王礼恒,董艳辉,张 倩,段瑞琪

(1.中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,北京 100029；2.中国科学院大学地球与行星科学学院，北京 100049)

页岩气开发是保障我国天然气供给、优化能源结构和促进能源清洁发展的重要战略。与常规能源不同，对页岩气的开发主要采用水力压裂技术，即利用高压泵通过水平井向深部页岩储层注入成分复杂的压裂液，将孔隙度与渗透率极低的致密页岩储层压裂生成人工缝网，通过增渗获得工业气流。随着水平井与水力压裂技术的进步及其规模化推广应用，页岩气的勘探开发进入到快速发展的阶段。同时，采用水力压裂技术对页岩气进行规模化开发可能引发一系列环境问题，主要包括地表水与地下水污染、淡水资源消耗、诱发地震、大气污染等。其中，页岩气开采前后水力压裂液及深部地层卤水是否会穿过上覆地层向上迁移而污染浅层地下淡水资源，已成为页岩气开发过程中环境影响研究的焦点问题。

目前针对该问题的认识存在较大争议，有学者认为深部页岩与浅部含水层之间原本仅存在微弱的水力联系，但水力压裂形成的新生裂隙或激活断层将两者贯通，从而造成压裂液或深部地层卤水会在短时间内向上迁移而污染浅层地下水。如：Myers采用顶底均为定压力边界条件的简化手段构建了压裂液迁移模型，结果表明页岩上覆地层中的优势运移通道导致压裂液和地层水会在10 a时间内迁移至浅层含水层中；……