我国气田采出水处置面临的关键挑战与对策建议

文章来源：《工业水处理》2024年第8期

第一作者：杨术刚

第一作者单位：中国石油集团安全环保技术研究院有限公司

通讯作者：王庆吉

论文DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2023-0675

论文引用：杨术刚, 王庆吉, 张坤峰, 等. 我国气田采出水处置面临的关键挑战与对策建议[J]. 工业水处理, 2024, 44(8): 13-20.

一、成果简介

气田采出水的低成本安全高效处置已成为制约我国天然气稳产增产的主要因素，解决气田开发水处置难题对保障国家能源安全具有重要意义。

本文基于对我国陆上四大含油气盆地中主要气田产水现状的梳理，分析了我国气田采出水处置面临的关键挑战，提出了解决气田采出水处置难题的对策建议。

研究表明，分布于我国鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地以及柴达木盆地的气田，多数面临气水同采、产水激增的状况。

“双碳”战略目标下，气田采出水面临产水量逐年增加、国家层面回注管理制度与标准规范缺失、地表达标外排成本高且适用地区有限、综合资源化利用尚处起步阶段等关键挑战。

需加强气藏整体治水研究，健全国家层面气田采出水回注管理与技术标准体系，推进气田采出水低成本综合资源化利用，拓展气田采出水处置新路径。

我国气藏类型多样，地质地貌水文气候条件复杂多变，需因地制宜推进气田采出水的回注处置、达标外排与综合资源化利用，多措并举支撑我国“稳油增气”与“双碳”战略目标实现。

二、创新性发展

（1）我国陆上气田多数面临气水同采、产水激增的状况，采出水处置压力增大，需加大气藏整体治水研究，在保障天然气稳产增产的同时，减少气田水的地面采出。

（2）地下水环保政策趋紧，地表达标外排与资源化利用成本高且适用地区有限，需加强深部水文地质研究，健全国家层面气田采出水回注管理政策与标准体系，攻关气田采出水低成本综合资源化利用与达标外排技术，构建气田采出水地面处理工艺标准体系。

（3）气田节能降耗、低碳发展的难度日益增大，需大力拓展气田采出水处置新路径，推动新能源与气田采出水处置的深度融合。

三、全文导读

1、我国主要含油气盆地气田产水现状

天然气为我国经济社会发展奉献了低碳清洁能源，但气田“水患”却成了天然气开发的头等难题，集中体现在气井产水。分布于四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地和柴达木盆地的各个气田，多数面临气田产水急剧增加的状况，在冬季保供产气高峰时期，情况尤甚。气田产水增加，意味着天然气采收率将大幅降低，实施排水采气的措施力度、费用支出增加，气田采出水处理处置的投资能耗增加，且部分高含水井将被迫关井。

2、我国气田采出水处理处置面临的关键挑战

1）双碳目标下，天然气勘探开发力度进一步加大，气田产水量逐年增加。随着气田开发力度的不断加大，气田非均匀水侵和气井出水现象将日趋严重，同时伴随着部分气井被水淹或暴性水淹，气田治水控水难度倍增。气井产水增加，天然气采收率大幅降低，低经济极限产量时间提前，地表集输系统适应性改造、场站污水处理系统扩能等工程投资增加，气田生产成本增加，管理难度变大，气田开发效益显著下降。

2）国家层面气田采出水回注管理制度与标准体系缺失，气田采出水地下回注受限。自 2011 年开始，我国先后出台涉及油气开发地下水环境保护的法律条例、指导意见、行动计划等不少于 11 项，但对气田采出水回注这一关系天然气效益开发与生态环境保护的重要领域尚无明确的政策法规适用条款，仅有部分文件要求采取切实可行的措施防止回注过程对地下水造成污染，国家层面的政策法规或管理措施亟待加强。受地下水环保政策趋紧的影响，地方生态环境部门对气田采出水回注井环评的审批持更谨慎的态度，传统的地下回注一定程度受到制约。由于地下回注受限，现有回注井回注能力下降，天然气增产与气田采出水经济高效处置的矛盾日益突出。

3）气田采出水地表达标外排技术成本高且适用地区有限，综合资源化利用尚处起步阶段。由于气田采出水含盐量高、有机物含量高，水质组成复杂，地面达标外排费用普遍高于地下回注，含汞、含硫、高 COD 等气田水地面处理费用则更高，对于微盈利甚至亏损的气田企业难以接受，地面达标外排处理成本居高不下限制了该技术的大规模推广应用。此外，处理达标后的气田采出水是排入地表水系，对地处干旱、半干旱地区的塔里木盆地、柴达木盆地和鄂尔多斯盆地的气田采出水处理并不适用。为防止土壤和浅层地下水污染，目前严禁气田采出水陆相排放。

3、气田采出水处理处置对策建议

1）加大气藏整体治水力度，减少气田水的地面采出。

2）健全国家层面气田采出水回注管理制度与技术标准体系。

3）因地制宜加快气田采出水综合资源化利用。

4）大力拓展气田采出水处置新路径。