國內油田采出水處理現狀

石油與天然氣構成了中國能源架構的基石，對于維護國家能源安全及推動經濟社會全面發展具有不可估量的價值。據國家統計局最新數據揭示，2021年度，國內原油產量接近1.99億噸，而進口量則攀升至5.13億噸；同期，天然氣產量達到2053億立方米，進口量為1687億立方米。面對新時代的需求，實施“穩油增氣”策略被視為保障并強化我國油氣安全的關鍵路徑。在應對氣候變化的全球議題下，天然氣作為推進“雙碳”目標與“美麗中國”愿景的重要支柱，將在能源結構的綠色轉型中扮演核心角色，預計至2025年，天然氣產量將突破2300億立方米，并有望在2040年后長期穩定在3000億立方米以上，屆時油氣在能源消費結構中的占比將提升至32%。鑒于中國資源結構的獨特性，非常規油氣資源的開發將成為實現“穩油增氣”目標的核心驅動力。據統計，2020年非常規天然氣產量已占天然氣總產量的38%，并預測至2035年這一比例將超過50%。

隨著非常規油氣勘探開發力度的增強及油氣田步入開發中后期，采出水問題日益凸顯，其產量急劇增加。研究表明，在油氣田開發后期，采出水中水分含量高達70%至80%，部分甚至超過90%；頁巖氣田試采初期，單井日均采出水量可達20至30立方米。鑒于采出水的高礦化度（30至360克/升）、高含油量與懸浮固體、豐富多樣的有機物與重金屬污染，以及潛在的天然放射性物質，其處理難度與成本均不容忽視。在此背景下，采用混凝沉淀、過濾等技術處理后，將采出水安全回注至現役或枯竭油氣藏成為行業通行做法，旨在維持地層壓力、提升采收率并減少外排成本。為確保地下水安全，回注井深度通常超過千米，最深處記錄已達5757米。然而，復雜的地質條件增加了回注水外泄風險，可能通過井筒失效、斷層運移、隔離層斷裂等多種途徑污染地下水及地表水。

鑒于地下水污染的特殊性——復雜性、隱蔽性、滯后性及恢復難度大，中國自2011年起便系統性地推進地下水污染防治工作，通過制定及修訂《全國地下水污染防治規劃》、《水污染防治行動計劃》等一系列法律法規，構建全方位、多層次的防治體系。針對油氣田采出水回注，生態環境部等部門發布了多項規定，強調環境可行性論證、污染防治與監控措施的重要性，嚴禁無關廢水回注。特別是《地下水管理條例》的實施，標志著地下水管理進入法治化新階段，對油氣田采出水回注提出了更嚴格的管理與污染防治要求。當前，油氣田采出水回注面臨更高環保門檻，亟需加強管理體系、風險管控標準及技術規范的研究，以促進油氣開發與地下水環境保護的和諧共生，實現行業的綠色可持續發展。值得注意的是，盡管已有一系列行業標準出臺，但針對油氣田采出水回注的國家級或生態環境部層面的具體標準規范尚待完善。

中國與油氣田采出水回注相關的法律法規、管理條例及部委文件

回注選址的精細過程涵蓋了回注層與回注井的雙重評估。鑒于油田采出水回注旨在提升油藏采收率，當前回注選址實踐多聚焦于氣田采出水的處理。中國當前實施的氣田采出水回注規范，對地層選址與井位評選標準進行了詳盡規定，圖示如下。在回注層選擇方面，核心考量包括：其一，儲集潛能，即回注層需具備充足的容量以容納預期回注量；其二，封閉與隔離效能，要求回注層覆蓋有優良的蓋層，并確保注入水在預定范圍內不穿越斷層或地表出露；其三，回注深度控制，旨在防止回注活動對淺層飲用水資源的潛在威脅。

至于回注井的選定，則側重于井筒的完整性、與氣田開發及回注區域的協調性，并嚴格規避地下水環境敏感區域。鑒于井筒完整性失效是引發采出水外泄、污染淺層地下水源的關鍵風險之一，現行標準對井筒結構設計、防腐措施及固井質量均設定了嚴格規范。

中國氣田采出水回注層評選要求圖

中國氣田采出水回注井評選要求圖

為確保回注作業的安全與高效，油氣田采出水在回注前需經歷嚴格的水質控制流程，旨在維護回注水與地層水及地層巖性的良好配伍性，預防地層因水敏（或鹽敏、酸敏、堿敏）而受損。水質不配伍可能引發結垢沉淀、黏土礦物變形堵塞孔隙通道，進而改變地層結構、降低注入效率、增加回注難度，極端情況下甚至導致回注井失效及蓋層封閉性受損。此外，不良水質還會加速注水系統與管道的腐蝕與結垢，影響設備性能與壽命。

當前，國內氣田采出水回注標準聚焦于一系列關鍵水質指標，如pH值、溶解氧含量、石油類及懸浮物濃度、硫酸鹽還原菌與鐵細菌數量等，中石油企業標準對此進行了詳盡規定。相較之下，同年發布的行業標準雖未明確水質具體參數，但強調了配伍性與可注入性的基本要求。鑒于油田回注采出水在提高采收率與地層壓力管理中的重要性，其水質標準往往更為嚴苛。

為有效遏制采出水回注對地下水環境的潛在威脅，中國現行標準還強化了日常運行管理與淺層水體監控機制。前者涉及回注參數（如壓力、量、水質）的記錄、井筒與回注井狀態的定期檢查；后者則聚焦于回注區域水體質量的動態監測，旨在及時發現并應對任何異常狀況，確保回注作業的環境友好性。

油氣田采出水回注日常運行管理與監測內容圖