两天内接连发生三次4级以上地震后，四川省自贡市荣县叫停当地页岩气开采作业。页岩气的勘探开采会增加地震风险吗？答案是肯定的，这一观点在学术界基本已得到统一。但单就荣县近日的三次地震而言，目前尚没有充足的理由和数据得出“由页岩气开发导致”的结论。
页岩气开发之所以易诱发地震，要从其特殊的开采方式说起。
顾名思义，页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，是一种非常规天然气。经过上亿年沉积演化后，天然气以吸附或游离状态储存、“幽禁”在页岩的孔隙里。页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。
为了将这些藏匿于缝隙中的油气“挤出”，须采用水力压裂技术——开采页岩资源通常要先打直井到几千米的地下，再向水平方向钻进数百米到上千米，并将大量掺入化学物质的高压水流注入页岩层进行液压碎裂，人为造成缝隙、“撬开”岩层，从而让石油或天然气顺着井筒流到地表。数十年来，水力压裂法在北美的普及助推了北美页岩油气繁荣，由此带来的海量页岩气在拉低北美气价的同时也让美国成为天然气净出口国。这一技术同样被应用在四川地区的页岩气开采中。
四川盆地是国内天然气最富集的三大盆地之一。该地区页岩气埋藏深度比较深，一般在2000米到3000米之间，荣县地区位于“长宁—荣县—威远国家级页岩气产业示范区”范围内，是四川盆地内页岩气的最佳储层区。
据四川日报报道，荣县发科局发言人在2月25日晚间举行的发布会上介绍了荣县页岩气开发项目情况：截至目前，荣县境内已新建15个平台，39口井开钻，其中25口已完钻，10口投产。先期开发主要在荣县旭阳镇、双石镇、望佳镇、过水镇、高山镇、乐得镇6个乡镇，均距荣县主城区5-10千米范围内，井深垂直3.4千米，水平走向1.7千米。
2月24日、25日两天，荣县连续发生三起地震，震级分别为4.7级、4.3级、4.9级，震源深度均为5千米。从震源深度来看，与官方披露的页岩气开采深度并不一致。单从这个角度而言，很难判定地震与页岩气开采有直接的关系，两者的关联性仍待详细数据支撑。
荣县要求页岩气开发企业暂停开采作业，并非默认开采导致了地震，而是“因地震安全原因和安全生产需要。”
学术界对水力压裂法和地震之间的关系，以及该技术潜在的其他风险早有研究。最著名的案例便是美国主要页岩油气产地俄克拉何马州的地震频次提高。
自有记录以来，1975年至2008年，俄克拉何马州每年最多发生3起3.0级以上的地震。从2009年开始，3级以上地震次数不断猛增。2009年20起，2010年35起，2011年64起。2012年回落至35起，但2013年反弹至109起，2014年达到585起。2016年9月，该州中北部发生5.6级地震，为该州有记录以来最强地震。
彼时，斯坦福大学研究人员曾在美国《科学进展》杂志上发表报告称，俄克拉何马州之所以变得地震频发，主要原因是当地企业把用水力压裂法开采油气时产生的大量含盐废水回注到地球深处沉积层。
来自中国石油西南油气田公司的余婷婷等人于2013年发表的《页岩气开发面临的环保挑战及建议》一文提出，大面积规模化开采页岩气引起断层活化，进而可能诱发地震和滑坡等地质灾害。2012年4月，美国地质调查局公布的一份报告称，从阿拉巴马州到北方落基山脉的美国中西部地区近十年来地震频发“几乎可以肯定是人为的”，其中石油和天然气钻探活动，尤其是页岩气开发使用的水力压裂法以及该方法涉及的废水处理井都同地震次数增加有关。
上文还举例称，德克萨斯大学和南卫理工会大学的地震学家所做的研究表明：美国德克萨斯州克利本小镇2008—2009年间的地震与巴奈特页岩(Barnett shale)开发过程中的水力压裂没有决定性关系，但将气井生产产生的大量含盐地层水注入回注井可能会诱发附近的地震活动。
在加拿大西部一些地区，油气开采过程中的水力压裂诱发了许多小地震及中地震。2016月11月，加拿大卡尔加里大学教授David Eaton和博士后鲍学伟在顶级学术期刊《Science》上发表题为“Fault activation by hydraulic fracturing in western Canada”(加拿大西部水力压裂引发的断层活化)的最新研究，解释了水力压裂诱发地震的机制。两位研究者对2014年12月到2015年3月间加拿大西部地区阿尔特拉Fox Creekfu附近发生的中小型地震和6个水力压裂作业点进行了追踪，并对水力压裂作业点附近的已有断层结构进行高清解析，发现水平井压裂活化断层的两种不同过程：(1)渗入附近断层的压裂流体增加其孔隙压强；(2)水力压裂本身造成的地应力变化。
相关阅读
赞助商广告
