水力壓裂（英語：fracking，又稱hydraulic fracturing、hydrofracturing或hydrofracking）是一種利用加壓液體把基巖地層壓裂的油氣井激勵技術。這種技術在1947年開始實驗，并于1950年完成首次商業運作。截至2012年，全球油氣井中已操作過250萬次“壓裂作業”，而在美國境內執行的次數就超過100萬次。水力壓裂法在19世紀就已發明，但直到近十幾年才開始大規模使用，如今，美國近些年的新油井有95%是用水力壓裂法進行鉆探的。這項技術在10年中在美國被大范圍推廣，但同時也引發了對環境和公共健康影響的擔憂。
介紹
水力壓裂是利用地面高壓泵，通過井筒向油層擠注具有較高粘度的壓裂液。當注入壓裂液的速度超過油層的吸收能力時，則在井底油層上形成很高的壓力，超過巖石的破裂壓力時，油層將被壓開并產生裂縫。繼續注入壓裂液，裂縫向油層內部擴張。為保持裂縫張開，注入帶有支撐劑（如石英砂）的攜砂液，支撐裂縫不閉合。最后，高粘度壓裂液自動降解排出井筒，留下裂縫，建立新的流體通道，增加油氣井產量。
應用
水力壓裂法是開采天然氣的主要形式，尤其是頁巖氣、致密氣、致密油和煤層氣井中產生足夠流量的必要手段。一些水力壓裂縫隙可在礦脈或巖脈中自然形成。截至2019年，美國因同時采傳統鉆井和利用水力壓裂獲得油氣，而成為主要的石油出口國。
污染
水力壓裂法所用的水加入了大量的物質，使得這些水擁有極高的污染度，就連一座大型污水處理廠都無法處理這些水，只能在多次使用后將其封存在地下深處。廢水然而這并不是一種安全的處理方式，事實上，在美國，人們已經因為疏忽而導致這些廢水泄露并滲透至地下水之中了。
爭論
美國國家環境保護局在2004年對水力壓裂法的環境影響做出評估，認為技術安全。2005年<能源政策法>規定水力壓裂法不受《安全飲用水法案》限制。但環保組織和立法者質疑EPA的評估結果，認為是為了維護頁巖氣開發正常進行而采取的姑息之策。
歷史
水力壓裂的前期發展可追溯到1860年代，使用硅藻土炸藥或硝化甘油爆炸，增加含油氣地層中的石油和天然氣產量。1947年在格蘭特縣 (堪薩斯州)的胡鉤藤天然氣田進行首次水力壓裂實驗。1949年哈里伯頓進行兩次商業水力壓裂處理。蘇聯于1952年進行首次含有支撐劑的水力壓裂。大規模水力壓裂（大容量水力壓裂）是泛美石油公司于1968年在斯蒂芬斯郡 (俄克拉何馬州)采用。1997年Mitchell 能量采滑溜水壓裂技術用于東德州北部的巴涅特頁巖開采天然氣。George P. Mitchell因在頁巖中應用這種技術而被稱為“水力壓裂之父”。
工藝
水力壓裂法是利用注入裂解支撐劑進入鉆孔，增加目標深度處的壓力以超過巖石的裂縫梯度而達成。裂縫梯度定義為每單位深度相對于密度的壓力增加。裂縫只是局部產生，因為壓力會隨摩擦損失率而下降。支撐劑引入流體中來保持裂縫寬度，防止在停止注入后閉合。壓裂液泄漏是一個問題，可能會超過注入量的70%，降低運作效率。監測水力壓裂處理的方法包括測量壓力和速率、放射性同位素監測、微地震監測等。
健康風險
水力壓裂活動對公共衛生的不利影響包括化學、身體和心理社會危害，例如不良妊娠和分娩結果、偏頭痛、慢性鼻竇炎、嚴重疲勞、哮喘發作和心理壓力。業者需要遵守法規和安全程序，以避免產生進一步的負面影響。
環境影響
水力壓裂對環境的潛在影響包括氣體排放和氣候變化、大量耗水、地下水污染、土地利用改變、地震風險、噪聲污染以及對人類的各種健康影響。EPA發布《油氣水力壓裂：水力壓裂水循環對美國飲用水資源的影響（最終報告）》，指出水力壓裂活動會影響飲用水資源。
法規
使用或考慮使用水力壓裂的國家已經實施不同的法規，包括制定聯邦和地區立法，以及對當地土地使用分區予以限制。法國在2011年因公眾壓力，本著預防原則以及對環境危害采取預防和糾正行動的原則，成為第一個禁止水力壓裂的國家。美國非營利組織"地下水保護委員會"推出網址FracFocus.org，這是個水力壓裂液在線自愿披露數據庫。2012年，佛蒙特州成為美國第一個禁止水力壓裂的州。2014年12月17日，紐約州因水力壓裂對人類健康和環境有潛在風險，成為第二個完全禁止這種做法的州。
參考資料 >