論道 | 利用非常規油氣田環境管理響應中國碳排放承諾

天然氣是實現中國“2030年前二氧化碳達峰”和“2060年前碳中和”目標的關鍵過渡能源，因為其相較于煤和石油具有明顯的低碳排放優勢，而以頁巖氣（天然氣的一種來源類型）為代表的非常規天然氣（包括：頁巖氣、煤層氣、致密氣和可燃冰）正在成為中國天然氣的重要來源。但是，由于中國尚未出臺針對包括頁巖氣在內的非常規油氣開采的污染控制標準，油氣開采伴隨的環境污染和溫室氣體（特別是甲烷）排放問題引發擔憂，而對非常規油氣田環境進行有效管理，可以成為落實中國碳排放承諾的重要途徑。

 

在此背景下，“2020非常規油氣田環境管理國際研討會”于10月20至21日（以下簡稱“會議”）在重慶召開。會議期間，與會專家圍繞非常規油氣行業環保管理政策及標準、油氣開發環保實踐、甲烷監測控制與利用、以及廢水回注和深層灌注等議題展開討論，形成了政府機構、高校與企業之間的互動，也為中國生態環境部正在編制的油氣行業污染控制相關標準提供了參考。

 

本次會議由中國生態環境部環境工程評估中心、重慶市生態環境評估中心，中石油西南油氣田公司和美國環保協會（EDF）聯合舉辦。會議持續一天半，共有來自中外61家企業、事業單位、高校和國際組織機構的100余名代表參會。

 

 

 

標準與實踐

 

來自中國國家能源頁巖氣研發實驗中心的趙群主任在會上指出，中國的非常規天然氣（煤層氣、頁巖氣和致密氣）將進入發展的快車道，2030年中國非常規天然氣產量將達到1000-1200億方，占天然氣總產量的50%。

 

然而，油氣開采伴隨的環境和溫室氣體（特別是甲烷）排放問題也不容忽視。中國尚未出臺針對包括頁巖氣在內的非常規油氣開采的污染控制標準。目前唯一與甲烷排放控制相關的標準是2008年發布的《煤層氣（煤礦瓦斯）排放標準（暫行）》（GB 21522—2008），以及生態環境部已完成二次征稿但尚未發布的《陸上石油天然氣開采工業污染物排放標準》。不過，這些標準都未涵蓋非常規油氣開采過程的甲烷排放環境管理。目前，由環境工程評估中心及其他五家企業、研究院和咨詢機構所承擔的《頁巖氣開采污染控制標準》正在制定中，并有望成為中國國家標準，該標準有望考慮將甲烷控制納入其中。

 

會議上，中海油安全環保專家任敘合對海洋油氣開發過程中天然氣的排放管理和實踐做了詳細介紹。他指出，目前，中海油已經在采用行業通用的甲烷排放控制方法，但是對于海上油氣開發中產生的甲烷濃度較低的廢氣，當前仍然只能放空；實際治理過程中企業需要承擔較高的成本，或消耗更多的能源?，F階段針對此類甲烷的控制與利用仍是難點。

 

技術與監管

 

在甲烷監測技術方面，美國工程院院士David T. Allen教授在會上介紹了甲烷減排對氣候效益的積極影響，并指出甲烷監測的數字化是未來方向。他以甲烷監測星網項目（Project Astra，美國環保協會為該項目合作備忘錄簽署方之一）為例，分享了甲烷監測數字化試點進展，并為推動監測技術進步提供了建議。

 

美國科羅拉多州環境與公共健康部的環境部長John Putnam則從政府對甲烷監管的法規制定方面，介紹了政府在溫室氣體管控過程中的角色，并以科羅拉多州為例，系統介紹了該州甲烷管控方面的管理構架和法規體系。

 

非常規油氣開發也涉及到規模壓裂，而壓裂返排液以及含油巖屑的處理對地下水系統的影響是當前較為突出的問題。目前常規的做法是通過回注和深層回灌的方式，將這些處理后的生產水回注到原生產層位，或回灌到深層地層中。

 

對此，中石油西南油氣田企業技術專家向啟貴在會上表示，對于油氣開采廢物的深層灌注，相比國外，中國并沒有成熟技術。國外研究成果表明，該技術對生物圈的影響較小，同時可以有效減輕對水系統的破壞，因此有必要加強這方面的研究。原生態環境部評估中心書記梁鵬提到，目前中國回注監管僅關注前期的環境影響評價，但是針對后期的監管比較薄弱，而回注后的監管同樣重要，以持續評估這些作業對地下環境的影響。

 

來自美國環保署（USEPA）地下灌注控制（UIC）項目的兩位專家Bruce J. Kobelski 和 Colin Dyroff，將USEPA針對油氣開采廢液、廢物的回注與深層灌注管理經驗與國內專家學者作了分享。這為中國正在積極研究的深層灌注環境評價和實踐提供了借鑒。

 

天然氣在中國低碳能源轉型中能否起到橋梁作用，取決于石油和天然氣行業的環境管理和甲烷減排成效。本次會議聚焦于頁巖氣，探討了如何推動非常規油氣田環境管理水平，為政府、企業和研究機構提供了參考。我們期待中國的非常規油氣環境管理能夠擺脫“末端治理”的模式，實現全過程控制，最大限度地減輕油氣開發過程帶來的環境以及氣候影響。