孫啟剛 王成楨 梁仁剛 李國(guó)政

（杰瑞環(huán)?？萍加邢薰荆綎| 煙臺(tái) 264003）

1 回注技術(shù)

廢棄物回注過(guò)程包括廢棄物的接收、研磨造漿、漿液性能調(diào)整及高壓回注等，將收集到的廢棄物處理成可回注的成品漿液，然后通過(guò)高壓將成品漿液通過(guò)回注井泵送至目標(biāo)地層內(nèi)?？苫刈⒌膹U棄物類型有：巖屑、廢棄泥漿、生產(chǎn)廢水和生活污水等，目前已逐漸作為一項(xiàng)成熟有效的方式來(lái)管理鉆完井作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的鉆屑和廢液。

廢棄物的回注流程（圖1）一般由廢棄物接收、造漿、漿液性能調(diào)整和回注等組成。接收是指將根據(jù)廢棄物的屬性，對(duì)送來(lái)的物料進(jìn)行初步篩分、分類儲(chǔ)存，避免將各類廢棄物混雜在一起，使得物料屬性更加復(fù)雜，人為增加處理難度；造漿過(guò)程是將廢棄物與清水按照一定比例進(jìn)行混配，并將其中的大粒徑固體進(jìn)行研磨破碎至合適的粒徑范圍（一般需要研磨至20目～100目），對(duì)于部分硬度特別大、特別難處理的巖屑可以選擇外輸，采用其他方式集中處理。研磨后的漿液性能需要按照回注要求進(jìn)行調(diào)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%）值等均需要滿足回注要求，固體顆粒物在漿液中形成懸浮狀態(tài)，在回注輸送過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，也可以避免在回注過(guò)程中堵塞地層裂隙，造成堵井作業(yè)事故?；刈⑦^(guò)程是將性能調(diào)整完畢的漿液通過(guò)高壓泵，注入到目標(biāo)地層，實(shí)現(xiàn)永久封存，在實(shí)施過(guò)程中需要關(guān)注地層壓力和溫度變化，超出預(yù)定范圍，需要查找分析產(chǎn)生原因。

2 回注與其他處置技術(shù)對(duì)比

隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和國(guó)家環(huán)保法律法規(guī)的不斷健全，對(duì)廢棄物的無(wú)害化處理已經(jīng)成為最迫切需要解決的問(wèn)題?；刈⒎?、熱相分離法、填埋法、焚燒法、等離子氣化法和生物法等處置方式應(yīng)運(yùn)而生[1]。從處理能力、處理周期、運(yùn)行成本等方面進(jìn)行比較分析（表1）可以看出，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。不僅實(shí)現(xiàn)了鉆采作業(yè)過(guò)程的“0”排放，徹底解決了油基泥漿、油基巖屑污染環(huán)境的問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)了廢棄物就地處置，解決目前運(yùn)輸成本高、風(fēng)險(xiǎn)高及二次污染和二次處理的問(wèn)題；還具有處置范圍廣，能處置固相和液相廢棄物，都可以回注；相較于熱相分離等其他處置方式具有處置效率高、處置成本低以及設(shè)備維保成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，回注技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)比較成熟，在諸多處理技術(shù)中應(yīng)用得較為廣泛，在北美、拉美、東南亞、非洲、俄羅斯和北歐都在推廣應(yīng)用。

表1 含油廢棄物處置技術(shù)對(duì)比表

3 杰瑞環(huán)保在國(guó)內(nèi)外回注項(xiàng)目案例及問(wèn)題解析

杰瑞環(huán)?；刈⒓夹g(shù)始于2007年，2012年進(jìn)入美國(guó)，德克薩斯州杰瑞環(huán)?；刈㈨?xiàng)目回注層垂深最大達(dá)3 400 m，目前該項(xiàng)目完全由杰瑞環(huán)保負(fù)責(zé)設(shè)備提供和服務(wù)運(yùn)行，項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn)定，已經(jīng)累積完成400萬(wàn)m3回注漿液作業(yè)量。

2017年在公開(kāi)競(jìng)標(biāo)中獲得印尼雪佛龍項(xiàng)目，進(jìn)入國(guó)際一流回注技術(shù)設(shè)備和服務(wù)提供商梯隊(duì)。

圖1 回注技術(shù)流程圖

3.1 印尼雪佛龍陸地回注項(xiàng)目

該項(xiàng)目對(duì)油砂首先經(jīng)過(guò)分選工藝過(guò)濾塑料、木材和石材等雜質(zhì)后進(jìn)入儲(chǔ)存池暫存，開(kāi)始處理后，需要將油砂通過(guò)硬質(zhì)水下泵從儲(chǔ)存池中抽出輸送到混合造漿設(shè)備中，通過(guò)研磨處理，將粒徑控制到合理范圍內(nèi)后進(jìn)行暫存調(diào)質(zhì)，漿液參數(shù)滿足項(xiàng)目要求后，再進(jìn)行回注作業(yè)。

由于此項(xiàng)目瀕臨沿海，地勢(shì)和油層較淺，回注深度也一般在300 m ～400 m，為專門(mén)的回注井。項(xiàng)目設(shè)置有多口回注井，依次進(jìn)行回注作業(yè)，每井的作業(yè)間隙進(jìn)行關(guān)閉休井，等待下一輪次作業(yè)。

該項(xiàng)目前期由當(dāng)?shù)匾环?wù)商負(fù)責(zé)進(jìn)行作業(yè)，在該過(guò)程中由于服務(wù)商控制的漿液穩(wěn)定性較差和地面回注設(shè)備流量波動(dòng)等原因，曾多次出現(xiàn)堵井問(wèn)題，問(wèn)題出現(xiàn)后只能停止回注作業(yè)，協(xié)調(diào)雪佛龍進(jìn)行壓裂施工，重新壓開(kāi)地層裂隙，并再次進(jìn)行回注，由于地面問(wèn)題一直沒(méi)有得到妥善解決，堵井問(wèn)題幾乎每月都會(huì)出現(xiàn)，造成作業(yè)延時(shí)和壓裂施工中人力物力浪費(fèi)。

2017年雪佛龍項(xiàng)目公開(kāi)招標(biāo)，由杰瑞聯(lián)合體在與NOV等國(guó)際知名回注供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)中勝出，由杰瑞環(huán)保提供全套回注設(shè)備和技術(shù)服務(wù)。杰瑞環(huán)保通過(guò)自身優(yōu)質(zhì)的方案設(shè)計(jì)、豐富的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、完備的作業(yè)程序和全新的監(jiān)控系統(tǒng)，解決了現(xiàn)場(chǎng)一直以來(lái)存在的破碎研磨不充分、注入波動(dòng)大、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不全面的問(wèn)題。目前運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定，已累積完成回注漿液總量50萬(wàn)m3，贏得了雪佛龍的高度認(rèn)可。

3.2 蓬萊1 9-3海上平臺(tái)回注項(xiàng)目

蓬萊19-3油田是中國(guó)海洋石油總公司與美國(guó)康菲石油中國(guó)公司在渤海海域合作勘探發(fā)現(xiàn)的油田。整個(gè)油田共有A、B、C、D、E、25-6區(qū)塊的F平臺(tái)、一個(gè)小型無(wú)人平臺(tái)（M平臺(tái)），共有7個(gè)生產(chǎn)平臺(tái)，一條FPSO（渤海蓬勃號(hào)），共有6個(gè)平臺(tái)進(jìn)行鉆井巖屑和泥漿回注作業(yè)，回注層垂深一般在1 300 m～1 600 m，該項(xiàng)目的回注作業(yè)前后歷時(shí)在6年以上。杰瑞環(huán)保自2007年開(kāi)始，先后在6個(gè)平臺(tái)提供回注設(shè)備和服務(wù)，各作業(yè)平臺(tái)累積完成回注漿液總量 9×105m3。

蓬萊19-3油田采用注水的采油方式，該項(xiàng)目的B、C平臺(tái)在2011年6月份出現(xiàn)溢油事故，對(duì)后期回注技術(shù)在國(guó)內(nèi)推廣形成深遠(yuǎn)影響。目前比較可靠的成因分析，B平臺(tái)溢油因沒(méi)有按照申報(bào)的的注水作業(yè)方式，長(zhǎng)期籠統(tǒng)高壓注水，且出現(xiàn)注水異常后沒(méi)有及時(shí)停止作業(yè)上報(bào)異常，致使油層沿?cái)鄬用嫦蛏闲纬闪严?，并最終用溢至海面形成污染。C平臺(tái)溢油為康菲方違反整體開(kāi)發(fā)方案，私自調(diào)高作業(yè)壓力，上調(diào)回注層，且上調(diào)后沒(méi)有通知設(shè)計(jì)部門(mén)，在新鉆井施工過(guò)程中造成事故發(fā)生。

回注技術(shù)的原則是“首要是保護(hù)注入井，其次是在保證注入所有鉆屑和污水的前提下，不能停鉆”。對(duì)任何可能造成注入井傷害的潛在因素應(yīng)及時(shí)解決。保護(hù)環(huán)境為第一位，任何時(shí)候都不能忘記環(huán)境保護(hù)的重要性[2]。

任何的作業(yè)和施工都會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)地質(zhì)條件清晰的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行油田開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)要求，且要有可操作的安全預(yù)案，以上問(wèn)題就可以得到妥善避免。

4 回注技術(shù)實(shí)施影響因素

通過(guò)以上實(shí)施案例，針對(duì)實(shí)施過(guò)程中遇到各種的具體問(wèn)題，特別是一些關(guān)鍵因素的應(yīng)對(duì)措施一定要得當(dāng)，否則會(huì)影響正常回注作業(yè)的推進(jìn)，所以在具體項(xiàng)目的策劃過(guò)程中，務(wù)必注意3種因素。1）地面設(shè)備和工藝流程因素：處理、緩存能力滿足瞬時(shí)最大產(chǎn)量；鍵設(shè)備需要備用；流程預(yù)留高硬度固相外排出口；易磨損件不停機(jī)維保。2）作業(yè)經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)急處置因素：回注壓力變化及異常預(yù)判；漿液參數(shù)調(diào)配；設(shè)備及管線異常處置；物料屬性變化及處置應(yīng)對(duì)。3）回注策略制定及地層裂縫變化跟蹤：漿液的黏度、密度及粒徑，回注速度、壓力制定及間隔時(shí)間，井底溫度、壓力參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

5 回注方式選擇及注意事項(xiàng)

回注方式選擇需要注意以下因素：環(huán)空注入、環(huán)空隨鉆隨注、專用回注井（圖2），根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)條件選擇經(jīng)濟(jì)可行的注入方式.具體到實(shí)際回注作業(yè)，有以下3個(gè)注意事項(xiàng)。1）回注井作為生產(chǎn)井，回注通道選擇技術(shù)套管環(huán)空或套管內(nèi)，回注層位選擇在生產(chǎn)目的層以上地層?；刈⒕峦昙夹g(shù)套管后，進(jìn)行其他井的鉆井作業(yè)并回注， 回注作業(yè)結(jié)束后，如果通道選擇套管內(nèi)，封堵回注層，再鉆穿生產(chǎn)層位，進(jìn)行采油作業(yè)。2）回注井作為生產(chǎn)井，回注通道選擇套管內(nèi)，回注層位在生產(chǎn)目的層以下地層。在回注層井段射孔完井，進(jìn)行其他井鉆井作業(yè)并回注，平臺(tái)鉆井作業(yè)結(jié)束后，打水泥塞封固回注層位，對(duì)生產(chǎn)目的層進(jìn)行完井。蓬萊19-3油田I期開(kāi)發(fā)中采用該方式。3）回注井選用老井，回注通道一般選擇套管內(nèi)。打水泥塞封固生產(chǎn)井段，對(duì)回注井段射孔完井，進(jìn)行其它井的鉆井作業(yè)，回注。

不論選擇哪種回注方式， 回注層位均應(yīng)避開(kāi)油層位置，以防止污染油層[2]。

圖2 回注方式

此外，回注井的設(shè)計(jì)應(yīng)重視：回注區(qū)域必須有非滲透基巖包裹，附近不能有斷層及水源井，最好是天然裂縫性地層，且破裂壓力在適當(dāng)范圍。

6 結(jié)語(yǔ)

在回注技術(shù)實(shí)施的策劃階段，需要針對(duì)具體項(xiàng)目情況，提供合理的設(shè)備配置和完善的監(jiān)控措施，結(jié)合已有項(xiàng)目累積的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各因素風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)判并提供應(yīng)對(duì)措施，避免項(xiàng)目運(yùn)行出現(xiàn)異常。