美国页岩开发导致地震频发 敲响页岩气警钟

2013年4月16日的美国地质学年会上，美国地质调查局(United States Geological Survey)发布一份报告，称美国中西部地区近十年来的地震频发现象，“几乎可以肯定是人为的”。

据美国地质调查局统计，2001年以来，美国中西部阿拉巴马州到北方落基山脉地区地震频发。仅2009年，该地区就发生了50次3级及以上地震;2010年，3级及以上地震达到87次;2011年则达到惊人的134次，为上世纪同期的6倍。

前述报告认为，石油和天然气钻探活动是该地区地震频发的主要贡献者。其中，页岩气开发使用的水力压裂法及该方法涉及的废水处理井，尤其值得人们关注。

这份报告是全球迄今为止对水力压裂法和地震关联的最权威解读。报告公布后，美国民众再次就页岩气水力压裂法的环境地质影响展开激烈辩论。此前，对页岩气开发的主要批判是针对淡水消耗和水体污染。

开采页岩气引发地震尽管远在美国，但并非与中国无关。

中国近年正在效仿美国，试图发动一场“页岩气革命”。根据国家发改委发布的《页岩气发展规划(2011-2015年)》，中国力图实现页岩气商业化产值从零至1000亿立方米的跨越。被美国地质调查局认为可引发地震的水力压裂法，正是中国未来开采页岩气的主流技术方向。

值得注意的是，中国近四成页岩气资源储存在包括四川盆地、云贵高原在内的中国西南地区。过去几年间，频发的地震灾害已给这一地区百姓的生活蒙上阴影。

一些地质学家也因此对中国政府的页岩气开采规划表示出谨慎的担忧：一旦人口稠密、地质活动活跃的西南地区开始大规模页岩气开发，将不得不面对潜在的地震风险。

业内人士则透露，对地震风险的评估尚未进入中国页岩气商业开发可行性评估的视野。

危险并不遥远，未雨绸缪已当时。

地震国际争议

水力压裂法，是将压裂液(99%为水，另含有少量添加剂)高压灌入油气储备层，由此压裂岩石层，从而获得油气资源的油气开采方法。

1948年，美国俄克拉荷马州进行了全球首次压裂实验。此后，水力压裂技术被广泛用于工业。然而，直到2000年，美国才开始正式对水力压裂作业进行监管，对其环境影响的研究则更晚。

截至目前，水力压裂法仍是获取页岩气的惟一渠道。

页岩气(shale gas)是储存在地壳的页岩层中的天然气。由于页岩区块的渗透性有限，限制了气体流向井筒。要释放页岩内所含气体，只能通过水力压裂创造有效渗透性。

从原理上讲，水力压裂作业在井下将页岩打碎，本身即会引发微小型地震。不过，这些地震震级很小，一般在3级以下，对地表建筑不会产生多少直接影响，亦不易被人察觉。

美国俄克拉荷马州地质调查局研究员奥斯丁•霍兰德(Austin Holland)告诉财新记者，水力压裂法引发小型地震，已经在一些国家被证实。

位于加拿大西部的大不列颠哥伦比亚省的霍恩河流域，水力压裂法曾造成了一系列3级及以上地震，最大震级达到3.8级。

2011年4月和5月在英国兰开夏郡分别发生2.3级和1.5级地震。根据英国地质调查局(British Geological Survey)发布的调查报告，两起地震均系夸德里拉资源公司在页岩气开采的水力压裂作业过程中高压灌注压裂液所引发的。

2011年5月起，英国政府决定暂停采用水力压裂法技术开采页岩气，英国民众亦就是否应继续页岩气开发开展了激烈的辩论。

出于对未知风险的谨慎立场，一些国家和地区的政府目前仍暂停境内的页岩气开采活动，这包括法国、瑞士、保加利亚和美国新泽西州等。

不过，对于水力压裂和地下注水引发地震的风险，科学界一直存在争议。波兰国家地质研究院于2012年公布的一份关于页岩气钻井和水力压裂法的环境影响评估报告称，除导致可容许范围内的噪声临时升高，水力压裂不会产生空气污染，也不会影响地表水和地下水的质量，更不会引发地震。

2013年12月，英国能源与气候变化部(DECC)在警示未来仍存在更多地震风险的同时，也批准重启页岩气开采。

中国注水地震

中国的页岩气目前尚处试采阶段，还未进入商业开采。不过，中国学者对高压地下注水诱发地震的问题并不陌生，此种人为地震与水力压裂法开采页岩气引发地震的原理，极为类似。

20世纪70年代以来，中国研究者已观测到华北任丘油田、山东胜利油田、重庆荣昌地区采气注水及四川长宁盐矿井注水等工业活动诱发地震的现象。