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水力压裂是目前国内风页岩气开采的主要技术手段，从一开始就因为需要“消耗”大量的水资源，以及添加过多化学药剂而被环境保护组织诟病，全球众多环保团体就是水力压裂法最坚定的反对者。他们担忧水力压裂法争夺水源、指责水力压裂法污染地下水，甚至还有人认为，打破地下岩层开采油气是十分可怕的举动，有可能导致地震的发生。不过对于聚丙烯酰胺生产厂家来说，这可能是个新兴的应用市场，目前聚丙烯酰胺乳液作为压裂用减阻剂用途十分常见。前几年国内国土资源部在官方网站发布公告，面向社会各类投资主体公开招标出让页岩气探矿权时，就有网友在网上发文抱怨称“因为页岩气开采，会使用大量的水，裂解岩石，开采气体。裂解岩石，会添加大量有害化学物，对地层，岩层，破坏巨大，对水体污染巨大，严重影响环境！”，那么事实情况又是如何呢？今天我们抛开什么页岩气开采的战略意义不谈，来聊聊页岩气水力压裂法的“那点破事”。
页岩气：是保留在生油岩层中的天然气，是“非常规天然气”的一种。页岩气被束缚在致密的、几乎没有孔隙和裂缝的页岩(烃源岩)里，必须通过大规模地层压裂，在页岩里人工制造大量的长裂缝，并能把裂缝支撑住，形成气体的通道，让气体保持压力并源源不断地流入井筒，进入采集系统，最后进入集输管道，方能够成为商品。这其间的技术难度，让页岩气的开发利用一直可望而不可即。
页岩气大行其道的主要原因就是水力压裂法的应用。页岩具有低渗透性，要使气体渗出进入气井，必须先对岩层进行压裂处理。目前开发主要采用的压裂法，每次液压破碎需要数百万吨水，水中常常添加化学物质，这些化学物质可能会对地下水产生污染。不公开化学物质成分的做法在能源业界已经成为通行的规则，页岩气开采商们的挡箭牌就是“使用哪些化学产品是商业机密”。
美国国会曾就是否公布化学制剂的草案进行过辩论，但由于能源企业投巨资游说，结果自然是不了了之。2010年2月，曾给14家油气服务公司发出通知，要它们提供添加的化学物质清单，还有回收水处理过程。但是，这些公司闪烁其辞，甚至推卸责任。它们的理由往往是：油气服务公司不确定开采地点是否为饮用水源；或者石油和天然气井的经营者不愿透露添加物成分。
水力压裂并不是什么新生的事物，水力压裂法是指使用掺入了化学物质的高压水流对页岩层进行压裂，人为造成很多缝隙，将石油或天然气从岩石缝隙中释放出来，并顺着井筒流到地表的油气开采方法。
何为“水力压裂法”？
所谓水力压裂法(hydraulic fracturing)，就是开采页岩油气时所使用的一种钻井技术，主要目标是令油气井增产。原理就是利用地面高压泵，将大量化学物质掺杂水、沙子、石子制成压裂液，再灌进岩石深处并压裂岩石，最终释放出石油或天然气。当前，这项技术对天然气井增产效果更为明显。这项技术在美国最早于1946年被堪萨斯州所采用。关于水务压裂法的更多内容，还可以参见聚丙烯酰胺网之间发布过的“页岩气革命之页岩气水力压裂技术”一文，里面有图文并茂的详细介绍。
上图是采用水力压裂法的钻井设备
由于非常规油气当道是近几年的事，因此许多人以为水力压裂法也是一项新生技术，其实不然。
虽然水力压裂法的大量应用的确是在近些年，但是早在1947年，美国的堪萨斯州就进行了水力压裂的试验。该项技术于1949年获得专利权，当年晚些时候，哈里伯顿石油固井公司（Halliburton Oil Well Cementing Company）将其投入商业运营。有数据称，从那时起至今，大约90%的美国油气井都采用了水力压裂技术，非常规油气在该技术的应用领域还要算是“后起之秀”。
上图是传统钻井技术中使用的游梁式抽油机
提及用水力压裂法开采非常规油气，就不能不提“页岩气之父”乔治·费迪亚斯·米切尔（George Phydias Mitchell）。正是由于他的大力推动，水力压裂法才在页岩油气开发中大放异彩。米切尔几十年如一日地研究页岩勘探开发技术，他一手成立的米切尔能源公司，更是总计发现了200个油田和350个天然气田。
当地时间2015年6月23日，英国普雷斯顿，当地民众举行游行，抗议水力压裂法开采页岩气。
化学制剂用量有限：水力压裂法最遭人诟病的非污染环境莫属了。环保人士认为，用于压裂岩石的高压水流中含有大量化学物质，是污染的最主要来源。事实上，采用水力压裂法注入地下的液体，其最主要成分是水和砂，化学物质的含量非常少。当然，这并不意味着对环境毫无影响，但影响程度绝没有想象中那么大。
作为压裂用液体中最重要成分之一的压裂砂，主要在水力压裂过程做支撑剂。随着页岩开发的繁荣，压裂砂的需求也随之增大。根据能源和资源领域的咨询公司PacWest公布的数据，仅2011年一年，整个美国因水力压裂就用掉了2879万吨压裂砂。从2011年至今，美国消耗掉的压裂砂量增长了25%，而PacWest公司预测，未来两年内，用砂量还将进一步增加20%。这甚至催生了整个压裂砂开采业的繁荣，一众采砂公司都因此赚得盆满钵满。
抢占食品添加剂：尽管水力压裂法中用到的压裂液中化学制剂的含量很低，对环境的污染程度没有想象中高，但它却实实在在地抢了人们日常食品的添加剂。
据油价网撰文称，压裂液中有一种含量很小的化学制剂瓜尔胶，是瓜尔豆植物种子的天然产物，可以用来改善冰淇淋等一些日常食品的口感。页岩油气的繁荣使得瓜尔胶的用量大增，随之而来的就是瓜尔豆植物价格的上涨。于是，人们喜闻乐见的冰淇淋等一系列需要用到此种添加剂的食物，生产成本都明显上升，价格也自然水涨船高了。
消耗淡水过多：环保人士对于压裂液中所含化学物质的担忧，可能略有些夸张。其实，从环保的角度而言，消耗了大量淡水才应该是水力压裂法最受关注的问题。
根据美国环保署公布的数据，依照当前的钻探速度，美国平均每年大约钻探3.5万口页岩井，每口井需要消耗200万到500万加仑（1加仑约等于3.78升——编者注）的淡水。以此计算，每年美国需要消耗掉700亿到1400亿加仑的水用于开采页岩油气。这对于日趋缺乏淡水的世界来说，可是一个不容忽视的问题。
不过，事情总有两面性。开采页岩油气过程中使用的水，约有20%还会重新返回地面。虽然这种返回地面的废水混有化学液体、重金属、盐等，对植物和水生物都有剧毒，但却为水处理行业提供了商机。越来越多的油服公司和水处理公司加入了回收处理和再利用压裂用水的行列。
根据欧洲著名的水专业杂志全球水资讯（GWI）的数据，2010年，北美油气行业水处理市场总价值已经达到25亿美元。
油气开发之外有舞台：其实，在开采页岩油气之外，水力压裂法也还有其他用途。比如，它还可以用于增加普通水井的出水量。而在美国备受环境保护署推崇的清洁能源项目——地热能发电，也可以利用水力压裂法增加地热能的产量。它具有超越石油和天然气的用途。
当然，关于水力压裂法的争论在全球范围内迄今都没有停止过。但是，争论并不一定是坏事，争论也许能让行业更加仔细地审视水力压裂法、调整这项技术，从而在前进的路上越走越好。
网传的关于页岩气开采对环境与健康的影响
页岩气水力压裂法环境方面的担忧
1、用水——水力压裂井比传统的井需要更多的水。在密歇根的Antrim页岩气田，一个传统的井一次需要5万加仑水。然而据估计如果是水平钻井，一个水力压裂井一次需要500万加仑水，大约是一个1000兆瓦煤电站12小时的水用量。
污水管理—循环后的水典型地含有用于水力压裂处理的小的化学浓聚物和自然产生的浓盐水，有时候有少量的放射物质比如镭。循环后的水必须要妥善处理才能避免对危害公共健康和环境的担忧
2、地表溢出——化学物质和开采使用水的溢出给公众健康和环境造成负面影响
3、化学添加剂认同——越来越多的担忧是公众不知道在水力压裂中使用了何种化学物质，有关公司则把这看成是专利。
4、地震——水力压裂可能在一些地方引发了地震的担忧也在增多。2008年11月到12月达拉斯发生了11次小地震。南方卫理公会大学地震学家Brian Slump分析了这11次地震的数据，结论是源头是地下1.5万英尺的地质缺陷。自从2002年，有12次水力压裂操作在附近进行。Slump评论说可能是加载在老的缺陷上的压力引发了地震。密歇根大学的Shaopeng Huang提醒说“地震和凿洞的因果关系是存在争议的。”水力压裂导致小地震也同样是有争议的。
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开采天然气让地下水致癌、引发地震
2012年2月1日，一次国会听证会上，美国环境保护署（EPA）公布了620多份调查文件，揭示水力压裂法如何污染怀俄明州的一个小镇的饮用水。这项调查是第一次将水力压裂法与地下水污染关联起来的调查。这个镇子共有123口天然气井。
调查称，由于怀俄明州一直在进行水力压裂提取天然气，该州的地下水层已经受到化学致癌物质的污染。调查人员在地下水中发现了酚、萘、乙二醇单丁醚、柴油及汽油的有机混合物等，并最终确定水力压裂法是导致该州地下水污染的唯一源头。
但休斯顿大学生物技术和环境纳米技术研究中心主任柯尔文称，因为技术手段和信息缺乏，环保组织、行业协会和专家们就水力压裂法会污染天然气井周边水和空气的观点存在争议。得克萨斯州大学一项研究认为，天然气井建造质量问题，是对环境最大威胁。杜克大学去年一项研究发现，天然气井周边1000米左右区域的水井可能被污染。
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美国北达科他州男子雅各布发现自家水龙头中流出的水可以燃烧！而他数年来一直在用这水刷牙和洗澡。北达科他州目前是美国产油的第二大州。专家解释说，这种现象是由水力压裂现象导致的。水力压裂是用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。
美国国家研究委员会今年六月份发布报告称，水力压裂法可能不会带来严重地震，但是会威胁天然气井周边地区，促发小型地震。
拧开水龙头，流出的自来水“砰”地熊熊燃烧起来——这是一部电影的开片镜头。
它不是一部科幻片或者恐怖片，自来水燃烧也不是魔术师在演出——这是一部美国纪录片，叫《天然气的国度》。自来水因含有大量天然气变得可燃、易燃。
这部纪录片在2010年获得奥斯卡奖提名，也因其反映问题的严重性引发了强大的社会效应。环保人士和普通民众更多地参加到抗议美国天然气开采的运动中。这场争议的焦点，是一种名为“水力压裂法”的采集天然气技术。
1947年，美国进行了首次水力压裂增产作业，由于增产效果十分显著，压裂工艺技术的研究和应用受到广泛重视。
上世纪五十年代起，我国已开始进行水力压裂技术的研究，迄今为止已取得了很好的技术成就与较高的经济效益。
1973年，大庆油田开始采用水力压裂作为油田增产增注的一项重要技术措施，至今已有近40年的历史。
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