셰일 가스 추출이 필연적으로 지하수를 오염시키나요?

다음은 참고용으로 한 에너지 기업의 부사장이 쓴 글이다.

셰일가스 추출이 필연적으로 지하수를 오염시키나요?

글 | 왕다유(주)안에너지 부사장

수압파쇄 기술을 조금이라도 아는 사람이라면 누구나 수질오염에 대한 걱정에서 벗어날 수 있다. .기술 자체는 안전하다. 문제의 핵심은 정부가 이를 어떻게 규제하느냐이다.

ARI의 추정에 따르면 중국의 개발 가능한 비전통 천연가스 매장량은 셰일가스 36조 입방미터, 석탄층 메탄 9조 입방미터, 기밀 가스 3조 입방미터를 포함해 50조 입방미터에 달할 수 있습니다. 가스 10억 입방미터. 이는 중국의 추출 가능한 기존 천연가스 매장량의 10배가 넘는 수치입니다.

2012년 국토자원부 석유가스자원전략연구센터는 중국이 채굴할 수 있는 비전통 천연가스의 양이 25조 입방미터(칭짱·칭짱 지역 제외)에 달하는 것으로 추산했다. 비록 두 매장량 데이터가 크게 다르지만, 중국이 회수 가능한 비전통적 석유와 가스의 매장량이 매우 크다는 사실은 세계적으로 인정받고 있습니다.

소위 비전통적이라는 것은 이런 종류의 석유와 가스가 투과성이 매우 낮은 암석층에 존재하고, 시추 후 수압파쇄 등의 수단을 동원해 자체적으로 배출하기 어렵다는 점을 가리킨다. 석유와 가스의 생산을 유지하기 위해 유정을 자극합니다. 과거에는 비전통 석유 및 가스의 추출 비용이 너무 높다고 여겨졌으나, 에너지 가격의 상승과 추출 기술의 발전으로 비전통 석유 및 가스의 추출은 에너지 개발의 중요한 부분이 되었습니다. 세계 여러 나라.

비전통적인 석유 및 가스 추출에 사용되는 수압파쇄 기술은 환경적, 사회적 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 문제와 자국의 에너지 상황에 직면하여 세계 여러 국가는 비전통적인 석유 및 가스 추출에 대해 완전히 다른 태도를 가지고 있습니다.

미국은 비전통적인 석유 및 가스 추출 기술의 발상지이다. 수압파쇄 기술은 1950년대부터 사용되기 시작해 현재 가스 배출 제한, 성분 공개 의무화 등 규제 조치를 마련하고 시행하고 있다. 액체가 부서지는 걸 기다리세요. 멕시코와 캐나다는 비전통적인 석유 및 가스 매장량이 많지만, 캐나다만이 이를 상업적 규모로 개발했습니다.

비재래식 석유와 가스에 대해 유럽 국가들은 매우 다른 태도를 가지고 있습니다. 폴란드와 프랑스는 가장 큰 매장량을 보유하고 있으며, 프랑스는 수압파쇄를 엄격히 금지하고 있습니다. 호주는 비전통적인 석유 및 가스 추출, 특히 석탄층 메탄 개발을 위해 점점 더 엄격한 환경 보호 조치를 마련해 왔습니다. 호주의 기존 석유 및 가스 매장량은 여전히 ​​많으며, 기존 석유 및 가스 개발은 향후 20년 동안 호주의 주요 과제로 남을 것입니다.

셰일가스 추출에 있어 국가마다 다양한 정책 선택을 채택했지만 실제로 기술 사양을 충족하는 수압파쇄 기술은 매우 안전하고 지하수를 오염시키지 않습니다. 수압파쇄의 기술적인 세부 사항에 대해 조금 아는 사람이라면 누구나 수질 오염에 대한 걱정에서 벗어날 수 있습니다.

물론 기술 자체는 물론, 감독이 제대로 이루어지지 않고 운영자가 관련 기술 사양을 위반할 경우 필연적으로 오염이 발생하게 됩니다.

오염을 방지할 수 있습니다

수압 파쇄를 수행하기 전에 우물을 뚫어야 합니다. 굴착이 시작된 후 강철 케이싱(케이싱)을 뚫은 우물 구멍에 배치해야 합니다. 파이프의 외경은 드릴 구멍의 직경보다 약간 작습니다.) 케이싱 외부와 유정 사이의 틈에 시멘트를 주입하면 케이싱을 튼튼하게 할 수 있을 뿐만 아니라 내부의 오일과 가스를 차단할 수도 있습니다. 글쎄, 넘쳐서.

지하 식수는 지하수를 보호하기 위해 지하수층 근처에 직경 34cm의 표면 케이싱을 사용합니다. 표면 케이싱과 사용된 시멘트의 모습입니다. 석유와 가스가 풍부한 셰일층은 일반적으로 지하 1,500m에 지하수층과 셰일층 사이에 빽빽한 암석층이 있어 지하 석유와 가스 자원이 확산되는 것을 막아준다.

석유 및 가스층 상공 약 200m에서 수직으로 아래쪽으로 이동하던 드릴 비트가 점차 수평으로 회전하기 시작했습니다. 이런 식으로 석유 및 가스 층에 도달할 때 시추 방향은 유정의 설계 위치와 석유 및 가스 블록의 경계에 따라 일반적으로 300-3000m 전진할 수 있습니다.

이때 시추가 부츠처럼 L자형 유정을 형성했다. 수평 방향의 말단부는 발가락과 같고, 근위부는 발뒤꿈치와 같으며, 수직 방향은 부츠 샤프트와 같습니다. 시추 작업이 완료되면 생산 케이싱을 설치해야 하며, 생산 케이싱을 통해 석유와 가스가 수출됩니다. 천공 건이 수평 생산 케이싱에 배치되고 고압 제트가 케이싱 벽의 이 부분에 구멍을 생성하여 오일과 가스가 생산 케이싱을 통해 이 구멍을 통해지면으로 흐를 수 있습니다.

수압파쇄 과정을 살펴보자.

시추 장비를 제거한 후 파쇄 작업에는 3~10일이 소요되며 셰일가스 유정은 파쇄 후 수십 년 동안 천연가스를 생산할 수 있다. 파쇄 유체는 물, 프로판트(모래 등) 및 일부 첨가제(보다 균일한 혼합물을 생성하고 응고 시간을 제어하는 ​​데 사용됨)와 혼합되어 파쇄 유체가 고압을 생성하여 우물에 주입할 수 있습니다. 강한 압력 오일과 가스가 함유된 셰일 층에 균열을 만들고 프로판트는 이러한 균열을 메우며, 프로판트 내부의 틈을 통해 오일과 가스가 투과성을 통해 생산 케이싱으로 조금씩 유입된 후 유정에서 유출됩니다. 수평형 생산 케이싱(즉, L자형 유정의 수평 방향)에서는 파쇄 공정을 정확하게 제어하기 위해 수평 케이싱을 10~100개의 세그먼트로 나누어서 파쇄를 시작하여 하나씩 수행합니다. 말단 발가락의 한 부분에 기계적 플러그가 추가되고 플러그는 방금 골절된 발가락 끝을 격리합니다. 파쇄가 완료된 후 플러그를 제거하고 오일과 가스가 케이싱으로 흘러 들어갑니다. 파쇄 후 파쇄액은 유정 밖으로 흡입되어 처리 후 다시 사용할 수 있습니다.

위의 천공 및 파쇄 과정에 대한 설명을 통해 천공을 기준으로 파쇄는 케이싱에서만 완료되고 파쇄를 증가시키는 과정은 너무 많은 파쇄가 발생하지 않는다는 것을 어렵지 않게 알 수 있습니다. 위험을 통제하기 어려운 환경 문제. 파쇄 위치는 지하수에서 멀리 떨어져 있고 엄격한 암석층으로 분리되어 있어 시추 과정에서 지하수를 엄격하게 보호했습니다. 파쇄 과정에서 많은 양의 물이 사용되지만, 이 물을 처리하여 재사용할 수 있습니다.

파쇄기술이 지하수를 오염시킨다는 소위 판단은 기술적, 이론적 차원에서 완전히 배제될 수 있다. 지금까지 발생한 오염 문제는 파쇄 기술 자체의 불안정성보다는 인적 요인에 의해 발생할 수 있다. 실제로 파쇄 기술 자체에 의문을 제기하기보다는 정부 감독 개선과 셰일가스 기업의 자율성에 더 관심을 갖고 촉구해야 할 것으로 보인다.

황금률

작년에 국제에너지기구(International Energy Agency)는 비전통적 천연가스 개발을 위한 황금률을 제안하여 정책 입안자, 입법자 및 운영자가 환경 및 사회 문제를 해결할 수 있도록 했습니다.

이러한 규칙에는 유정 선정, 누출 방지, 물 사용, 정보 공개 등 일련의 환경 보호 수단이 포함됩니다. 황금률은 대중을 안심시키기 위해 투명성, 환경 영향 모니터링, 지역사회에 대한 헌신이 모두 필요하다는 점을 강조합니다. 환경을 보호하기 위해 Golden Rule은 개발 프로세스에 많은 작업과 오버헤드를 추가하지만 개발 비용은 7%만 증가합니다.

비용은 오르지만 꼭 필요한 일이다. 산업의 발전은 과학기술의 진보를 촉진할 수 있는 기회이자 환경보호 기술과 메커니즘을 개발할 수 있는 기회이기도 하며, 모든 좋은 기술을 선택하는 의사결정자는 시장이다. 파쇄기술은 기계공학, 전자공학, 유압공학, 화학공학 등 일련의 전문분야를 포괄하는 체계적인 공학이다.

일련의 기술 중 파쇄에 사용되는 디젤엔진과 파쇄펌프가 파쇄기술의 핵심이라는 점은 주목할 만하다. 우리 모두 알고 있듯이 중국은 내연기관과 고압펌프 기술이 아직 뒤처져 있으며, CNPC 석유가스설비회사는 이러한 기술을 적극적으로 개발하고 있습니다. 수압파쇄 기술의 개발 및 적용은 이러한 핵심 분야의 기술 발전을 촉진할 뿐만 아니라 산업 생산에서 발생할 수 있는 환경 문제를 보다 진지하게 고려하고 관리할 수 있게 해줍니다.

인간의 모든 산업 활동, 특히 자원 개발과 화학 산업은 환경에 해를 끼치는 폐기물의 발생을 피할 수는 없지만 처리하고 처리할 수는 있다는 점을 인정해야 합니다. 이러한 낭비는 합리적입니다. 우리나라의 비석유 및 가스 자원은 예비 탐사 과정에 있습니다. 우리는 송랴오(Songliao), 발해만(Bohai Bay), 중국 화북 분지(North China Basin)에서 오르도스(600295, Stock)까지 세계에서 가장 풍부한 셰일가스 자원을 보유할 가능성이 높습니다. Bar)와 Sichuan 분지는 중앙에 있고 서쪽에는 Jungar 분지와 Tarim 분지가 있습니다.

우리는 이러한 자원을 최대한 활용하고, 국제 에너지 문제에 대한 불리한 입장을 바꾸고, 비전통적인 석유 및 가스 개발에서 발생하는 기회와 이익을 활용하여 환경 인식을 제고하고 효과적인 에너지 및 에너지 문제 해결 방안을 공식화하고 실행해야 합니다. 합리적인 환경 보호 법률 및 규정을 준수하고 환경 보호 기술을 완전히 개발합니다.

비전통적인 석유와 가스 개발 여부에 대한 끝없는 논쟁에서 효율적이고 안전한 개발 문제를 어떻게 해결할 것인지, 그리고 광물이 중복되는 근시안적인 갈등으로 시선을 옮겨야 할 때다. 기술 진보와 환경 보호에 대한 다양한 회사의 권리.