水資源管理，是目前頁(yè)巖氣在美國(guó)公眾討論中的主要問題。而對(duì)于頁(yè)巖氣剛剛起步、面對(duì)制度制約之困而疑慮重重的中國(guó)市場(chǎng)而言，卻似乎頗為遙遠(yuǎn)。
目前，與頁(yè)巖氣水資源問題相關(guān)的規(guī)定，可以零散尋于環(huán)保部與發(fā)改委的幾份政策文件中：2012年環(huán)保部頒布的《石油天然氣開采業(yè)污染防治技術(shù)政策》、2007年環(huán)保部頒布的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則：陸地石油天然氣開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目》以及《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃2011-2015》。但前兩份文件是石油工業(yè)的環(huán)評(píng)概況，并沒有針對(duì)頁(yè)巖氣的研究和描述;而《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃2011-2015》中的水資源保護(hù)部分則頗為抽象──無疑，要推動(dòng)頁(yè)巖氣這一新生事物的發(fā)展，除了單純的投資概念之外，還有許多研究與制度設(shè)計(jì)的工作。水資源的問題，就是其中典型。
啟蒙于美國(guó)模式的中國(guó)頁(yè)巖氣革命，能否在水資源問題上復(fù)制美國(guó)經(jīng)驗(yàn)?本刊為此專訪了在四川從事多年頁(yè)巖氣與水資源關(guān)系研究的富布萊特學(xué)者Peter Marsters。
記者：您很久以前就開始進(jìn)行中國(guó)水資源和環(huán)境問題的研究，2011年作為富布萊特學(xué)者在四川研究水資源與頁(yè)巖氣發(fā)展的關(guān)系。我想知道，中國(guó)發(fā)展頁(yè)巖氣在未來究竟面臨著怎樣的水資源問題?
Marsters：美國(guó)頁(yè)巖氣目前的水資源問題主要在回流廢水的處理問題上，這跟我在四川期間研究的主要結(jié)論是一致的。目前，水資源供給本身的問題并不會(huì)對(duì)頁(yè)巖氣發(fā)展形成很大阻力，更大的問題是壓裂以后的污水處理。
事實(shí)上，美國(guó)西部同樣有缺水問題。而且，相比美國(guó)西部某些州，四川盆地的水源是比較充足的，但西部缺水的問題并不會(huì)阻礙當(dāng)?shù)仨?yè)巖氣發(fā)展，而如何安全地處理從地層回流出來的水，才是真正的問題。
記者：您的意思是缺水并不會(huì)成為中國(guó)的問題?
Marsters：缺水本身是中國(guó)的一個(gè)大問題。但是頁(yè)巖氣水力壓裂需要的用水強(qiáng)度和其他一些領(lǐng)域相比還很小，美國(guó)有一個(gè)較權(quán)威的報(bào)告(《美國(guó)現(xiàn)代頁(yè)巖氣發(fā)展》)認(rèn)為，頁(yè)巖氣生產(chǎn)用水占總用水量在0.1%到0.8%之間，其實(shí)并不大。
在用水量這一塊，農(nóng)業(yè)是最大的部分，工業(yè)領(lǐng)域比如像熱電廠也需要相對(duì)多水，另外還有城市飲用水這一大塊。頁(yè)巖氣的水強(qiáng)度還不能和農(nóng)業(yè)或者其他一些耗水工業(yè)項(xiàng)目相提并論。
但出現(xiàn)問題的地方在于，如果在一個(gè)水資源已經(jīng)相當(dāng)緊張的系統(tǒng)里，新增用水需求無疑會(huì)改變?cè)镜挠盟胶�。因此�?yè)巖氣使用的水資源也會(huì)和其他領(lǐng)域形成競(jìng)爭(zhēng)，主要的水源可能來自農(nóng)業(yè)用水，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)使用的水資源最大，而且油氣企業(yè)所在地區(qū)更容易從當(dāng)?shù)剞r(nóng)村獲得用水。
未來隨著水力壓裂的增加，頁(yè)巖氣與農(nóng)業(yè)對(duì)于水源存在一定競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，雖然我不認(rèn)為這種規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)一定會(huì)對(duì)頁(yè)巖氣發(fā)展本身造成負(fù)面影響，但是反過來說，頁(yè)巖氣的發(fā)展則可能帶來當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水的一些問題。此時(shí)，往往就是經(jīng)濟(jì)性和資本決定水資源的流向。
記者：2011-2015您提到美國(guó)西部幾個(gè)州也是缺水區(qū)域，據(jù)我所知，德克薩斯等西部州又是頁(yè)巖氣發(fā)展的重要區(qū)域，頁(yè)巖氣用水與農(nóng)業(yè)用水競(jìng)爭(zhēng)問題是如何解決的?
Marsters: 美國(guó)的情況比較獨(dú)特。通過一整套系統(tǒng)，使用水資源的權(quán)利被分配到了不同個(gè)人和土地所有者的手里。比如在我所在的科羅拉多州，這里是美國(guó)比較典型的缺水地區(qū)，這里的水源也都是已分配的。就是說不存在沒有歸屬權(quán)的水源，也不存在無人使用的水源，這就是私人的水權(quán)。
而隨著科羅拉多州的非常規(guī)天然氣工業(yè)逐漸發(fā)展，油氣企業(yè)需要尋找用水權(quán)，以解決水力壓裂所需的水供應(yīng)問題。因此這些企業(yè)向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民買水。這導(dǎo)致了很有趣的現(xiàn)象，有些農(nóng)民在幾年里都不需要種植糧食，只需靠出售自己的用水權(quán)盈利。這部分水的價(jià)格會(huì)根據(jù)所在地情況、季節(jié)、年份的不同而有差別，一般的價(jià)格在每立方2.4美元左右，水資源因此得以貨幣化，從而可以營(yíng)造優(yōu)化資源走向的市場(chǎng)。
幾年前的德克薩斯州曾經(jīng)出現(xiàn)五十年一遇的干旱，但是頁(yè)巖氣水力壓裂的發(fā)展卻沒有絲毫減緩──就是因?yàn)樗Y源權(quán)利的分配和交換，這會(huì)讓水更貴，也讓用水成為公眾矚目的話題，但是卻并不一定影響工業(yè)發(fā)展。至少在美國(guó)，我們可以看到水資源用于頁(yè)巖氣壓裂的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，要比用于農(nóng)業(yè)的效應(yīng)高出很多。
記者：中國(guó)有學(xué)習(xí)這種模式的可能嗎?
Marsters：完全學(xué)習(xí)這一制度是不可能的，因?yàn)槭紫人饺说乃畽?quán)在中國(guó)就并不存在，私人的水權(quán)交易也就不可能，所以科羅拉多州農(nóng)民與油氣企業(yè)的水資源交易也不會(huì)出現(xiàn)在四川。但是未來中國(guó)政府會(huì)需要相似的一些分配系統(tǒng)，來配置水資源問題，有些部門可能必須要作出一些利益犧牲，這在所難免。
其實(shí)憑心而論，美國(guó)西部的這些水權(quán)制度也是建立在一個(gè)舊系統(tǒng)之上，有很多復(fù)雜性和不可操作的地方，所以中國(guó)也并不需要完全照搬。
記者：那么和其他能源項(xiàng)目相比，頁(yè)巖氣對(duì)于用水的需求量到底如何?
Marsters：和燃煤電廠等一些能源行業(yè)相比，頁(yè)巖氣開發(fā)需要的用水量其實(shí)要小很多。一般電廠作為冷卻用需要大量的水，但是這些水可以在電廠長(zhǎng)達(dá)幾十年的生命周期里持續(xù)使用，此后可以百分百利用，并重新回到水循環(huán)系統(tǒng)里;但是頁(yè)巖氣水力壓裂用的水是幾乎都會(huì)消耗掉，不能再循環(huán)使用的，而且使用的時(shí)間很短，一口井在一周時(shí)間里會(huì)用到1.8萬立方米(200萬到500萬加侖)的水，而且頁(yè)巖氣壓裂用水會(huì)來自靠近作業(yè)的地區(qū)，因此在短期內(nèi)，對(duì)于本地用水影響可能比較強(qiáng)烈。
舉一個(gè)比較具象的例子，像科羅拉多州的情況──我們約有5萬口活躍運(yùn)作的頁(yè)巖氣井，每年需用于頁(yè)巖氣開發(fā)的水大概相當(dāng)于一座10萬人口城市一年所需的用水。這些水量，如果和科羅拉多整個(gè)盆地的水源系統(tǒng)相比，并不占很大的比例。但對(duì)于頁(yè)巖氣開發(fā)的當(dāng)?shù)鼗蚋浇?br />
記者：您一直強(qiáng)調(diào)回收以后的水才是需要解決的最大問題，中美兩國(guó)目前對(duì)于回收水主要如何處理?
Marsters：根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)情況有不同的解決方法�？屏_拉多州、德克薩斯州和北達(dá)科塔州一般的情況是將廢水注入廢水井，這是因?yàn)檫@一地區(qū)的地質(zhì)條件更適合于打注入井;而在賓夕法尼亞州，由于沒有注入井的地質(zhì)條件，廢水可以再回收利用，或者長(zhǎng)距離運(yùn)到其他州的注入井，后者就會(huì)產(chǎn)生很大的成本問題;而在德克薩斯州，由于供水緊缺，廢水也可以經(jīng)過回收處理的程序以后，重新用來壓裂。
根據(jù)我了解到的情況，中國(guó)目前也主要是注入井的方法。但是四川的地質(zhì)并不完全適合打注入井，在未來如果頁(yè)巖氣發(fā)展起來，如何處理壓裂回流水，能不能打出那么多的注入井，就會(huì)成為一個(gè)問題。
記者：從壓裂開始到處理廢水，美國(guó)企業(yè)一般需要做些什么?
Marsters：美國(guó)目前開始涌現(xiàn)很多公司，專門為油氣企業(yè)的水處理問題服務(wù)，這一領(lǐng)域已經(jīng)漸漸形成了水服務(wù)的市場(chǎng)。
壓裂前期，油氣公司需要買到水，他們可以從市政部門或者從廢水處理廠買水，又或者去公共的水權(quán)拍賣會(huì)競(jìng)標(biāo)，獲得使用某一水源的權(quán)利。而在壓裂結(jié)束以后，廢水不能隨便排放，也不能簡(jiǎn)單地送去一般的廢水處理站，因此就要想辦法處理。如果是使用注入井的辦法，企業(yè)需要完成很多力學(xué)完整性的測(cè)試，確保廢水不會(huì)流到含水層。企業(yè)必須打井、確保安全，主持測(cè)試并提交報(bào)告。
記者：那么如何保證注入井的安全和處理廢水的安全性?這部分的規(guī)則由誰(shuí)來制定和監(jiān)管?
Marsters：上面說的完整性測(cè)試有一些具體的標(biāo)準(zhǔn)，可以確保廢水不會(huì)污染。在制度上則有些復(fù)雜，根據(jù)不同州的法律規(guī)定和不同情況，州政府和聯(lián)邦政府有不同的設(shè)置部門來監(jiān)管廢水處理的情況，比如在德克薩斯和科羅拉多州，是州政府的油氣工業(yè)委員會(huì)在主管，而在賓夕法尼亞州，則是聯(lián)邦政府的環(huán)境署進(jìn)行監(jiān)管。
無論是打井測(cè)試或者測(cè)試報(bào)告的提交，都是由油氣企業(yè)自己負(fù)責(zé)，他們要確保安全和無污染。聯(lián)邦政府的環(huán)保署或者州政府的油氣委員會(huì)，則負(fù)責(zé)具體的廢水處理監(jiān)察工作，這些政府部門會(huì)派出專門的巡視員對(duì)企業(yè)提交的報(bào)告和測(cè)試進(jìn)行監(jiān)督。
記者：美國(guó)有州和聯(lián)邦不同的監(jiān)管層次，為什么會(huì)出現(xiàn)這一情況?
Marsters：之所以會(huì)出現(xiàn)不同的監(jiān)管層次，是和油氣工業(yè)在不同州的發(fā)展有關(guān)。在德克薩斯和科羅拉多這些州，油氣行業(yè)有很長(zhǎng)的歷史和發(fā)展階段，這個(gè)過程中，州政府在油氣工業(yè)中已經(jīng)獲得了很大的權(quán)力，也有很多的知識(shí)，知道地方層面的很多制度和問題應(yīng)該如何設(shè)計(jì)和運(yùn)行，所以州政府作為監(jiān)管比較合理。而在賓州，頁(yè)巖氣發(fā)展是近年出現(xiàn)的事，在這個(gè)過程里聯(lián)邦政府負(fù)起了監(jiān)管責(zé)任。
記者：您如何看待中美兩國(guó)在這一領(lǐng)域的監(jiān)管主體和制度不同?
Marsters：美國(guó)對(duì)于水資源的監(jiān)管比較地方化，不同地區(qū)就有不同的權(quán)利和規(guī)定，而且有時(shí)這些監(jiān)管很多并不一定來自非常權(quán)威的政府部門;而在中國(guó)，水資源的管理者是政府，而且中央政府的力量更大。
但具體到頁(yè)巖氣領(lǐng)域里的水資源管理，我感覺中國(guó)目前并沒有明確監(jiān)管者。如果認(rèn)為這與地下水和地下礦藏有關(guān)，所以應(yīng)該是由國(guó)土資源部進(jìn)行管理?或者由于涉及環(huán)境問題，所以應(yīng)該由環(huán)保部進(jìn)行管理?或者應(yīng)該把更多權(quán)力放到地方的環(huán)保局，對(duì)地方作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控?這些問題依然尚待思考，由于頁(yè)巖氣還是全新而獨(dú)特的領(lǐng)域，這類監(jiān)管問題還需要時(shí)間來理清。但明確一個(gè)監(jiān)管主體非常重要。
記者：由于頁(yè)巖氣開發(fā)需要面對(duì)這些那些的水資源問題，必然對(duì)水文資料有所要求，您對(duì)于目前中國(guó)相關(guān)水文資料的印象如何?
Marsters：頁(yè)巖氣開發(fā)對(duì)地方水文資料的要求很高。開發(fā)者需要了解本地水源的情況，有多少水可用，這些水里有多少可用于井場(chǎng)的水力壓裂，頁(yè)巖氣的出現(xiàn)是否會(huì)導(dǎo)致與其他行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)用水，如何設(shè)計(jì)解決方式等問題，而這些都需要對(duì)當(dāng)?shù)厮馁Y料進(jìn)行研究。
目前主要的資料由各省的水文局進(jìn)行管理。但是如果將各個(gè)地方數(shù)據(jù)加權(quán)，得出的結(jié)論往往與國(guó)內(nèi)總數(shù)據(jù)并不相同。因此我感覺目前的水文資料并不十分準(zhǔn)確。而且對(duì)于頁(yè)巖氣而言，整個(gè)盆地或者大區(qū)域內(nèi)的水文數(shù)據(jù)并沒有太多的實(shí)際指導(dǎo)意義，你需要的還是井場(chǎng)附近當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)，因?yàn)槊總�(gè)井場(chǎng)可能就需要不同的水資源管理方案，而這些數(shù)據(jù)目前非常缺乏。
記者：您覺得中國(guó)業(yè)內(nèi)是否真正理解美國(guó)頁(yè)巖氣目前的真實(shí)情況?
Marsters：宏觀層次上，中國(guó)目前推動(dòng)頁(yè)巖氣作為獨(dú)立礦種，推動(dòng)民企進(jìn)入頁(yè)巖氣開發(fā)，以及強(qiáng)調(diào)獨(dú)立科研發(fā)展，都是希望復(fù)制美國(guó)頁(yè)巖氣經(jīng)驗(yàn)的努力。但是中國(guó)的特殊情況──國(guó)有企業(yè)的強(qiáng)大政治能量和利益關(guān)系，可能讓這些努力的效果難從人意。
而在具體操作執(zhí)行的角度，頁(yè)巖氣井場(chǎng)需要的是非常獨(dú)特而有針對(duì)性的技術(shù)，每個(gè)地區(qū)、每口井都有不同差異。從水力壓裂的角度來說，就是每個(gè)地質(zhì)可能都需要獨(dú)特的壓裂液配方，每個(gè)公司甚至每個(gè)地質(zhì)學(xué)家的配方都不相同，因此也不可能完全照搬。
來源：南方能源安全
