涪陵页岩气开发环境管理的探索与实践

梅绪东，金吉中,2，王丹，熊德明，张思兰

(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. 重庆市涪陵区生态环境局，重庆涪陵 408000)

页岩气开发利用对优化我国能源消费结构、缓解燃煤型大气污染、降低油气对外依存度具有重要意义。近年来，我国页岩气开发行业发展迅猛，建成了涪陵、长宁—威远、昭通、延长等4个国家级页岩气示范区，实现了储量和产量的突飞猛进，成为继北美之外全球第二个实现大规模商业化开发页岩气的国家[1]。但我国页岩气气藏结构相对复杂，生态环境相对脆弱，环境影响机理不清，环境保护技术相对滞后，开发所面临的环境问题和社会影响也越来越引起了人们的质疑和担忧，页岩气开发除可以导致常规油气开发所带来的环境风险之外，还可能带来新的环境风险和挑战，环境问题成为页岩气开发过程中的短板[2-4]。

重庆页岩气有利区域约7.6万km2，占全市总面积的92.23%，储藏量约12.75万亿m3，可采储藏量约2.05万亿m3，居全国第三位[5]。其中，涪陵页岩气田已建设成为除北美之外最大的页岩气田。页岩气开发作为国内的新领域，尚未出台相关国家层面的环保技术标准，环境监管面临诸多挑战；基于“先行先试”指导思想，开展涪陵示范区页岩气开发环境监管研究可为制定全国页岩气开发环境管理政策提供经验借鉴。为此，本文通过对涪陵示范区环境管理的探索和解剖，总结涪陵页岩气环境管理面临的挑战及环境管理方法，并据此提出建议，对促进我国页岩气产业健康快速发展具有非常重要的意义。

1 涪陵页岩气勘探开发现状

根据中石化江汉油田公布的信息，涪陵页岩气田位于重庆市东部，区块探矿权面积7307.77 km2，包含重庆市南川、武隆、涪陵、丰都、长寿、垫江、忠县、梁平、万州等9个区县；登记采矿权面积576.188 km2，累计探明页岩气地质储量6008亿m3。自2013年启动产能建设以来，截至2018年12月，气田累计投产341口井，建成年产能100亿m3，生产页岩气214.52亿m3；累计产能、产销量持续位居全国第一。

涪陵页岩气田作为我国规模最大的整装海相页岩气田，在页岩气勘探开发理论创新、技术创新、管理创新等方面取得重大突破，为重庆以及长江经济带发展提供稳定可靠的清洁能源，对推动我国页岩气产业发展、国家天然气稳产保供及地方社会经济发展做出了重要贡献，开启了我国能源革命的新征程，为全国页岩气开发提供了样本。

2 环境管理面临的挑战

涪陵页岩气田是我国首个进入大规模商业化开发的示范区，环境管理程序、污染防治技术、环境影响预测等方面均没有现成的依据和资料供参考，通过对涪陵示范区环境监管的探索和解剖，发现其环境管理面临诸多挑战。

2.1 顶层设计有待完善

我国目前还未制定专门针对页岩气开发的环境保护标准规范，页岩气开发环境监管主要参照常规油气开发的管控体系和模式，未能全面考虑页岩气大规模钻井、水平井和水力压裂导致的比常规油气开发具有更大的水资源消耗、产生更多的污染物及带来的特殊环境问题和影响[6]。在国家相关环保政策、标准规范空白的情况下，地方环保部门在日常监管中缺少科学合理的依据，监管措施难以有效实施。

2.2 监管机制能力有待提高

页岩气开发具有较高的信息壁垒，企业与政府、公众间存在严重的环境影响信息不对称，信息公开机制不完善[7]，环保监管部门掌握的信息远低于页岩气勘探开发企业；再加上页岩气开发项目点多、面广、分散，施工队伍庞杂，监管任务繁重，基层环保部门监管能力不足，无法满足页岩气大规模开发环境监管的需要。

2.3 污染治理技术不够成熟

页岩气开发产生的废水和钻井固体废物量大，特别是采出水和油基岩屑，是页岩气开发污染治理工作的重点和难点。页岩气在我们国家刚起步，由于采出水和油基钻屑的特殊性，其技术可行、经济合理的处理技术仍处于探索研究阶段[8]，给环境管理造成极大挑战。同时，由于污染治理技术不成熟，导致了以污染治理技术为依托的污染物控制和排放标准短期内也难以形成。

2.4 环境影响研究尚需深入

页岩气开发对该区域地表水环境、地下水环境、区域地质等究竟有何影响、怎么影响以及影响的程度尚无明确定论[9]，环境影响认识不足，而这些均需要大量的监测数据和基础研究做支撑；现有的手段难以判定开发区域内出现的一些环境问题与页岩气勘探开发有关，群众的环境诉求日益增多，这对环境监管和处理群众投诉造成严峻挑战。

3 涪陵页岩气开发环境管理方法

针对涪陵页岩气开发项目环境监管面临的挑战，涪陵区生态环境局充分借鉴国内外相关政策、科研成果，以环保技术创新为驱动，以环境管理体系和技术体系为保障，积极探索环境监管方式，取得了一定成效。

3.1 成立专门科研机构

为服务重庆市页岩气产业发展，在重庆市生态环境局和涪陵区委、区政府的支持下，2014年，重庆市涪陵区生态环境局牵头成立了重庆市涪陵页岩气环保研发与技术服务中心，为独立法人科研机构，主要围绕页岩气开采环境影响、污染防治及清洁生产中的重、难点问题，开展环境影响及环保技术基础研究和应用基础研究，推进科技成果转化和先进技术推广应用，为页岩气开发环境管理提供技术保障、决策支持和智力支持。

涪陵国家级页岩气示范区作为科学研究和解决问题的试验田，涪陵页岩气环保研发中心从成立开始，便着手从三个方面开展工作：一是深入开展涪陵示范区页岩气开发环境保护基础数据收集和环境影响跟踪调查，全面识别页岩气开发对环境的影响，已收集了5万余项基础数据和大量第一手资料，基本摸清了页岩气开采行业污染物产排情况及示范区生态环境情况，为页岩气开发环境监管、环境问题解决和保护工作提供了数据支撑和依据。二是加快推进污染物处置技术研究与应用，开展了钻井固废资源化综合利用技术研究、废水循环利用与达标排放的整体解决方案研究、试气和返排过程减少碳排放的技术措施研究、浅层防漏新技术研究与应用，可为污染防治技术指南等政策研制提供必要支撑。三是开展页岩气开发环境监管对策研究，探索和创新了页岩气开采项目环境监管方法和思路，开展了《重庆市页岩气勘探开发行业环境保护指导意见(试行)》的起草及修订工作，指导和规范页岩气开发环境保护工作。

3.2 探索环境监管新模式

(1)建立紧密高效的协调联动机制。充分发挥涪陵页岩气环保研发中心的技术支撑作用，与页岩气勘探开发企业建立了密切高效的协调联动机制，定期组织召开环保联席会，研究解决具体问题；现有法律法规和标准规范不能解决的问题，以不污染环境为目标，通过多方协商并以会议纪要的形式约束，为示范区环保工作的顺利推进奠定了良好基础。

(2)坚持开发规划与规划环评同步开展。在制定页岩气区域开发规划时同步开展规划环境影响评价，结合区域社会经济发展规划和环境承载能力，按照环境功能区划和生态保护红线等管理要求，合理确定页岩气勘探开发的限制区域和禁止区域，明确页岩气开发的关键性制约因素，提出优化页岩气开发的布局、规模、开发方式、建设时序等建议，合理确定开发方案，制定环境影响的对策，落实宏观管控要求。

(3)坚持项目选址与环评同步进行。为适应开发进度需要，建设单位在页岩气单体项目选址时同步开展环境影响评价工作，即在井场选址时，建设单位不仅要考虑资源赋存状况和经济成本，而且要充分考虑井场选址的环境可行性，避开生态红线规定的禁止开发区域及其他依法划定需要特殊保护的环境敏感区，并从地层岩性、地貌特征、地质构造条件、裂隙带分布、井泉出入层位及水位情况等进行充分论证。同时，建立各部门高效联动机制，由生态环境部门牵头，会同发展改革、规划与自然资源、水利、交通运输、安监等部门及乡镇街道进行会审，从区域功能规划、行业规划及重大项目的交叉影响角度进行论证，从源头降低项目建设对环境的影响。

(4)统筹实施项目环评管理。结合页岩气开发项目特点，尽可能地从区块整体开发角度开展环境影响评价，结合开发区域水文地质条件和敏感目标，评价分析区块的整体环境承载能力，统筹考虑区块内水资源利用及污染物集中治理方案，全面评价区域开发的环境影响和环境风险，优化施工方案，为单个平台建设提供指导。单个平台建设项目重点落实污染治理及生态保护措施。

(5)强化事中事后监管工作。建立网格化监管体系，在“双随机、一公开”监管的基础上，开展常态化专项检查，对发现的违法违规行为加大惩处力度，形成对企业有效的约束和监督，倒逼企业严格自律， 有效预防和整治了环境违法行为；同时，督促企业加强自主监督，鼓励建设单位开展建设期环境监理工作，以协助和指导建设单位全面落实各项环境保护措施，确保环保“三同时”的有效执行，并将环境监理报告作为环境保护验收的依据。

4 尚需解决的主要问题与相关建议

涪陵页岩气示范区通过创新一系列举措来规范管理页岩气开发，取得了重要进展，推动了页岩气产业发展[10]。但总的来看，我国页岩气开采进展缓慢，除地质条件复杂、核心开采技术与装备不成熟、开发成本高等因素约束外[11]，环境保护也是重要的因素。根据涪陵页岩气田实际，从一线从业者的角度分析页岩气开采行业环境保护方面仍需要解决的主要问题，并提出相关建议。

4.1 主要问题

(1)对周边居民的居住环境带来影响。我国开采页岩气的有利区多是人口稠密的丘陵地区。页岩气开采中，靠大量新钻井增产稳产，对地表扰动程度大，并占用大量林地和耕地，植被遭到损坏，造成水土流失，短期内很难得到有效恢复；大量勘探、钻井一定程度上造成当地喀斯特地貌区地下水系的破坏和污染，部分地区出现饮水困难；大量重型机械作业产生噪声污染，同时对当地基础设施造成破坏，给当地居民的生产生活带来影响，易使当地居民对开采产生不满。

(2)对地下环境的影响难以管控。页岩气开发排放到地面的污染物及环境影响，不管是废水、固废、废气还是噪声影响，已初步形成了有效的解决方案，通过采取严格的环境管理和切实可行的污染物处理和减排措施，可实现污染物的有效处置利用。但页岩气开发大规模钻井、水力压裂对地下环境的影响包括地质环境和地下水环境影响还处于未知状态。目前，还没有有效的管控技术手段和解决方案，而这方面有老百姓投诉和反映问题，是目前页岩气开发环境保护工作的难点。

4.2 相关建议

针对以上相关问题，在此提出如下具体建议：

(1)在技术层面，研发适合中国特点的开发技术。我国的页岩气开发技术不仅要提高开发效益、降低开发成本，而且要充分考虑当地的生态环境、生活环境，开发技术攻关要充分考虑环保因素，本着以人为本的原则进行开采设计，减少和避免对当地居民生活环境的影响。要用创新的理念、方法，加强科技攻关，充分考虑工艺装备先进性、原辅材料清洁性，开展钻井、压裂及污染物处理先进技术研究，尽可能地从开发技术层面来减少地层破坏、地下水污染，降低环境风险，实现页岩气行业可持续发展。

(2)在管理层面，制定高标准、严要求的管理办法。在岩气开发示范区持续深入开展基础生态调查和长期跟踪监测，为环境监管提供数据基础；国家层面加强页岩气等非常规油气环境监管顶层设计，研究出台相关技术政策，完善页岩气开采整个过程环评监管体系，聚焦环境影响特征问题，突出重点工艺过程和重点环境要素管控，加强页岩气开采中的地下水环境保护和监测工作，深入开展页岩气勘探开发地下水环境影响研究，明确采出水排放及油基钻屑的管理要求。