孙启刚 王成桢 梁仁刚 李国政

（杰瑞环保科技有限公司，山东 烟台 264003）

1 回注技术

废弃物回注过程包括废弃物的接收、研磨造浆、浆液性能调整及高压回注等，将收集到的废弃物处理成可回注的成品浆液，然后通过高压将成品浆液通过回注井泵送至目标地层内。可回注的废弃物类型有：岩屑、废弃泥浆、生产废水和生活污水等，目前已逐渐作为一项成熟有效的方式来管理钻完井作业过程中产生的钻屑和废液。

废弃物的回注流程（图1）一般由废弃物接收、造浆、浆液性能调整和回注等组成。接收是指将根据废弃物的属性，对送来的物料进行初步筛分、分类储存，避免将各类废弃物混杂在一起，使得物料属性更加复杂，人为增加处理难度；造浆过程是将废弃物与清水按照一定比例进行混配，并将其中的大粒径固体进行研磨破碎至合适的粒径范围（一般需要研磨至20目～100目），对于部分硬度特别大、特别难处理的岩屑可以选择外输，采用其他方式集中处理。研磨后的浆液性能需要按照回注要求进行调整，黏度（一般小于3 000 cP）、密度（一般0.9 g/cm3～1.1 g/cm3）、TPH（一般＜5%）值等均需要满足回注要求，固体颗粒物在浆液中形成悬浮状态，在回注输送过程中不会出现沉淀现象，也可以避免在回注过程中堵塞地层裂隙，造成堵井作业事故。回注过程是将性能调整完毕的浆液通过高压泵，注入到目标地层，实现永久封存，在实施过程中需要关注地层压力和温度变化，超出预定范围，需要查找分析产生原因。

2 回注与其他处置技术对比

随着社会环保意识的加强和国家环保法律法规的不断健全，对废弃物的无害化处理已经成为最迫切需要解决的问题。回注法、热相分离法、填埋法、焚烧法、等离子气化法和生物法等处置方式应运而生[1]。从处理能力、处理周期、运行成本等方面进行比较分析（表1）可以看出，技术优势明显。不仅实现了钻采作业过程的“0”排放，彻底解决了油基泥浆、油基岩屑污染环境的问题；实现了废弃物就地处置，解决目前运输成本高、风险高及二次污染和二次处理的问题；还具有处置范围广，能处置固相和液相废弃物，都可以回注；相较于热相分离等其他处置方式具有处置效率高、处置成本低以及设备维保成本低等优点。因此，回注技术发展至今已经比较成熟，在诸多处理技术中应用得较为广泛，在北美、拉美、东南亚、非洲、俄罗斯和北欧都在推广应用。

表1 含油废弃物处置技术对比表

3 杰瑞环保在国内外回注项目案例及问题解析

杰瑞环保回注技术始于2007年，2012年进入美国，德克萨斯州杰瑞环保回注项目回注层垂深最大达3 400 m，目前该项目完全由杰瑞环保负责设备提供和服务运行，项目运行稳定，已经累积完成400万m3回注浆液作业量。

2017年在公开竞标中获得印尼雪佛龙项目，进入国际一流回注技术设备和服务提供商梯队。

图1 回注技术流程图

3.1 印尼雪佛龙陆地回注项目

该项目对油砂首先经过分选工艺过滤塑料、木材和石材等杂质后进入储存池暂存，开始处理后，需要将油砂通过硬质水下泵从储存池中抽出输送到混合造浆设备中，通过研磨处理，将粒径控制到合理范围内后进行暂存调质，浆液参数满足项目要求后，再进行回注作业。

由于此项目濒临沿海，地势和油层较浅，回注深度也一般在300 m ～400 m，为专门的回注井。项目设置有多口回注井，依次进行回注作业，每井的作业间隙进行关闭休井，等待下一轮次作业。

该项目前期由当地一服务商负责进行作业，在该过程中由于服务商控制的浆液稳定性较差和地面回注设备流量波动等原因，曾多次出现堵井问题，问题出现后只能停止回注作业，协调雪佛龙进行压裂施工，重新压开地层裂隙，并再次进行回注，由于地面问题一直没有得到妥善解决，堵井问题几乎每月都会出现，造成作业延时和压裂施工中人力物力浪费。

2017年雪佛龙项目公开招标，由杰瑞联合体在与NOV等国际知名回注供应商的竞争中胜出，由杰瑞环保提供全套回注设备和技术服务。杰瑞环保通过自身优质的方案设计、丰富的作业经验、完备的作业程序和全新的监控系统，解决了现场一直以来存在的破碎研磨不充分、注入波动大、监控数据不全面的问题。目前运行连续稳定，已累积完成回注浆液总量50万m3，赢得了雪佛龙的高度认可。

3.2 蓬莱1 9-3海上平台回注项目

蓬莱19-3油田是中国海洋石油总公司与美国康菲石油中国公司在渤海海域合作勘探发现的油田。整个油田共有A、B、C、D、E、25-6区块的F平台、一个小型无人平台（M平台），共有7个生产平台，一条FPSO（渤海蓬勃号），共有6个平台进行钻井岩屑和泥浆回注作业，回注层垂深一般在1 300 m～1 600 m，该项目的回注作业前后历时在6年以上。杰瑞环保自2007年开始，先后在6个平台提供回注设备和服务，各作业平台累积完成回注浆液总量 9×105m3。

蓬莱19-3油田采用注水的采油方式，该项目的B、C平台在2011年6月份出现溢油事故，对后期回注技术在国内推广形成深远影响。目前比较可靠的成因分析，B平台溢油因没有按照申报的的注水作业方式，长期笼统高压注水，且出现注水异常后没有及时停止作业上报异常，致使油层沿断层面向上形成裂隙，并最终用溢至海面形成污染。C平台溢油为康菲方违反整体开发方案，私自调高作业压力，上调回注层，且上调后没有通知设计部门，在新钻井施工过程中造成事故发生。

回注技术的原则是“首要是保护注入井，其次是在保证注入所有钻屑和污水的前提下，不能停钻”。对任何可能造成注入井伤害的潜在因素应及时解决。保护环境为第一位，任何时候都不能忘记环境保护的重要性[2]。

任何的作业和施工都会存在一定的风险，对地质条件清晰的认识，严格执行油田开发方案设计要求，且要有可操作的安全预案，以上问题就可以得到妥善避免。

4 回注技术实施影响因素

通过以上实施案例，针对实施过程中遇到各种的具体问题，特别是一些关键因素的应对措施一定要得当，否则会影响正常回注作业的推进，所以在具体项目的策划过程中，务必注意3种因素。1）地面设备和工艺流程因素：处理、缓存能力满足瞬时最大产量；键设备需要备用；流程预留高硬度固相外排出口；易磨损件不停机维保。2）作业经验及应急处置因素：回注压力变化及异常预判；浆液参数调配；设备及管线异常处置；物料属性变化及处置应对。3）回注策略制定及地层裂缝变化跟踪：浆液的黏度、密度及粒径，回注速度、压力制定及间隔时间，井底温度、压力参数实时监控。

5 回注方式选择及注意事项

回注方式选择需要注意以下因素：环空注入、环空随钻随注、专用回注井（图2），根据项目现场条件选择经济可行的注入方式.具体到实际回注作业，有以下3个注意事项。1）回注井作为生产井，回注通道选择技术套管环空或套管内，回注层位选择在生产目的层以上地层。回注井下完技术套管后，进行其他井的钻井作业并回注， 回注作业结束后，如果通道选择套管内，封堵回注层，再钻穿生产层位，进行采油作业。2）回注井作为生产井，回注通道选择套管内，回注层位在生产目的层以下地层。在回注层井段射孔完井，进行其他井钻井作业并回注，平台钻井作业结束后，打水泥塞封固回注层位，对生产目的层进行完井。蓬莱19-3油田I期开发中采用该方式。3）回注井选用老井，回注通道一般选择套管内。打水泥塞封固生产井段，对回注井段射孔完井，进行其它井的钻井作业，回注。

不论选择哪种回注方式， 回注层位均应避开油层位置，以防止污染油层[2]。

图2 回注方式

此外，回注井的设计应重视：回注区域必须有非渗透基岩包裹，附近不能有断层及水源井，最好是天然裂缝性地层，且破裂压力在适当范围。

6 结语

在回注技术实施的策划阶段，需要针对具体项目情况，提供合理的设备配置和完善的监控措施，结合已有项目累积的作业经验，对各因素风险提前预判并提供应对措施，避免项目运行出现异常。