为了借鉴美国在页岩气开发方面的技术与管理经验，2010年4月27日，国家发展改革委与美国贸易发展署在北京联合举办了中美页岩气开发培训班。图为培训班开学仪式。（杨旭 摄）
编者按 高油价时代，页岩气作为一种新能源，正在被世界所追捧。美国是世界上页岩气资源勘探开发最早的国家。近3年，页岩气的大规模开发改变了美国的能源格局。美国页岩气的快速发展，靠的是竞争的市场机制，靠的是竞争带来的技术创新。而且，美国的页岩气开发在发展的同时，也在不断地处理与环境的关系。而这一切，又是如何发生的呢？本版今天刊发的这篇源自于美国纽约时报记者克利福德·克劳斯和汤姆·策勒的文章，或许能够给读者以启示。
2008年以前，面对迅速增长的天然气需求，业界普遍认为美国大量进口液化天然气不可避免。但是，在一家名不见经传的公司实现了页岩气开采技术的突破后，页岩气这种此前被认为没有经济价值的非常规天然气的开采出现井喷。短短3年间，美国天然气实现自给，并超越俄国成为世界最大天然气生产国。
统计资料显示，美国页岩气年产量已从2007年的340亿立方米跃升至去年的超过900亿立方米。预计到2015年，美国页岩气的年产量将达到1800亿立方米。在页岩气产量攀升的帮助下，去年美国的天然气年产量达到6240亿立方米，远远超过了年产量为5820亿立方米的俄罗斯。
美国页岩气产量大跃进的背后，是该国页岩气开发的如火如荼。在这种大背景下，美国很多地方居民的生活也因页岩气而发生了改变。
荒凉之地发现了页岩气
页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。与常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期以稳定的速率产气。
目前，美国的很多州都对页岩气钻探工作大开绿灯，比如路易斯安那州、得克萨斯州和阿肯色州。有着丰富经验的钻井人杰瑞·杜格斯曾在路易斯安那州工作，目前他在位于宾夕法尼亚州的卡波特石油和天然气公司担任主管。他介绍说：“在南方，石油和天然气的钻取和开采已有超过100年的历史了。在那里的每一个人都习惯于看到钻井人的身影，并且也明白这项工作的方方面面。对他们来说，没什么可大惊小怪的。”
在美国，不论是迪索托（位于得克萨斯州）还是萨斯奎哈那（位于美国东海岸），在历史上都是贫瘠落后之地。然而，这些地方现在都因为丰富的页岩气资源而发生了彻底的变化。
比尔·威廉姆森是一个已赋闲在家的电话工厂退休员工。他居住在迪索托北部一个名为“石墙”的小城市。这个小城地下1万到1.3万英尺的地方有着丰富的页岩气资源，这一部分岩层也被冠名为“哈内斯维尔”页岩。目前，加拿大天然气巨头恩卡纳（Encana）正在威廉姆森家附近展开钻探工作。尽管钻探设备的汽笛声十分刺耳，但威廉姆森并不反感这位不速之客。因为他得到了开发者支付的不菲土地租金。
其实，在2000年之前，仅有2.8万人的迪索托还是得克萨斯州最贫困的地区之一，直到页岩气的价值被开发出来。迪索托所在的曼斯菲尔德市的市长柯蒂斯说：“那时，一夜暴富不是神话。很多人不久前还一贫如洗，突然就拿着现金买下凯迪拉克汽车。”在当地，像威廉姆森这样的人还有很多，他们从天然气公司得到了大笔租金，并签下长达10年的合约。
在美国路易斯安那州的曼斯菲尔德，当地人口仅为5500人。一直以来，这里都是一片凋零衰败的景象，只有煤矿和木材加工两个产业。县里甚至连修路的钱都没有。而在2008年，这一切改变了。石油天然气公司接踵而来，以一英亩几百美元的价格从当地人手中租下土地，然后进行勘探。当地镇长麦考伊说：“人们头天晚上上床睡觉，结果一觉醒来发现自己变成了富翁。”2008年5月，史密斯已故父亲留下的土地以140万美元的签约价格出租给油鹰能源公司进行天然气勘探。他说：“我的一生就此改变，我再也不用靠砍树为生了。”
能够吸引油鹰能源公司这样的企业前仆后继来到路易斯安那州这片穷乡僻壤的，正是页岩气。居民史密斯的土地恰恰位于海恩斯维尔页岩的上面。这里发现的黑色页岩层厚达150到300英尺，位于地下几百米的地方，其面积达3400平方英里，横跨路易斯安那和得克萨斯两州。这些岩石中贮藏着大量的天然气——据估计储量在112万亿到245万亿立方英尺之间，其上限储量能够满足美国12年的能源需求。
然而，这里还不是美国页岩气储量面积最大的地区。面积最大的当属横跨宾夕法尼亚及周边各州的马塞勒斯页岩。其面积为6.5万平方英里，面积甚至超过了希腊的国土面积。
美国的页岩气开发已相当成熟。图为美国天然气钻井。 （CFP供图）
环保成为最担心的问题
在美国很多地方，一些居民还在自家的土地里挖掘地下水，形成一个个小池塘——这些水能够支持天然气公司通过水力压裂法来开采页岩气。在这个过程中，大量的水、沙子和化学制品被强大的压力注入到地下，破坏页岩层的结构，从而释放其中丰富的页岩气资源。目前，这项技术被认为是唯一能开启天然气矿床的“钥匙”。但该技术也是一把双刃剑——带给人们丰富的天然气资源的同时，也带给人们对环境保护的忧虑。
首先表现为对饮用水的威胁。2010年4月，大约150户迪索托居民被迫疏散到邻近的卡多县——埃科（Exco）能源公司的钻井机无意中造成了浅层天然气的泄漏。当时，埃科公司承认甲烷已经渗入当地的饮用水中，并且表示会监测是否有气体从钻井中逸出。
美国南部的小镇迪默克近来也不平静。十几位居民与卡波特石油与天然气公司对簿公堂。卡波特公司被指控在开发天然气的过程中，造成了甲烷渗透进居民水井的严重后果。在刚刚拍摄完成的纪录片《天然气国度》中，几位当地的居民接受了采访——他们在镜头前，点燃了从家中水龙头中渗出的甲烷气体。
其次表现为化学物质的泄漏。2009年，在隶属于切萨皮克能源公司的钻井平台附近，人们发现了16头牛的尸体。事后的调查显示，这些牛是食用了钻井机使用的化学制品后死亡。而这些化学制品则是在一次暴风雨中发生泄漏的。在这次看似偶然的事故之后，切萨皮克公司宣布将会避免类似事件再次出现。
再次，环保人士还担心水力压裂过程中会消耗大量水资源。据德国地球科学研究中心的霍斯菲尔德教授介绍，每口页岩气井需耗费400万加仑（1加仑约合3.78升）的水才能使页岩断裂。在美国的东北区域，情况也让人感到有些棘手。在宾夕法尼亚州，关于饮用水安全和其他潜在环境问题的诉讼让钻探工作遇到了不小的麻烦，甚至间接导致了能源产品成本的增加。同时，政府也在近期暂时中止了在国有林区内发放新的钻井许可证。
在这种情况下，美国环境保护署开始了一项关于天然气开发对地下水影响的调查研究项目，同时，一些环保组织也在不遗余力地游说并开展各种活动，希望能有更严厉细致的联邦法规出台，来规范天然气开采行业。
但与此同时，也有一些环保主义者肯定了天然气开发的正面影响。因为与石油和煤相比，天然气更为低碳。而且，在可再生资源大规模应用之前，天然气能够取代煤炭成为美国电能的主要来源，为美国从传统能源向可再生能源转变开辟了一条低碳之路。
找到环保与开发的结点
在人们的环保忧虑之下，美国的相关部门和页岩气开采公司开始采取补救措施。
近日，宾夕法尼亚州的环保厅厅长约翰·韩格尔宣布了一项耗资1200万美元的计划——用管道将城市用水从蒙特罗斯运送到迪默克。“这项计划旨在消除人们的用水恐慌。”韩格尔说。据了解，为这条5.5英里长的管道工程买单的正是在当地开发页岩气的卡波特公司。此外，卡波特公司还为很多居民提供了价值不菲的纯净水系统。虽然公司一直声称没有证据证明是该公司的行为造成了当地的污染，但业内表示，要彻底杜绝页岩气开发带来的潜在危害，仅仅靠送水计划并不能完全解决问题。
据了解，美国页岩气开发行业正试图减少气井钻探以及水力压裂带来的环境破坏。如在每次压裂完成之后，对水进行获取和重新利用。美国许多页岩气钻井就建在传统天然气生产场所附近，因而压裂后的水能够被捕获、处理，并回收利用到下次水力压裂中。据悉，目前美国页岩气钻探中，70%的水来自水力压裂回收的水。
水力压裂中使用的杀菌剂也是引发的担忧之一。本来，在水中加入化学用品是为了使水具有凝胶特性，利于水力压裂；而水中的细菌可能阻止化学反应，因此才需要向水中加入杀菌剂。但人们担心类似的化学用品会渗透到地下水位以下。目前，许多页岩气开发公司已经考虑采用高强度的超声波、过滤器或其他环保化学用品杀死水中的细菌。
此外，去年3月，美国环保署已出资600万美元，深度研究页岩气压裂开采法对环境可能造成的影响。该研究将持续两年，这也是美国首次开展此类研究。
3月12日，中石油启动了国内首批页岩气三维地震采集项目。该项目位于滇黔北，这里山高林密，是国内勘探难度较大的地区之一。图为队员在测量途中。（王浩 摄）
