来源:中国石化报 时间:2026-01-15 10:07
●辛尚吉
21世纪初以来,美国页岩油气产业蓬勃发展,作为核心产区的二叠纪盆地一度成为行业焦点。然而,由于长期使用水力压裂法开采页岩油气资源,持续积累了大量废水,二叠纪盆地如今正面临日益严峻的废水处理危机。
掺有化学物质的废水如果直接排放,将对环境造成严重破坏,通常需排入专用的处置井留存。但二叠纪盆地历经多年开采,处置井数量激增,部分井甚至出现溢流现象,环境风险显著上升。
2025年5月,负责页岩资源开采环境监管的美国得克萨斯州铁路委员会致函申请新建废水处置井的企业,通报了处置井的问题。该函指出,页岩开采产生的废水已导致储层压力普遍上升,可能损害得克萨斯州的矿产和淡水资源。此外,废水导致钻井事故,造成油气产量损失,并引发溢流失控、地面变形和地震活动加剧等问题。据此,得克萨斯州铁路委员会明确表示,将限制新废水处置井的建设。
值得注意的是,如果不再新建废水处置井,页岩开采产生的废水将面临处理难题。如果废水不再存入处置井,只能排放至河流,但排放前必须经过净化处理。据彭博社披露,已有企业申请将处理后的废水排入新墨西哥州附近的佩科斯河,也有消息称一家企业预计2026年3月将获得排放许可。然而,给油气企业颁发排放许可证存在巨大的环保争议,排放安全性难以确认,一旦处理不当,可能引发当地社区的强烈反应。得克萨斯州环境质量委员会已明确表态,不会随意发放废水排放许可证,并将密切监管佩科斯河的水质。
除了废水排放监管的审批关,页岩油气企业还面临废水处理的成本关。近期国际油价持续低迷,2026年内仍难以改观。在此背景下,企业本就承担巨大的成本压力,很难再为废水净化处理投入更多资金。
《华尔街日报》近期报道称,二叠纪盆地的大量废水正渗入老旧井内,甚至形成喷涌现象。数据显示,部分区域的注入储层压力已超出可能导致液体上涌至地表并影响饮用水的临界值。此外,特拉华盆地的开采商每开采一桶油,便需注入5~6桶废水至处置井。业界认为,如此高的废水注入比难以持续。
美国地质调查局关注到,为避免大量注入废水引发地震活动,油企倾向于将其注入浅层井而非深层井。数据显示,二叠纪盆地采油产生的废水有3/4注入了浅层井。此举虽然可以降低地震发生风险,但易产生高压废水柱喷涌问题。此前,为解决这一问题,投入成本高达250万美元。与此同时,油气企业正采取措施加固废水处置井壁,避免废水渗出,但同样成本高昂。
整体而言,美国页岩油气繁荣已持续20年,水力压裂法带来的环境问题也在长期积累。虽然美国页岩油气开采技术不断进步,但如何安全、经济、高效地处理废水,有关技术和运营实践尚未取得重大突破。后续如何妥善处理二叠纪盆地的废水,既是美国页岩油气产业必须解决的重大难题,也值得业界密切关注,从中汲取经验和教训。