣鑽探。微震成像技術起源於桑迪亞國家實驗室對於煤床的研究。這一技術後來在水力壓裂法頁岩氣開發和遠洋石油鑽探方面有廣泛應用。George P. Mitchell是公認的水力壓裂法之父，而且他成功地將開採成本降到4美元/Btu。這使得水力壓裂法具有商業價值。
Mitchell Energy公司利用各種技術於1998年成功實現了第一次具有經濟效益的頁岩壓裂。他們創造性地利用了非膠化壓裂液技術。從此以後，頁岩氣成為了美國發展最為迅猛的主要能源組成部分。世界其他各國也紛紛開始頁岩氣的研究。據國際能源署估計，頁岩氣能夠從技術上增加50%的可開採天然氣儲量。
美國頁岩氣產量根據美國能源情報署數據，美國頁岩氣產量占天然氣產量比例從2007年到2012年分別是8.07%（2007），11.09%（2008），15.19%（2009），21.69%（2010），29.85%（2011），34.85%（2012）。
◎加拿大
加拿大是繼美國之後第二個實現頁岩氣商業化開採的國家，2009年的產量已達到72億立方米。加拿大西部地區大約有550萬至860萬億立方英尺頁岩氣儲量。
◎中華人民共和國
目前研究表明中國頁岩氣儲量與美國相當且略高，若深入探勘後可能發現更多存量，2009年10月中國國土資源部在重慶市綦江縣啟動了首個頁岩氣資源勘查項目。
中國石化集團公司已經在重慶涪陵頁岩氣田，焦頁42號平臺試驗了國產化開採設備，避免大規模開採需要進口設備的利益外流，2012年3月中國國家能源局於發布了《頁岩氣發展規劃（2011-2015年）》，根據該計劃在「十二五」期間，完成探明頁岩氣地質儲量6000億立方米，可采儲量2000億立方米，實現2015年頁岩氣產量65億立方米，基本完成全國頁岩氣資源潛力的評估勘探，為「十三五」打好基礎，目標是到2020年力爭達到頁岩氣年開採量為600億-1000億立方米。
2017年8月15日，國土資源部地質勘查司司長於海峰表示，中國頁岩氣勘探開發取得重大突破。四川盆地及周緣的海相地層頁岩氣累計探明地質儲量7643億立方米。其中重慶涪陵頁岩氣田累計探明地質儲量6008億立方米，是北美以外最大的頁岩氣田，預計2017年底將建成年產能100億立方米。
四川威遠—長寧地區頁岩氣累計探明地質儲量1635億立方米。中國已經掌握頁岩氣地球物理、鑽完井、壓裂改造等各種技術，具備3500米以淺（部分地區達到4000米）水準井鑽井和分段壓裂能力，已經初步形成適合中國地質條件的頁岩氣勘探開發技術體系。2016年中國頁岩氣產量78.82億立方米，僅次於美國、加拿大，居世界第三位。
2019年3月6日，中國石油部署在四川省瀘縣雷達村的瀘203井完成放噴測試，測試日產量137.9萬立方米，成為中華人民共和國首口單井測試日產量超百萬立方米的頁岩氣井。
◎法國
2013年7月14日法國總統奧朗德表示不允許在法國境內開採頁岩氣，因為這將給生態帶來風險。法國認為主流的水力壓裂法，即將化學物質和大量水、泥沙的混合物，用高壓注入地下井，會汙染水源和不能預知的生態連鎖反應，法國人口較密集，沒有美加之類的無人居荒原，且頁岩氣儲量並不高，法國又在核能和綠能上有發展策略，所以綜合評估後不准許開採頁岩氣。
◎俄羅斯
俄國長期以來有廉價巨量的低深度天然氣資源，自身消耗量也不高，所以不必開採成本較高的頁岩氣就能雄踞國際出口市場，然而也注意到了水利壓裂技術的重要性，2012年12月，普京總統提出，到2017年俄羅斯將大規模開發頁岩氣。這視為俄國開始切入這一技術發展的先期投資，不論使不使用該技術，至少要掌握該技術，以備將來不時之需，另一方面在部分特殊地區離老式天然氣井較遠，若採用頁岩氣也許有運輸成本的優勢產生使用價值，傳統天然氣和頁岩氣的資源加總俄羅斯無疑還是世界上天然氣總量潛力最大的國家。
◎經濟影響
《英才》雜誌刊文認為美國由頁岩氣導致的天然氣發電對燃煤發電的替代導致煤炭出口增加， 形成了中國市場上的國際低價煤。經濟學人評論，頁岩氣帶來的低價天然氣正在使能源密集型工業重返美國。
◎政治影響
外交官吳思科認為美國因頁岩氣而實現的能源獨立會對世界地緣政治構成影響。企業家T.Boone Pickens認為美國為了保證石油的安全供應將其全部11艘航母中的5艘部署於中東地區，從1976年以來通過石油購買向OPEC組織轉移了7萬億美金的財富，而美國的能源消耗還在增長，這樣持續下去對美國的國家安全是個嚴重的問題。同時Pickens在風能領域損失了15億美金，他認為頁岩氣才是美國的合適的橋接能源（bridge energy）。
◎生產成本
美國頁岩氣生產的平均成本在80美元上下，許多公司採取重債開發（發債或借貸）的策略。
有部分研究表明開採頁岩油氣能引發4級以下的地震，懷疑是老斷層本有積壓能量被觸發引起，但目前研究證據沒有形成科學界共識，僅在一家之言階段，有統計表示美國中部模大於等於三的地震數量由 1973–2008 年間平均每年24 個增加到 2009–2014 間的 193 個，不少在油氣開採作業區附近，但這些地震最大僅為中型有感其餘則是微型地震，普遍都在芮氏規模三以下，多是剪切錯動型地震沒有很強的體積變化或非力偶分量。
有一派說法是必須注意此一趨勢和潛在災害，然而亦有支援天然氣的學者認為即使假設能觸發小型地震，平日的中小型能量釋放反而能避免大型地震的一次性巨能，反而是額外賺到的利益，兩派莫衷一是尚無結論，根源在於要界定一起地震是天然還是人為，目前沒有技術。
文章定位：
