近年来在美国发生的“页岩气革命”鼓舞了世界,尤其是2011年美国页岩气的产量已达1800亿立方米,占到美国天然气产量的34%。这对于缺油少气的国家而言,就是个“福音”,废水处理设备行业看上去也是一片红火。但与此同时,我们也需要面对随之而来的挑战。
当今世界,人类对能源和淡水的争夺越来越激烈。据美国能源信息署统计,2008-2035年世界能源需求将上涨53%,但许多国家抽取地下水的速度快于水源自我补给的速度。随着世界人口持续增加,上述趋势将越来越明显。预计2010-2025年,世界人口将增长10亿,其中在新兴国家约有3亿人跨入中产阶级,随之造成更大的水资源需求。到2030年,全球将有2/3的人口将生活在高度缺水的地区,水资源供应和需求之间的落差最高可达40%。此外全球气候变化也会对能源与水的微妙关系产生影响。
目前,非常规天然气的充足供应驱动着整个页岩气产业,其中,主要的气体类型是煤层甲烷,紧砂和页岩。在美国和加拿大,页岩气产业风风火火。马塞勒斯页岩在美国东北部已经开采了多年,是美国天然气主要来源。伊利诺斯州的新奥尔巴尼页岩, 沃思堡盆地巴内特页岩, 俄克拉荷马的伍德福德页岩, 路易斯安那州的斯维尔页岩都拥有巨大的天然气供应量。加拿大有蒙特尼、尤蒂卡,霍顿峭壁,喇叭河盆地和科罗拉多等。
更多页岩盆地不断地被探索,天然气的供应量也随之增加。尽管经济有衰退的趋势,同时天然气的价格也被压低,但页岩气的产量却不断增加,这需要归功于不断强化开发的钻井技术以及有效的水资源管理解决方案。这其中主要的技术称之为水力压裂法,结合先进的水平钻井技术,保障了非常规天然气勘探的安全进行。特别值得一提的是美国能源资料协会(EIA)项目, 它将使页岩气在美国天然气产量中的占有量不断提高,预计在2035年占有量将达到35%至45%。加拿大也有丰富的页岩气储量,现已被列入长期勘探的计划之中。
水资源的消耗和管理也已经成为页岩气产业的关键词。以上技术和项目都需要大量清洁的水和及时的废水处理,在建设和管理水资源的问题上,北美地区相关的法律法规为了保障未来饮用水的安全,已经给出了明确的指导性意见。这些相关的法律法规使页岩气生产商,废水处理设备制造商和利益相关者的关系更加紧密了。而废水处理设备的需求增加更会催生页岩气产业出现更优的水资源管理解决方案以及对清洁水源的监测。
据实际了解,采用水力压裂,页岩气单井需要消耗500万-600万加仑的水量,并且废水中的有毒盐水浓度是海水浓度的6倍。油气公司已经开始把水的成本算到盈利模式里面。早在页岩油气开发潮到来之前,水资源的供求就出现了问题,只是直到最近,外界才关注这个问题,才想起来把水和社会以及商业模式联系起来。高涨的水费促使企业技术创新,通过优化水资源管理、加强水处理、储运等措施提高水资源利用率。水力压裂遍地开花让企业嗅到了废水处理产业的巨大商机,不少企业争先恐后地涌入市场,希望分得废水处理这块蛋糕。就这样,页岩气的废水处理行业应运而生,废水处理是用于处理工业过程中的废水,如水力压裂和水平钻井产生的返排水或采出的水。美国和加拿大的主要页岩盆地产量巨大,采用水力压裂法的页岩气也是美国耗水最多的行业之一。
随着先进钻井技术发展, 非常规天然气勘探变得更加容易。水力压裂和水平钻井这些过程需要大量清洁的水,以及更加高效的废水处理设备。针对当下页岩气开采过程中所产生的含有高浓度的TDS、重金属、盐类形成物和返排水之类的废水,废水处理设备已经发展到满足行业需求。主要的废水处理设备供应商在产品的实用性、经济性和可定制的解决方案方面,已经有了很大的成果,这对页岩气生产商而言,无疑是一个好的消息。低运营成本的废水处理方案以及与环境的友好交互对页岩气生产商显得至关重要。目前,废水处理设备提供商为了使产品更加实用,更多地去关注移动解决方案,进行长期的、集中的设备开发,可以使之适应大型系统。
近年来在美国发生的“页岩气革命”鼓舞了世界,尤其是2011年美国页岩气的产量已达1800亿立方米,占到美国天然气产量的34%。这对于缺油少气的国家而言,就是个“福音”,废水处理设备行业看上去也是一片红火。但与此同时,我们也需要面对随之而来的挑战:
政治因素的影响可能是决定当下页岩气市场是否能有强劲的增长。因为钻探页岩气所带来的环境问题,需要政府的在美国参议院裁定才能通过。页岩气的充足供应不仅驱动国家经济的增长,同时也有利于页岩气产业的高速发展。但值得一提的是2012年总统选举,页岩气产业或被作为一个政治“工具”。美国是世界上为数不多的国家,会把水资源的管理和水力压裂两个事件相关的如此紧密,这一特点可能会阻碍经济增长,也造成了页岩气产业发展的不稳定性。废水处理的相关事宜取决于国家的相关法规,但目前相关的法规还没有明确的指导和规划。
2012年,价格已经下降了23%,存储水平高出21%。天然气价格已降至2002年以来的最低水平。天然气价格偏低这可能是限制页岩气产业的生产和勘探的最主要因素。这可能会减慢在许多未知盆地和气井的钻探,同时也会限制废水处理设备的迅速增长。尽管有丰富的供应,但页岩气生产商的生产可能会保持在相同的能力下,直到价格增加。较低的天然气价格或将削减页岩气的产量和勘探。
另外一个具有争议的挑战就是页岩气产业污染附近的水源。美国针对这个问题或做出相关的规定使钻探许可更加难以获得,从而影响产业整体增长。同时,钻井公司不披露在压裂过程中使用的化学物质的剂量也造成了美国部分地区人民对此种作业的疑虑,某些地区举行了“禁止水力压裂,保障供水”主题的游行。其中,宾夕法尼亚地区环保主义者日益施压,游说反对水力压裂技术,这或将对页岩气市场的增长产生负面的影响。



