页岩气开发环评与“三同时”管理及建议

通讯作者：梅绪东(1990—)，男，重庆彭水人，硕士，主要从事页岩气开发环境保护理论与技术研究，E-mail：meixudong1113@126.com

页岩气开发环评与“三同时”管理及建议

金吉中1,2，梅绪东1，张思兰1，熊德明1

(1.重庆市涪陵页岩气环保研发与技术服务中心， 重庆涪陵408000； 2.重庆市涪陵区环境保护局， 重庆涪陵408000)

摘要：针对目前建设项目环评和“三同时”管理不能满足页岩气开发这一新兴产业环境保护需要的问题，通过对涪陵示范区页岩气开发特点及环境影响进行分析，总结了现阶段页岩气开发环评和“三同时”管理存在的问题：环评单元、介入时机不明确，评价依据与页岩气开发特征不符，评价内容和深度不够；“三同时”管理困难，环保竣工验收对象、内容、时间不明确。提出的建议包括：加快页岩气开发环境影响监测和研究，制定页岩气开发相关环保法规、导则和技术规范，开展页岩气开发规划环评，建立环评管理体系；建立页岩气开发“三同时”全过程动态管理机制，推进页岩气开发环境监理，制定页岩气开发环保竣工验收管理规范。

关键词：涪陵；页岩气；环境影响评价；“三同时”管理；管理建议

作者简介：金吉中(1966—)，男，重庆涪陵人，工程师，主要从事页岩气开发环境保护理论与技术以及环境管理研究，E-mail：jinjizhong@163.com

中图分类号：X820.3

DOI: 10.14068/j.ceia.2015.04.012

开发页岩气是我国调整能源结构、保障能源安全的重大战略需求。自2013年国家能源局将页岩气开发纳入国家战略新兴产业后，我国页岩气开发快速发展，同时也带来一系列环境问题。页岩气“十二五”规划[1]指出：页岩气勘探开发应坚持开发与生态保护并重，开发过程中要注重水资源节约利用，严格钻井操作规程和压裂液成分及排放标准，保护生态环境。环评和“三同时”管理可从源头预防和减轻页岩气开发对环境的影响。然而传统的油气开发环评和“三同时”管理已难以满足页岩气开发环境管理的需要。为此，本文通过介绍涪陵示范区页岩气开发概况，分析其特点与环境影响，从涪陵示范区环评和“三同时”管理现状出发，分析其存在的问题，并由此提出建议，为解决我国页岩气开发环境管理问题提供思路。

1涪陵页岩气开发概况

涪陵页岩气田主体位于重庆市涪陵区焦石镇，属山地-丘陵地貌，探明含气面积106.45 km2，资源储量2.1万亿m3，为我国首个大型页岩气田。气田地层压力高、天然气组分好，甲烷含量高达98%，二氧化碳含量低，不含硫化氢，属于优质海相页岩气田[2]，但存在地面建设条件差、水文地质条件复杂、暗河溶洞等地质构造多、管网建设无统一规划等不利因素。

涪陵示范区于2013年9月经国家能源局批准设立，目前已实现单井累计产气过亿立方米，是我国首个实现商业化突破的大型页岩气田。拟分两期在2015年完成一期年产50亿m3产能，建设63个平台、253口井；在2017年建成国内首个百亿立方米页岩气田。截至2014年12月底，已累计开钻145口、完井110口、投产45口，产能20亿m3、销售10亿m3。其勘探开发总体处于国内领先地位。

2页岩气开发特点与环境影响分析

2.1　页岩气开发特点

不同于一般建设项目，页岩气开发既属于生态影响型也属于污染型；具有区域广、污染源分散、环境影响范围大以及环境事故风险高等特点[3]。页岩气开发是一种高风险项目，包括地质风险、工程风险和环境风险；在页岩气开发过程中，对地层和页岩气的认识需要不断探索和研究，是一个不断进步的科学探索过程；另外，页岩气开发采用勘探开发一体化模式，其勘探和开发阶段没有清晰的划分。

2.2　页岩气开发环境影响分析

(1)分布特点

页岩气开发均在野外自然环境中，其开发特点决定其污染源具有点多面广的特点，即：点源分布的高度分散性、面污染源分布的区域性。页岩气的污染单元包括井组和相关设施组成的平台、集气站和脱水站，通过管网连接为一个整体，各平台、集气站和脱水站形成了高度分散的点污染源，而众多的点源形成了区域性污染源。

(2)影响特点

环境影响的全方位性：不仅表现在对水体、土壤等方面，还表现在对区域生态乃至居住环境等方面的影响。环境影响的时间性：有的属暂时性污染，如作业噪声，施工停止即消失；有的属长期性污染，如钻屑、污水等，贯穿于施工和运营的全程，结束后仍会存留一定时间。环境影响的可恢复性与不可恢复性：对地层的破坏以及对原始自然生态环境的改变有些可以恢复，而有些影响则不可恢复或难以恢复。

(3)排放特点

点源与面源排放兼有，以点源为主；正常生产排放和事故排放兼有，以正常生产排放为主；连续排放与间歇排放兼有，以间歇排放为主；可控排放与不可控排放兼有，以可控排放为主。

3涪陵页岩气开发环评管理

3.1　涪陵页岩气开发环评管理概况

2012年，涪陵环保局相继审批了焦页1井钻探工程、试气工程的环评文件。在焦页1井成功产气后，中石化规划部署焦石坝一期产建区4个区块(试验井组、北区、中区、南区)滚动实施。试验井组18口井以单井钻井工程分别编制了环评文件，评价时段为施工期和闭井期，地面工程单独展开评价；北区91口井除部分平台以单井开展环评工作外，其余以整个北区工程为一个整体开展环评，内容包括钻井工程和集输工程，评价时段包括施工期、运营期及闭井期；中区100口井除部分平台以单井开展环评外，其余以整个中区工程为一个整体开展环评；南区44口井，环评工作正在开展。若干平台打捆编制环评文件的，其各个平台均单独编制了环境保护单行本。截至2014年12月，涪陵环保局已累计批复了20余个页岩气开发相关环境影响报告书。

3.2　涪陵页岩气开发环评管理存在的问题

通过对涪陵页岩气开发环评的梳理，主要存在环评项目单元、环评介入时机不明确，缺乏有针对性的环保法规、环评导则及标准规范，环境影响认识不足，评价内容和深度不够等问题，亟待规范和解决。

(1)环评项目单元及介入时机不明确

在开展环评工作时，按照建设时间，分别以钻井工程或者配套的地面工程编制报告书报批，其内容不能称之为一个完整项目；由于页岩气滚动开发的特点以及项目组成的复杂性，难以明确出一个环评报告书包括的项目单元范围，导致“三同时”管理存在困难。此外，采用勘探开发一体化滚动开发模式，其勘探和开发阶段没有明确划分，导致项目环评的介入时机不明确；在开展规划环评时，由于前期规划方案会随着施工过程的变化不断调整，规划环评的介入时机也难以确定。

(2)评价依据与页岩气开发特征不符

目前页岩气开发环评采用常规天然气的环评导则和技术规范进行评价。由于页岩气开发与常规天然气开发存在较大差异，从环境影响角度分析，页岩气开发水力压裂单井耗水量在10 000～40 000 m3[4]；涪陵页岩气开发地区地质条件复杂、地下暗河溶洞众多，地下水污染预防和控制难度大，与天然气开发相比，压裂过程环境影响有较大差别；另外，页岩气开发是一个滚动开发的过程，钻井数量达到常规天然气的100倍甚至更多，增加了识别环境影响的难度。因此，现行常规天然气开发技术规范和环评要求已难以适应页岩气开发环境管理的需要，照搬现行常规天然气环评导则存在盲区。

(3)环境影响评价内容和深度不充分

页岩气开发最具争议和管理难度最大的是水资源消耗和污染问题，会引发水资源供求紧张、水体污染以及水质变差等一系列水环境问题[5]。由于基础资料缺失，未深入分析钻井液和压裂液对地下水环境的影响和潜在的环境风险，特别是钻井液漏失对地下水环境的影响。关于油基岩屑等危废的储存、运输、综合加工，由于国家对油基岩屑的处置没有统一的标准和规范，导致现有的环评文件对油基岩屑的综合加工利用等处置措施论证不充分。另外，现阶段环评管理工作处于单口井的评价阶段，不能全面反映开发区块大规模钻井对环境的影响以及对水资源的需求。同时，在生态影响、甲烷泄漏排放等方面的评价深度不够，固体废物处置要求不统一。

3.3　加强页岩气开发环评管理的建议

针对页岩气开发环评管理存在的问题，应加强基础研究，推进科技研发和监测；加快制定页岩气环评导则、标准规范；组织开展规划环评；建立环评管理体系。

(1)加强页岩气开发环境影响监测与研究

以涪陵页岩气示范区为案例，开展页岩气开发污染源监测以及钻井液漏失、大规模水力压裂对地下水影响等方面的研究，明确页岩气开发水资源循环利用、油基岩屑处置等关键问题，开展废水、岩屑最佳处理技术和排放标准研究。加强科技攻关和技术革新，提高关于页岩气开发对环境影响规律的认识，研发环境友好型的钻井技术和压裂技术，为页岩气开发环评管理决策提供技术支撑。

(2)加快制定相关法规导则和技术规范

借鉴北美等国的经验和教训[6]，结合现有常规天然气标准规范、环评导则，针对页岩气开发环境影响的特殊致害机理，以钻井、压裂阶段造成的环境污染为重点，加快制定符合我国页岩气开发特色的技术规范和环评导则[7-8]；研究适合我国页岩气开发特点的环评模式，在项目可研阶段介入环评工作，杜绝“边施工边环评”现象。

(3)尽快开展页岩气开发规划环评

我国页岩气开发起步晚，但其环境影响已受到全社会广泛关注；为避免无序开发，应对全国页岩气资源的分布情况，从资源环境效率、生态环境承载力以及环境风险水平等方面优化页岩气开发时序；明确页岩气开发规划环评介入时间和要求，从环境保护的角度设定合理的开发与保护范围，大范围内优化页岩气开发对环境的影响，从环保角度合理安排开发规模和时序[9]；对页岩气开发的各区块开展区域环评，以解决单井环评无法评价区块累积影响的问题。

(4)建立页岩气开发环评管理体系

针对页岩气滚动开发、环境影响点多面广的特点，研究制定适合页岩气勘探开发特点的环评管理规定，在采用井工厂模式的涪陵示范区先行先试，尽快开展环境影响后评价，重点评估大量钻井和水力压裂对生态环境的影响，为后续开展页岩气开发环评的评价内容、评价深度和评价重点提供指导；建立页岩气开发规划环评、项目环评及后评价的环评管理体系。

4涪陵页岩气开发“三同时”管理

4.1　 涪陵页岩气开发“三同时”管理概况

由于页岩气开发项目的环境影响集中在施工期，涪陵区环保局拟采用全过程监督管理，主抓环评审批、日常监督、竣工验收等关键环节，并要求业主聘请环境监理单位对建设全过程进行环境监理。截至2014年12月底，涪陵区环保局已批复了试验井组、北区以及中区共计140余口井、20几个集气站、2个脱水站以及若干管线的环评报告，组织了多次监督检查。目前，部分井组已进入产气运营阶段，正在开展竣工环保验收试点工作。

4.2　涪陵页岩气开发“三同时”管理存在的问题

由于页岩气开发的特殊性和迫切性，现阶段“三同时”管理相关法规不完善、监管机制不健全，导致实施中落实“三同时”管理存在困难，竣工验收内容、验收对象以及验收时间不明确等问题。

(1)落实“三同时”管理存在困难

页岩气开发采用勘探开发一体化，现场勘探深度不够、可行性研究方案不成熟，会导致在施工过程中出现重大设计变更，在“同时设计”上会出现环保问题。另外，环境影响评价落后于工程实际，因而在工程实施中的落实情况不理想，导致环保要求落实存在困难，环境污染时有发生。

(2)竣工验收对象、内容及时间不明确

由于页岩气开发的环境影响主要集中在施工期，且工期长、工序多，采用滚动开发，相继投产的模式与现行环保验收程序存在矛盾。环保“三同时”中对井组运营的理解与实际生产情况出入较大。页岩气开发运营除井组完成施工能够投入运营外，也需要采气管线、集气站等投入试运营。不同平台井组共用集气站和集气管线，但由于不同平台投入运营时间不一致，导致竣工验收对象、内容及时间不明确。

4.3　加强页岩气开发“三同时”管理的建议

针对页岩气开发“三同时”管理存在的问题，应建立页岩气开发“三同时”全过程管理机制，推进页岩气开发环境监理，尽快制定页岩气开发竣工验收管理规范。

(1)建立页岩气开发“三同时”全过程管理机制

针对页岩气滚动开发，其环境影响主要集中在施工期的特点，坚持从源头预防，强化页岩气开发“三同时”全过程跟踪管理[10]；建立页岩气开发“三同时”全过程的监管体系，制定页岩气开发全过程检查方案。强化钻前工程、钻井工程、试气工程等重点时段监管以及审批前、验收等环节的现场检查；竣工验收的总结性检查与各个建设阶段的监督检查相结合；形成环评、监察、验收等管理环节之间的有机协调，实现 “三同时”管理无盲点。

(2)推进页岩气开发环境监理试点及规范制定

以涪陵示范区以为先例，积极推进页岩气开发环境监理试点，尽快制定页岩气开发环境监理规范。建设单位应在项目初步设计完成前委托开展环境监理；充分发挥环境监理单位在环保技术及环境管理方面的业务优势，同时加强对环境监理单位的监督；建立行政监察单位、环境监理单位、建设单位三方会商机制，共同做好页岩气开发“三同时”管理工作。

(3)尽快制定页岩气开发竣工环保验收技术规范

尽快制定页岩气开发环保竣工验收技术规范。在涪陵示范区开展先行先试工作，针对页岩气滚动开发和各作业环节的阶段性和连续性，明确验收内容、验收对象、验收方法，研究制定符合页岩气开发的验收时限和工况要求。

5结语

我国页岩气可采资源量为25万亿m3，在可预见范围内，我国将进行大规模的页岩气勘探开发。在能源安全和能源结构转型的政策诉求下，亟需对页岩气开发过程的环境影响和污染进行科学评价和规范管理。因此，结合我国页岩气开发特点，加快研究配套的环保技术和监管机制是促进页岩气开发工业健康发展的重要举措。

参考文献(References)：

[1]国家发展改革委, 财政部, 国土资源部, 等. 页岩气发展规划(2011—2015)[EB/OL]. (2012-03-16) [2015-01-08]. http://www.gov.cn/zwgk/2012-03/16/content_2093263.htm.

[2]李湘涛, 石文睿, 郭美瑜. 涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究[J]. 石油天然气学报, 2014, 36(11): 11-15.

[3]王亚运, 柯研, 周晓珉, 等. 页岩气勘探开发过程中的环境影响[J]. 油气田环境保护, 2012, 22(3): 50-53.

[4]刘德华, 肖佳林, 关富佳. 页岩气开发技术现状及研究方向[J]. 石油天然气学报, 2011, 33(1): 119-123.

[5]陈莉, 任玉. 页岩气开采的环境影响因素分析[J]. 环境与可持续发展, 2012, 37(3): 52-55.

[6]田磊, 刘小丽, 杨光, 等. 美国页岩气开发环境风险控制措施及其启示[J]. 天然气工业, 2013, 33(5): 115-119.

[7]刘超. 页岩气开发中环境法律制度的完善：一个初步分析框架[J]. 中国地质大学学报(社会科学版), 2013, 13(4): 9-16.

[8]杨幸, 翟勤, 龚浩. 浅析页岩气开发项目的环境影响评价[J]. 三峡环境与生态, 2013, 35(4): 60-62.

[9]梁睿, 童莉, 向启贵, 等. 中国页岩气开发的环评管理及建议[J]. 天然气工业, 2014, 34(6): 135-140.

[10]孙钰, 李鑫. 借鉴美国经验推进页岩气开发环境管理[J]. 环境影响评价, 2015, 37(2): 22,26.

Proposals for Environmental Impact Assessment and “Three-simultaneous”

System for Shale Gas Development

JIN Ji-zhong1,2, MEI Xu-dong1, ZHANG Si-lan1, XIONG De-ming1

(1. Chongqing Fuling Shale Gas Environmental Protection Research and Technical Service Center, Fuling 400080, China;

2. Chongqing Fuling Environmental Protection Agency, Fuling 400080, China)

Abstract:urrently, the environmental impact assessment (EIA) requirements and “three simultaneous” system for construction projects (The environmental protection measures should be taken at the same time of design, construction and operation of construction projects) can not meet the requirements of environment protection for shale gas development. The paper, using the Fuling shale gas development demonstration area as an example, analyzes the characteristics and environmental effects of shale gas development, and finds the following problems: the EIA assessment targets and intervention time are ambiguous; the EIA regulations do not conform with shale gas development characteristics; neither the assessment content nor the depth of EIA is enough; and the “three simultaneous” is difficult to implement as the object, content and stage of completion acceptance are unclear. The following suggestions are raised: to accelerate environmental impact monitoring and research of shale gas development; to establish related environmental protection regulations, guidelines and technical specifications; to carry out plan EIA; to set up EIA management system catered to shale gas development characteristics; to establish “three simultaneous” dynamic life cycle management mechanism for shale gas development; to promote the environmental supervision; and to formulate environmental check and approval regulations for shale gas development.

Key words: Fuling; shale gas; environment impact assessment; “three simultaneous” management; management suggestions