怎么评价液压破碎法/水力压裂法 (fracking)？
液压破碎法，或者更广为人知的“水力压裂法”（fracking），是一项在过去二十年里彻底改变全球能源版图的技术。它赋予了我们一种前所未有的能力，去大规模开采那些过去被认为是难以触及的石油和天然气资源，例如页岩气和致密油。这项技术并非新鲜事物，其核心原理早在上世纪中叶就已存在，但直到近些年，随着技术进步和市场需求，它才真正发扬光大，成为现代能源工业中的一个重要组成部分。
技术原理：深入地下，释放“沉睡”的资源
要理解水力压裂法，我们得先了解它的“猎物”——页岩层中的油气。与传统的石油和天然气藏在地下的“口袋”里不同，页岩气和致密油被束缚在致密的页岩岩石孔隙中，渗透性极差，这意味着即使存在大量油气，也很难自然地流出。
水力压裂法的核心思想就是“打破”这些岩石的束缚。整个过程可以大致分为几个步骤：
1. 钻井： 首先，钻井团队会钻探一口垂直井，一直深入到目标油气层。
2. 水平定向钻井： 钻头随后会改变方向，沿着油气层进行长距离的水平钻进，这样可以最大化接触到蕴藏油气的岩层。
3. 套管和水泥固井： 井壁会被金属套管保护起来，并用水泥进行封固。这一步至关重要，目的是为了隔离不同地层，防止井眼在压力下坍塌，并且防止地下水受到污染。
4. 压裂： 这是水力压裂法的核心步骤。技术人员会通过井筒向下注入一种特殊的“压裂液”。这种液体通常由水（占90%以上）、砂（通常为石英砂，占89%）和化学添加剂（占12%）组成。在巨大的压力下，压裂液会冲破岩石的束缚，形成细小的裂缝。
5. 支撑裂缝： 注入的砂粒（或陶瓷颗粒）则起到“支撑”这些新形成的裂缝的作用。一旦压力释放，这些支撑剂就会留在裂缝中，防止它们重新闭合。
6. 生产： 保持一部分裂缝的开放，油气就可以通过这些通道顺畅地流入井筒，然后被抽到地面进行收集和处理。
潜力和贡献：能源独立与经济驱动
水力压裂法的出现，无疑是一场能源革命。它最显著的贡献在于：
释放了巨量的“页岩革命”资源： 尤其是在美国，页岩气和致密油的开采使得美国从一个主要的能源进口国，摇身一变成了世界上最大的天然气生产国和主要的石油生产国。这不仅保障了美国的能源安全，也对全球能源市场产生了深远影响。
降低了天然气价格： 大量的页岩气供应使得天然气价格大幅下降，这对于依赖天然气发电的电力行业来说是重大利好，也为工业生产提供了更廉价的能源。
带动了经济增长： 开采活动创造了大量的就业机会，从钻井工人到工程师，再到服务供应商，整个产业链都得到了拉动。同时，能源收入也为当地和国家经济注入了新的活力。
为能源转型提供了缓冲： 天然气作为一种比煤炭更清洁的化石燃料，在能源转型过程中扮演着重要的过渡角色。页岩气的普及，在一定程度上帮助了减少对煤炭的依赖，降低了温室气体排放。
争议与挑战：环境代价与潜在风险
然而，正如任何一项颠覆性技术一样，水力压裂法也伴随着巨大的争议和潜在风险，这些担忧主要集中在环境和安全方面：
水资源消耗： 每次压裂作业都需要消耗大量的淡水。虽然压裂液中大部分是水，但后续处理和回流的“返水”也对水资源管理提出了挑战，尤其是在一些干旱地区。
地下水污染： 这是最受关注的环保问题之一。尽管行业声称，通过严格的套管和水泥固井，可以有效隔离压裂井与地下水源，但仍有零星的案例表明，存在地下水受到甲烷或其他化学物质污染的风险。这些污染可能来源于：
井筒的密封失效： 如果套管或水泥层出现裂缝，压裂液或地下流体可能渗入。
地层裂缝延伸至含水层： 尽管压裂裂缝通常是局限在油气层，但理论上存在延伸的可能性。
地表设施泄露： 储存压裂液的罐子或处理返水的池子如果管理不当，也可能导致泄漏。
化学品的使用： 压裂液中使用的化学添加剂种类繁多，其中一些可能对人体健康和环境有害。虽然公司通常会披露使用的化学品，但其具体剂量和混合效应的长期影响仍是研究的焦点。
诱发地震： 虽然水力压裂本身直接诱发大地震的可能性较低，但其产生的“返水”（即压裂后抽回地面的含盐、含化学物质和油气的水）如果被不当注入到地下的废弃井中，可能增加诱发浅层地震的风险。
甲烷排放： 天然气的主要成分是甲烷，这是一种比二氧化碳更强的温室气体。在开采、运输和使用过程中，如果存在泄漏，就会增加温室气体排放，抵消了天然气相对于煤炭的清洁优势。
土地占用和环境破坏： 大规模的钻井活动需要占用土地，可能影响当地的生态环境和景观。
监管与未来：如何在利用与保护之间取得平衡
面对水力压裂法的挑战，各国政府和监管机构也一直在努力探索如何在保障能源供应的同时，最大程度地降低环境风险。这包括：
加强监管： 制定更严格的钻井和压裂作业标准，包括对套管和水泥固井质量的要求，对化学品使用的披露规定，以及对废水处理的规范。
提高监测水平： 加强对地下水、土壤和空气质量的监测，及时发现和应对潜在的环境污染问题。
推动技术进步： 鼓励研发更环保的压裂技术，例如使用更少的水、更安全的化学品，以及更有效的泄漏控制技术。
负责任的废水管理： 推广对压裂返水的回收利用，或者采用更安全的处理和处置方式，以减少对环境的影响。
公众沟通与信息透明： 提高公众对水力压裂法技术、风险和应对措施的认识，促进更开放和理性的讨论。
总结
液压破碎法（水力压裂法）是一项极具争议但又无比重要的能源开采技术。它如同一个潘多拉的盒子，释放了我们前所未有的能源潜力，为经济发展和能源安全带来了巨大的机遇。然而，它也带来了对环境和健康的深刻担忧，迫使我们必须以审慎和负责任的态度来对待。
如今，水力压裂法已经深刻地融入了全球能源体系。未来，它能否在能源转型的大背景下继续扮演关键角色，或者是否会被更清洁的能源技术所取代，将取决于我们如何在技术创新、环境监管和经济发展之间找到一个可持续的平衡点。这需要持续的科学研究、有效的政策引导以及社会各界的共同努力，才能让这项技术真正成为造福人类、而非损害地球的工具。
网友意见
对于
李滢浩的答案，非专业人士了解这么多，很厉害呀！不过还是有点小的问题，“而这里特别提一下
@十年灯最后一段，现在唯一掌握并且大规模利用水压法的只有美国，剩下的国家包括我们都是在跟着炒概念。因为现在唯一一个在实际采用此类技术大规模生产的就是美国，剩下的国家纯粹跟着瞎掺乎。”这个其实是有偏颇的，水力压裂法已经很普遍的技术，并不特别，美国领先的是水平井分段压裂技术，而且是领先不是垄断，而且也不是“只有美帝其他国家瞎掺乎”，很多帝都是很厉害的，斯伦贝谢应该算是法国的吧，可以了解下；我们国家也可以做只是不能那么好，还是能凑活用的，国内的川庆钻探等公司也还是蛮可以的，至少对付亚非拉好伙伴们是完全没有压力的。您这么说，这让我们这些学石油的学生情何以堪，无地自容呀。
算半个专业人士吧，本科学习石油工程，硕士在读学习油气田开发（油藏数值模拟方向）。油气田开发有一个方向专门研究水力压裂 (Hydraulic Fracturing)，即油气增产方向 (Reservoir Stimulation)，包括压裂，酸化等。一般不翻译为水力劈裂，业内的人都用为水力压裂或压裂。
对于石油工程的学生本科阶段会在采油工程一书里讲到（西南石油是这样的）， 1947年就开始了
Hydraulic fracturing -。这篇给非专业人士看的文章其实讲的比较详细只不过是英文的。
King, G. 2012. Hydraulic Fracturing 101: What Every Representative, Environmentalist, Regulator, Reporter, Investor, University Researcher, Neighbor and Engineer Should Know About Estimating Frac Risk and Improving Frac Performance in Unconventional Gas and Oil Wells. Presented at the SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference, The Woodlands, Texas, 6-8 February. SPE-152596-MS.
Hydraulic Fracturing 101: What Every Representative, Environmentalist, Regulator, Reporter, Investor, University Researcher, Neighbor and Engineer Should Know About Estimating Frac Risk and Improving Frac Performance in Unconventional Gas and Oil Wells压裂的成本是很高的。生产实习在川庆钻探参观过，那一台压裂车貌似是2000万吧，于是大家纷纷和它合影，图片没找到，随便在已经工作的同学的人人里找了一张，很壮观吧。一般页岩气压裂用个10台很正常，所以说搞压裂的有钱呀，学压裂的也有钱途呀，也说明了页岩气开发成本是很高的。不是一般人玩的起的，因此也有人说页岩气是老美搞出来的骗局。
页岩气大骗局 _焦点透视见新闻
中国页岩气工厂化作业国内外装备巨头同台竞技。给爪机党（近日，记者从中石油川庆钻探公司了解到，国内首次页岩气“工厂化”作业正在长宁-威远国家级示范区开展。据悉，井场共布井6口，目前已有3口井顺利完成压裂作业，正在进行投产测试，投产后将会继续另外3口井的钻完井及压裂作业。在“工厂化”压裂作业过程中，施工方则选用了1台哈里伯顿混砂车和1台杰瑞混砂车交替进行混砂施工、10台哈里伯顿压裂车与11台杰瑞2000型压裂车共同压裂的作业方案，确保了首次“工厂化”作业顺利推进。）
对于页岩气（以及煤层气，其实都是天然气即大部分是CH4甲烷，所以说它清洁嘛），一般采用水平井分段压裂Multistage Hydraulic Fracturing，先打一口水平井然后压裂，但是和常规的直井压裂仅几条缝不同，分段压裂要压很多段20-30段国外，国内由于技术限制只有10多段，不过以后会更多。图片来自维基百科，与常规压裂另一点不同是页岩气压裂利用了页岩较高的脆性，利用清水压裂，不加或加入少量的支撑剂；形成错位缝（剪切缝）自支撑，常规的是啮合缝（拉伸缝）靠支撑剂撑开；然后进一步形成很多微裂缝就像把地层像玻璃打碎一样（体积压裂的概念），这样就极大的提高了地层的渗流能力，所以页岩气井才能有具有商业价值的产量，还是忍不住引用一下吧：
陈作, 薛承瑾, 蒋廷学, 等. 页岩气井体积压裂技术在我国的应用建议[J]. 天然气工业, 2010, 30(10): 30-32.
邹雨时, 张士诚, 马新仿. 页岩压裂剪切裂缝形成条件及其导流能力研究[J]. 科学技术与工程, 2013, 13(18).
美国之所以能成功开发页岩气，很大程度归因于水平井分段压裂技术。确实在页岩气压裂开发过程中也出现了很多问题，比如说水源污染呀，见视频
自来水燃烧_百度百科。但是压裂技术对于开发低渗的非常规油气藏非常重要，几乎是唯一途径，而且广泛应用，说不定大家家里现在烧的气或者车用的油就是压裂开发来的。
个人觉得当今人类的活动和生态多少会有矛盾，这是避免不了的，但是还是要引起重视。石油领域其实很关心环境的（政治任务大家懂得），不知道大家听说过HSE体系没有，这就是石油行业最早提出的。
如图这本书差不都是经典吧，反正我同宿舍学习压裂方向的同学抱着看，就盗图了。
学石油的同学的Wikipedia，Petrowiki，只不过貌似只有英文版，如果英文好的可以看一下（
Hydraulic fracturing -）。
这方向的研究学者国内外都很多，国外著名的即是编书的那个Economides，国内出名的有任老，
任书泉_百度百科，中石油的副校长
张士诚_百度百科，我们学校的校长
赵金洲_百度百科，等等；貌似这个方向还没出院士（貌似！），因此未来是我们石油领域下一个院士的热门方向，希望我们赵校长加油呀。
最后，国内的页岩气开发现在真正投入实践的（压裂生产的）仅仅在四川重庆地区吧（据我所知）。
中国非常规油气网 涪陵焦石坝页岩气开发一期产建拉开序幕。其他省份刚刚起步吧，虽然媒体吵得很热，希望页岩气能为我们带来清洁的能源吧。
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