氣田采出水處理及回注地面工藝技術(shù)分析

王海龍 梁天軍 解雙博

（1. 長慶油田長北作業(yè)分公司，陜西 榆林719000；2. 長慶油田分公司第二采氣廠，陜西 榆林719000）

0 引言

近年來，世界各國對能源的需求量不斷增加。隨著天然氣產(chǎn)量的增加，氣田采出水量也在不斷增多。然而，氣田采出水處理面臨著一系列挑戰(zhàn)[1]，如何處理氣田采出水，以盡可能降低氣田采出水的處理成本，同時減少對環(huán)境的污染[2]，盡量做到氣田采出水工藝和技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展[3]，正受到行業(yè)內(nèi)相關(guān)工作人員的廣泛關(guān)注[4]。有些氣田將采出水回注到地面，在一定程度上解決了氣田采出水處理難題[5]。然而，氣田采出水回注地面的工藝和技術(shù)尚未發(fā)展成熟。

1 氣田采出水處理簡介

氣田采出水指的是在天然氣采集過程中，被帶出地面的地下水。氣田采出水的妥善處理是天然氣采集工作中的難題。尤其是環(huán)境污染問題，一方面，由于天然氣采集時，長期存儲在地下的細菌和病毒都會一起被采集出來，帶到地面，而這些細菌和病毒的基本結(jié)構(gòu)和毒害性一時難以明確，若處理不當，則會污染環(huán)境，甚至危及人民的生命安全。另一方面，由于氣田采出水礦物質(zhì)含量較高，其中包括鋅、鋇以及硫化物、氯化物等有害成分，在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)廢水需要經(jīng)過嚴格的處理才能排放，顯然，含有有毒物質(zhì)的氣田采出水也應(yīng)該經(jīng)過同樣嚴格的處理流程，不能直接排出地表，造成環(huán)境污染，甚至危及人民的健康和生命。

2 氣田采出水回注地面工藝技術(shù)分析

含有有毒物質(zhì)的氣田采出水也應(yīng)該經(jīng)過同樣嚴格的處理流程，不能直接排出地表，造成環(huán)境污染，甚至危及人民的健康和生命。行業(yè)內(nèi)實踐經(jīng)驗表明，氣田采出水回注地面工藝能夠有效處理氣田采出水，避免氣田采出水造成嚴重的環(huán)境污染，防止其危及人民的生命和財產(chǎn)安全，與此同時，還能創(chuàng)造經(jīng)濟收益、環(huán)境效益以及社會效益，具有十分重要的實際意義和應(yīng)用價值。氣田采出水回注地面工藝的基本流程如下：首先，對氣田采出水進行基本的預(yù)處理，初步去除有害成分，而后，通過自流注入或者借助泵的壓力，使其注入到地層，完成氣田采出水的處理。

2.1 氣田采出水回注地面工藝的主要優(yōu)點

氣田采出水回注地面工藝的主要優(yōu)點如下：一方面，環(huán)境友好型，避免了含有有害物質(zhì)的氣田采出水直接排向地表，而是將其注入到較深的地面，減少對環(huán)境的污染；另一方面，經(jīng)濟友好型，氣田采出水回注地面對技術(shù)的要求不高，處理成本較低，能在有效防止氣田采出水污染環(huán)境的同時，還能創(chuàng)造經(jīng)濟收益、環(huán)境效益以及社會效益，可見，是一種既環(huán)保、安全，又經(jīng)濟的氣田采出水處理方法，值得行業(yè)內(nèi)相關(guān)工作人員大力推廣使用。

2.2 氣田采出水回注地面工藝與油田注水開發(fā)的主要區(qū)別

氣田采出水回注地面工藝與油田注水開發(fā)存在諸多不同點，主要包括以下幾個方面：

第一，回注地面的目的不同，氣田采出水回注地面的目的在于，防止氣田采出水攜帶的有害物質(zhì)污染環(huán)境、甚至危及人民的健康和生命安全，可見，氣田采出水回注地面的關(guān)鍵在于解決關(guān)鍵問題，創(chuàng)造環(huán)境效益和社會效益。而油田注水開發(fā)工藝則不同，它的出發(fā)點不在于解決環(huán)境問題，而在于提高原油的采收率，從而獲得更大的經(jīng)濟效益。

第，氣田采出水回注地面工藝與油田注水開發(fā)對于水的處理不同，由于氣田采出水回注地面工藝的關(guān)鍵在于解決環(huán)境問題，而氣田采出水攜帶的原油含量很少，原油問題不顯著，對于水的處理，則是盡量簡化水處理流程，從而降低氣田采出水的處理成本；而油田注水開發(fā)工藝則不同，由于油田采出水含有大量的油分、懸浮物，必須經(jīng)過嚴格的水處理流程，確保安全無污染，才能考慮將其注入到地面，需要注意的是，油田采出水的處理流程可能因油田類型而異，對于某些油分、懸浮物等成分較多的油田采出水而言，需要借助化學(xué)添加劑對其進行處理，以提高最終的原油開采率，可見，油田注水開發(fā)工藝中，對于水的處理更為復(fù)雜，其根本目的在于提高經(jīng)濟效益。

第，氣田采出水回注地面工藝與油田注水開發(fā)注入的地層選擇不同，對于氣田采出水回注地面工藝而言，對回注的地層不做嚴格要求，既可以是可開發(fā)的氣層，也可以是干氣層，只需要回注地層厚度大、可注入的范圍大，且不影響周邊的生產(chǎn)生活即可；而油田注水開發(fā)的回注地層則不同，要求回注地層必須與原油開采地層保持一致，避免造成不必要的經(jīng)濟損失。

2.3 氣田采出水回注地面工藝發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國大部分氣田采出水回注地面工藝的使用尚處于初期水平，還存在可以改進的空間。出現(xiàn)的主要問題諸如，一方面，回注水質(zhì)指標不明確，行業(yè)內(nèi)對于氣田采出水回注水質(zhì)的指標規(guī)范普遍過于籠統(tǒng)，沒有很強的參考價值，起不到應(yīng)有的約束作用，此外，對于不同地質(zhì)構(gòu)造的氣田采出水使用統(tǒng)一的回注水質(zhì)標準，本身就具有不合理性，對于延展范圍較大的氣田而言，涉及到諸多不同的地層，那么，氣田采出水的水質(zhì)情況本身就有較大差異，經(jīng)過水處理后，回注地面的水質(zhì)差異更大，因此，需要根據(jù)氣田各個地層的實際情況，考慮不同地層氣田采出水的原始水質(zhì)成分，采用不同的氣田采出水處理技術(shù)，制定不同的氣田采出水回注地面水質(zhì)標準，對于原始氣田采出水水質(zhì)較好的地方，適當放寬氣田采出水回注地層水質(zhì)的標準，而不應(yīng)該在氣田的各個地層采用統(tǒng)一的水處理流程和指標。

另一方面，部分回注井站對于氣田采出水的處理工藝設(shè)置得過于復(fù)雜，實用性和科學(xué)性不強，這就要求各個回注井站需要注意以下幾個問題：第一，首先，需要分析氣田采出水的水質(zhì)情況和具體成分及含量，進而，根據(jù)氣田采出水的實際情況，設(shè)置使用的氣田采出水處理流程，避免不必要的繁瑣處理，提高處理成本；應(yīng)當明確回注水質(zhì)指標，行業(yè)內(nèi)明確而對于氣田采出水回注水質(zhì)的指標規(guī)范，起到應(yīng)有的約束作用，對于不同地質(zhì)構(gòu)造的氣田采出水，使用不同的回注水質(zhì)標準。此外，部門回注井站還存設(shè)備配置的問題，比如，某些回注井站的設(shè)備應(yīng)當，泵的加壓級數(shù)太多，還配備了很多實際作用不大的處理設(shè)備，如氯氣再生器，可見，不考慮氣田采出水水質(zhì)的實際情況，進行相同的氣田采出水處理流程，還配備了很多不需要的處理設(shè)備，種種操作，都很大程度上提高了氣田采出水處理成本，不符合氣田采出水回注地面處理工藝低成本、高環(huán)境效益以及高經(jīng)濟效益的目標。

3 結(jié)語

氣田采出水的妥善處理是天然氣采集工作中的難題，尤其是環(huán)境污染問題。氣田采出水回注地面工藝能夠有效處理氣田采出水，避免氣田采出水造成嚴重的環(huán)境污染，防止其危及人民的生命和財產(chǎn)安全，然而，在實際應(yīng)用中，存在一些需要解決的問題，要求行業(yè)內(nèi)人員正確對待，以發(fā)揮氣田采出水回注地面工藝帶來的經(jīng)濟收益、環(huán)境效益以及社會效益，保護環(huán)境。氣田采出水回注地面工藝具有十分重要的實際意義和應(yīng)用價值，值得行業(yè)內(nèi)推廣使用。