气田采出水回注环境风险控制措施探讨*
2021-05-10王毅霖史小利张晓飞
王毅霖 罗 臻 史小利 张晓飞 李 婷
(1.石油石化污染物控制与处理国家重点实验室;2.中国石油集团安全环保技术研究院有限公司;3.生态环境部对外合作与交流中心)
0 引 言
与可回用于有效注水/注汽的油田采出水不同,气田采出水必须在地面处理后再利用或达标排放,或回注到地下处置。气田采出水的水量小、含盐量高,回注通常是更适合的处置方案。在分析气田采出水水量、水质和污染特征的基础上,文章综述了回注处置井的目标构造选择方法、保证井筒完整性的建井标准,避免井筒腐蚀泄漏、结垢降低注水容量和提供注水压力的水质稳定方法,并提出相应的检测/运行管理需求,为气田采出水回注环境风险控制提供参考。
1 环境风险
1.1 水量水质
天然气储藏孔隙率低,原岩的含水量低。据统计,美国15个州油气田水/油、水/气平均体积比分别为5.3×10-3,1.02×10-3[1]。天然气田采用35.86 m3/MMSm3估算采出水量,其中游离水量25 m3/MMSm3,其余为饱和天然气中的水含量;某页岩气田试采初期2~3个月平均单井产液量在 20~30 m3/d。

川渝地区常规气田采出水含盐量超过80 000 mg/L,主要为氯化物,硫化物和硫酸盐含量大致为100 mg/L量级,总固体悬浮物(SS)、挥发性固体悬浮物(VSS)含量为2.5~4 mg/L,石油类低至1 mg/L。钡、锰含量接近1 mg/L,其余重金属为0.01 mg/L的量级或更低,汞的含量为0.000 1 mg/L的水平。苏里格(致密气)和胡尖山气田采出水悬浮物、硫酸盐、钡、钙、镁的含量更高(钙1 000 mg/L量级,其余均为100 mg/L量级)。四川盆地的构造水源于不同阶段的蒸发海水的遗存,震旦纪和寒武纪构造的构造水(Cl-高达48 000 mg/L)的Br-/Cl-高达3.5×10-3(摩尔比),反映了海水蒸发高达18倍。……
