18新利最新登入水力压裂是如何工作的

为了理解水力压裂法为什么被开发出来，想象一个传统钻井作业．如果我们要开采地下的大量天然气或水，那么井就能很好地发挥作用，使我们能够从储层中抽取资源。但是，当我们试图获取的资源被紧紧地困在页岩的孔隙中时，我们如何释放它并将其带到地表呢?18新利最新登入

一开始很相似:打一口深井。切萨皮克能源公司估计其油井的平均深度为7,700英尺/2,347米(大约是六座帝国大厦首尾相连)。切萨皮克能源公司])。的科罗拉多州石油和天然气协会给出洞的直径为12.25英寸(31厘米)。当井到达合适的深度时，它会向右或向左转弯(简称左转弯)开球点)变得水平。水平部分可能跨越1000到6000英尺，或305到1829米[来源:环境保护署］．

钢外壳适合井筒，也就是钻的洞。这种钢的目的是保护地下水和周围地区不受水力压裂过程中任何潜在泄漏的影响。在井的水平段，用一种工具将钢穿孔，这种工具可以穿透井的钢和水泥，形成小孔，让水或微小颗粒通过，就像你厨房的滤器一样。在这一点上，一种水溶液(我们将在后面进一步探讨)被以极高的压力泵入。

当溶液到达穿孔点时，岩石无法吸收过多的液体，岩石就会破裂。压裂作业完成需要3 ~ 10天。在水混合物中发现的添加剂和沙子会打开这些裂缝，使气体(或其他资源)逸出，被带到了水面，然后被泵回水面，分离出来。这些资源可能会在几年或几十年内从裂缝中流出[来源:深度能量］．废水被储存和处理，泵入注入井或回收;它也被储存在露天坑中或在道路上使用[来源:自然资源保护委员会］．

水力压裂所使用的设备(可以预见)是重型的。请记住，估计需要200辆油轮才能将100万加仑(380万升)的水带到一口井中，而更深的页岩层可能需要200万至1000万加仑(760万至3790万升)的水[来源:土方工程, ProPublica]。仅将高压溶液射入井筒，就需要数十辆“泵车”。深度能量］．

在我们讨论与水力压裂相关的一些问题之前，让我们来看看人们对水力压裂如此兴奋的一些原因。

你可以想象，水力压裂法受到了一些相当严厉的批评。但是在我们讨论操作的陷阱之前，让我们先讨论一下支持者所描述的一些优点。

首先，许多人指出，水力压裂法为人们提供了大量通常困在岩石孔隙中的可获取资源。

此外，还有一些环境方面的争论:这种方法不是钻很多口井，而是钻一口水平喷出的井，这对地表景观有好处。据估计，目前90%的天然气井必须通过水力压裂来开采[来源:贝特曼］．此外，还有人认为，天然气是一种更环保燃料这是真的:它燃烧起来更清洁大幅减少二氧化碳、氮氧化物及硫氧化物排放量[来源:环境保护署］．(我们将在下一节中看到一些反对水力压裂“清洁”性质的论点。)

切萨皮克能源(Chesapeake Energy)和哈里伯顿(Halliburton)等公司也很快指出，美国随时都在削减石油产量对外国石油的依赖这对美国公司和消费者有利。毫无疑问，水力压裂技术已经成功地在美国国内获得了天然气:在过去60年里，通过110万次水力压裂作业，美国人已经获得了大约600万亿立方英尺(近17万亿立方米)的天然气[来源:哈里伯顿]。

我们不能忘记创造就业机会和它的朋友，收入。纽约州环境保护部门估计，如果该州重新开放水力压裂(2008年禁止水力压裂)，将创造176000个工作岗位，并将累积1.25亿美元的税收收入[来源:Schaefer］．水力压裂——以及整个石油和采矿业——不是夫妻式经营。这里面有很多钱，这对一些人来说已经足够了。然而，那些不小心进入供水系统或事故破坏财产的运营商并没有得到这笔巨额赔偿。出于这个原因，可以说，这笔钱实际上是在迫使运营商遵守安全和道德规范[来源:地下水保护委员会］．

到目前为止，我们只讨论了水力压裂的后勤和好处。但在安全问题上，水力压裂法并不是十拿九稳的。事实上，对于我们在上一节中提出的每一个关于水力压裂的论点，都有一个相当恶毒的反驳。

首先，水力压裂仍然是一种核心的采矿作业。这意味着钻井——卡车、泵、运输工具和存储容器——以及必要的相关基础设施都将留在现场。尽管天然气公司急于让人们觉得，在农田里发现天然气对资金紧张的农民来说是天赐之物，但管道对作物造成的损害以及设备损坏的道路也存在问题[来源:Schaefer］．

人们对水力压裂法最大的抱怨之一不是它本身，而是泵入井中造成裂缝的液体。化学添加剂占沙子和水混合物的0.5- 2.0%[来源:土方工程］．添加剂包括有助于溶解矿物质的酸，洗涤剂、消毒剂和家用清洁剂中的化学物质[来源:麦格劳］．请记住，数百万加仑的东西被使用;400万加仑(1500万升)的压裂液相当于300吨化学添加剂[来源:土方工程］．一个巨大的担忧是，这些液体滞留在地下，渗入土壤和地下水。(更不用说表面泄漏的可能性了。)

在压裂发生后，人们有了更多的担忧。微小的裂缝可以传播很远，这意味着从技术上讲，它们最终可能会破裂成一个水的供应．(虽然这还没有被记录下来，但潜在的案例正在研究中[来源:麦格劳])。这意味着石油或天然气可能会进入饮用水。

另外还有产生大量废水的问题。每年有数十亿加仑的废水需要处理。通常，这意味着在当地的污水处理厂处理废水，然后将其排放到地表水中[来源:自然资源保护委员会］．一些还会蒸发掉化合物中挥发性更强的化学物质，这意味着，尽管有“清洁燃烧天然气”的说法，但开采天然气时仍存在空气污染问题(更不用说路上的油轮、卡车和设备了，这对空气污染没有帮助污染)[来源:土方工程］．

我们将在下一章探讨的问题之一是，没有人确切地知道这一切有多有害。18新利最新登入

尽管水力压裂技术的简化应用早在19世纪中期就已经出现，但直到最近20年，水力压裂技术才得以发展到经济、商业规模。让我们记住90%以上的美国中国的天然气来自国内；尽管美国没有像盛产石油的中东国家那样的储量，但它确实有足够的能源为未来20年的所有天然气设备提供动力[来源:麦格劳］．

由于水力压裂开采页岩气是一项全新的事业，批评家们抱怨缺乏研究和大量的科学研究(所有人都说)应该伴随着这样令人兴奋的东西。但研究正在进行中，这让问题的双方都有了更多的细微差别。最近出现的一种说法是，水力压裂会导致地下的波动地震产生于巨大的压力被泵入的水。国家研究委员会找不到任何证据来支持这一说法，但先别拿出你的钻头:该组织确实发现，从井里喷出的水进入储水池与小地震有关[来源:美联社］．地震确实发生了，但原因与预测的不同。

无论是好是坏，我们都很难否认水力压裂法彻底改变了采矿业。由于水力压裂法，美国的石油产量猛增。到2013年，美国的石油日产量将达到1140万桶，与沙特阿拉伯的1160万桶相抗衡。埃克森美孚公司和切萨皮克能源公司预计到2020年将再钻数万口井，这对国家的影响已经导致美国能源部更多地参与到实践和安全调查中[来源:Kirkland和ClimateWire]。

也很难不同意?确保水力压裂中使用的化合物和方法对受影响地区周围工作和生活的人是安全的。2011年，哈里伯顿(Halliburton)的高管们上了头条，原因是其中一名高管为了证明压裂液的安全性而喝下了压裂液。虽然这听起来很傻，但你可以称赞该公司的观点，因为它实际上改变了压裂液的成分，所以其中的材料来自食品行业[来源:蔡］．其新型CleanStim压裂液有望降低化学物质暴露的风险，并与新的水处理和细菌缓解资源一起组成了新的CleanSuite技术，哈里伯顿希望能够缓解水力压裂带来的健康和环境问题。新利国际网站品牌官网

听起来很好，但不可否认的是，要让每个人都相信水力压裂是安全的，还需要更多的研究。