早在2024年,全球石油开采量高达42.14亿吨,整体趋势仍在平稳增长。有网友担心,10年、20年或许还能平安无事,可如果持续开采50年、100年,地下形成大量空洞,地球会不会突然凹陷?
据已探明的油田数据,石油主要分布在地下100010000米,其中75%集中在地下10005000米。想象一下,岩石缝隙中原本到处都是石油,结果石油被抽走了,加上地下压力巨大,空洞的岩石会不会发生崩塌?
这种风险确实存在。所以现在开采石油,通常要打两个管道,一个管道抽油,另一个管道注水,这边油刚被抽走,在岩石缝隙还没反应过来的时候,就迅速将水或其他流体注入进去。
如果没有及时注水,地下岩层可能会塌陷——此前美国墨西哥湾部分油田,就因为注水不及时,发生过地表沉降。而注水、注气技术也必须精准把控,一旦注入太多,反而会扩大原有缝隙,可能诱发塌陷或微型地震。
发生在美国最大油田——二叠纪盆地的一系列事件,正是这种担忧的真实写照。二叠纪盆地是全球最大的页岩油产区,过去十年左右大大革新了美国石油产业,也带动了美国经济。
如果把二叠纪盆地当作欧佩克成员国,它的产量相当于伊拉克和科威特之和。随着时间推移,这个盆地形成了类似千层蛋糕的结构,内部有不同类型的岩层,油气就在这些盆地中发育。
但二叠纪盆地有一个水的问题。每生产一桶原油,就会伴随产出大约3到5桶废水。虽然称之为"水",但其实毒性极强。
它的含盐量是海水的5倍,含有油气残留物,还含有各种重金属和放射性物质。绝大多数废水会被重新注回地下。
而这种再注入会改变地层压力,使原本存在的断层重新活化。地震就是在此时开始发生的。
曾出现一系列中等震级(约3级)的地震,引发了相当大的恐慌。在德州本来是罕见地震的地方,为什么这里会出现地震?从道理上说不通。
2021年至2023年,德州每年发生数百次地震,一度有报道称德州可能超越加州,成为美国地震最多的州。现在已经毫无疑问,二叠纪盆地的地震主要是由油气作业引发的。
但大多数地震并非由水力压裂直接造成,更多与"采出水"(废水)相关。因此,无论是油气作业方还是监管机构,都决定必须有所行动。
办法是——将废水处置从深层转移到浅层。然而,当越来越多的废水被注入浅层井中,地壳浅部的压力开始累积,最终导致水从老井口泄漏、喷涌而出,形成"间歇泉"。
这些井被称为"僵尸井"——它们本应被永久封闭废弃,却像僵尸一样从地下重新"复活",而且几乎无法彻底消除,因为真正的源头——采出水——没有被根除。
曾有律师莎拉·斯托格纳站出来指出:这些本应保护地下淡水不受油气污染的套管,如今却从外部出现油气泄漏。他们挖开这些井,发现里面渗出的是黑色、恶臭的原油——而这些原油本应被封在地下2400英尺深处。
正是因为新打的水平井大量注水,把这些物质通过老井口推挤到了地面。打个比方:如果把二叠纪盆地想象成一个巨型蛋糕,油井像刀叉一样一次次扎进去,蛋糕本就变得脆弱;再从中抽出"糖霜"(油),油里又伴随着大量含毒废水。
把这些废水注入到较浅的岩层中,而浅层本来并不习惯容纳这么多水;加上地下布满了无数"吸管"般的老井,压力总会找到最薄弱的那条路径逸出。于是,蛋糕一边塌陷,一边又在另一边隆起——糖霜从各层之间渗漏出来,直冒到地表。
这就是正在发生的事。此前并没有意识到情况如此严重,但雪佛龙早已知情,德州铁路委员会也早已知情。他们承认存在问题吗?是的。他们是否仍试图推卸责任?是的。
需要说明的是,德州"铁路委员会"的名字和火车毫无关系,它其实是德州的油气监管机构。多年来,关于油田上随机喷发的有毒"间歇泉"也不乏报道。
随着大量信息公开资料被梳理,一条时间线逐渐浮现,揭示出他们是如何在"地震问题"与"废水处置问题"之间做取舍的。2023年中期,铁路委员会同意考虑放宽对浅层处置的限制。
而一份2023年10月的文件明确指出:浅层处置存在严重问题,并承认由于浅层注水,已出现泄漏;现场作业报告的"井口突涌"可能与浅层处置有关。
另有一份铁路委员会向德州管道协会作的内部演示文稿——并非对公众公开——显示出铁路委员会充分了解储层压力升高带来的危害。
其中一张幻灯片标题是"储层压力升高带来的危害",包括:钻井危险、井体损伤、管材腐蚀、对老旧生产井的损害、封闭失效、地表涌漏,以及对地下饮用水源的危害。
这不禁让人质疑:明知存在明显且现实的危险,为何仍要继续?
如果想要在德州、在美国继续生产油气,就必须找到解决废水问题的办法。此前已开始尝试寻找其他方式来再利用这些水。
经过处理后的水清澈透明,看不到任何悬浮颗粒,本质上已达到蒸馏水的品质。有人将这种脱盐后的"采出水"视为补充淡水的另一种来源,可用于冷却塔、建筑施工材料、农业等工业用途。
人们真正期待的是,能够回收目前这些井产出废水的大约一半,这将为油气行业提供不小的喘息空间。但目前的问题是,这项技术多快能具备经济可行性,使油企能够大规模净化这些水?
多快能稳定可靠地运作?这是一个巨大的未知数。
2018年、2019年,日废水量大约为800万至1000万桶;两年前约为1800万桶;如今已达到2500万至3000万桶。而且这些水平井越老,产出的水油比就越高。
问题不会好转,只会越来越糟。很多人以为西德州只是一片荒芜之地,其实不然。这里有野生动物,有鹿群穿行,也有山猫出没。
这本应是铁路委员会高度关注的问题,但——因为不在他们家门口。
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