ICS 75-010 CCS E 20
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 76402021
非常规气田采出水回注环境保护规范
Environmental protection specification for extraction industry
wastewater reinjection of the unconventional gas fields
2022—02—16实施
2021一11一16发布
国家能源局 发布 SY/T 76402021
目 次
前言 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
一般要求 5 回注井要求 5.1 回注井位 5.2 回注层位 5.3 转注井 5.4并身结构 5.5并筒材质 5.6固井 5.7 注水管柱
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封隔器
5.8 6 回注推荐水质指标监测
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7.1日常监测 7.2地下水环境监测 8并筒完整性检测回注并运行监测管理
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10回注应急响应· 11 回注并的封存与长停. 附录A（规范性）分步注人能力测试的方法附录B（规范性） 最大井口注人压力经验值参考文献
中
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山 SY/T 76402021
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由石油工业标准化委员会石油工业环境保护专业标准化技术委员会（SAC/TC13）提出并归口。
本文件起草单位：中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、中国石油长庆油田分公司、中国石油浙江油田分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司。
本文件主要起草人：张坤峰、李兴春、陈昌照、陈宏坤、唐培林、吴百春、蒋一欣、蒋继辉、 杜显元、宋权威、张琳婧、刘大为、孙继平、谢海涛、胡唤雨、刘安琪。
M
II SY/T 76402021
非常规气田采出水回注环境保护规范
1 范围
本文件规定了非常规气田开发过程中采出水回注的回注井并位、回注层位、转注井，井身结构并筒材质、固井、注水管柱、封隔器、回注推荐水质指标、监测、并简完整性检测、回注井运行监测管理、回注应急响应、回注并的封存与长停等方面的要求。
本文件适用于非常规气田开发的采出水回注。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T5750.7生活饮用水标准检验方法有机物综合指标 GB/T39139.1页岩气环境保护　第1部分：钻井作业污染防治与处置方法 HJ/T164地下水环境监测技术规范 HJ/T610　环境影响评价技术导则地下水环境 SY/T5329碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法 SY/T 6592 固并质量评价方法 SY/T 6646 废弃井及长停井处置指南
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
非常规气田 unconventional gas field 页岩气、致密气、煤层气田。
3.2
非常规气田采出水 unconventional gas field extraction industry wastewater 非常规气田开发过程中伴随油气生产从深部地层返回地面的除石油和天然气以外的液体及作业废
水、钻井废水等。 3.3
气田采出水回注 extraction industry wastewater reinjection of gas field 以保护环境为目的，将气田开发过程中的采出水，经过处理和控制措施重新注入深部目的地层的
过程。 3.4
并筒完整性wellbore integrity
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回注并井筒各部分组成、结构、质量等满足平稳持续注入要求的一种状态。
3.5
完整性检测 mechanical integrity test 通过环空测压、泄漏测试、腐蚀测试等技术方法，对套管的连接情况、并下管柱腐蚀程度、并下
封隔器状态，以及固井水泥的有效性进行测试，从而实现井筒完整性的评估。
4 一般要求
4.1受非常规气田采出水回注影响的环境保护范围，应包括H/T610中所界定的地下水环境保护自标 4.2有以下情况的，应禁止回注：
a）注人地层圈闭的完整性不确定的： b）以高于地层破裂压力进行回注的。
4.3回注并钻并要求应符合GB/T39139.1相应部分的规定。
5回注井要求 5.1 回注井位 5.1.1回注井位设置不应在饮用水水源二级以上保护区、自然保护区的核心区、风景名胜区等《建设项目环境影响评价分类管理名录》中地下水相关环境敏感区范围。 5.1.2回注井位设置不宜在江河、湖泊、水库最高水位线以下的滩地和洪泛区。 5.1.3回注井位设置不宜在天然滑坡或泥石流影响区。 5.2回注层位 52.1应具有良好的上下隔离层，满足最大注水压力条件下密封要求，并远离纵向上可供利用的含水层；横向上波及范围可控，满足环境及气田正常生产要求。 5.2.2应优先选择气藏枯竭层或废弃层，如区域内无适宜的枯竭层或废弃层，宜选取不会影响气田正常开发的其他层位，所选层位在横向波及范围的安全距离内无地表露头及出露点。 5.23对回注层的敏感性，回注空间、回注量、回注压力、回注水波及范围、封闭性等进行分析和预测。 5.3转注井
选择退役并作为回注并，应对退役并进行并筒完整性检测，选择完并和固井质量满足要求的退役并。如质量不能满足要求，宜考虑修并。 5.4井身结构 5.4.1回注并应有表层套管和技术套管。 5.4.2表层套管深度应在最低饮用水层底板以下25ml 5.4.3技术套管深度应达到回注层底板以下25m 5.5井筒材质 5.5.1 表层套管宜选用H40及以上钢级。
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5.5.2技术套管宜选用J55及以上钢级。 5.5.3并口至最低含水层底部以下25m的表层套管和技术套管应采取外防腐措施。 5.6固井 5.6.1表层套管、技术套管固井水泥应全部返至地面。 5.6.2固并质量应符合SY/T6592的规定，固井质量合格率100%。 5.6.3固井水泥的选择应能承受最大注入压力，同时宜考虑地层和注人流体对水泥的腐蚀，水泥使用量应达到计算量的120%。固井水泥材质的选择，宜充分考虑地下水环境的保护，根据实际地层情况选择抗腐蚀水泥。 5.7注水管柱 5.7.1注水管柱钢级：下深2000m以内时，应采用J55及以上钢级；下深大于或等于2000m时，应采用N80及以上钢级。 5.7.2注水管柱应采用全并段内防腐措施。 5.73油套环空保护措施应根据回注压力等具体情况，采用“环空注氮气保护”或“环空保护液十完井封隔器”的保护措施。 5.8封隔器 5.8.1封隔器耐受压力应不小于最大井口注人压力。 5.8.2封隔器与其外层套管的水泥环顶部距离应不小于15m。
6回注推荐水质指标
6.1[ 回注水与地层水配伍性试验参照SY/T5329。 6.2回注水水质应针对不同井筒材料及回注层分别制定指标 6.3回注水应经处理并符合SY/T5329的要求。
7监测 7.1日常监测 7.1.1监测要求
在回注过程中应持续对回注井口压力，回注流体的温度、流量。水质等指标进行监测。应在回注开始之前，依据回注地下风险评估或环境影响评价结果，制定监测计划，包括监测点数量和位置，监测频率监测指标和限值。监测指标异常时的应急措施等。 7.1.2压力监测
7.1.2.1对回注并底压力应进行持续的日常监测，回注并底压力不得大于最大注人压力。 7.1.2.2最大注人压力的设定应小于回注层破裂压力的90%。应通过分步注人能力测试，地层应力测试、小型压裂或者地层破裂数据等方面的资料，确定回注层的破裂压力。当没有上述资料或测试条件时，最大注人压力应采用回注并最大并口注人压力经验值。
分步注人能力测试的方法见附录A。最大并口注人压力经验值见附录B。
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7.1.2.3持续套管压力宜考虑套管连接失效、套损套变、封隔器失效、水泥环受损等原因。对环空压力应进行持续的日常监测，当环空压力异常时，应及时分析原因并排除隐患。 7.1.3温度监测
应每日监测回注水温度变化情况。 7.2地下水环境监测 7.2.1监测并选取要求 7.2.1.1监测井设置应考虑注人并水文地质条件与回注水运移情况，根据HJ/T164中相关要求合理布设。 7.2.1.2监测并布设应符合回注井环评报告要求，可选取油气田注水开发区域内的水并、含水层的地表露头，也可新建监测井。 7.2.2样品采集和现场监测
针对保护层地下水，样品采集和现场监测应符合HIT164中相关规定，在回注开始前应进行至少1次枯水期样品采集和监测作为对照值。 7.2.3监测项目和分析方法 7.2.3.1根据非常规气田采出水特征污染物选取监测项目，其中常规监测项目宜为溶解性总固体，高锰酸盐指数、石油类，其他监测项目结合回注水水质特征确定。 7.2.3.2高锰酸盐指数分析方法执行HJ/T164中相关要求，石油类分析方法执行GB/T5750.7中相关要求。 7.2.4动态分析
应定期开展地下水环境监测动态分析，在监测值与对照值有持续性的差异时，应进行质量评价并分析原因，及时采取相应应急措施。 7.2.5长停和封存回注井的监测
对长停和封存回注并，应对周边的地下水采样点进行定期样监测，监测频率参照HJ/T164。
8并筒完整性检测
8.1回注开始前，应进行初始压力测试，测试的最低要求如下：
a）注人压力小于或等于20MPa时，测试压力应不小于20MPa注人压力大于20MPa时，测试
压力应不小于最大注人压力， b）保持测试压力时间不小于30min； c）最大测试压降不小于10%
8.2年平均注人量大于或等于300m/d的回注井，应每年至少进行1次并筒完整性检测，年平均注人量小于300m/d的回注并，应至少每2年进行1次并筒完整性检测。 8.3通过井筒完整检测发现并简完整性失效，应立即停止回注。并筒完整性检测已失效井，经修复后须通过井筒完整性检测合格后，方可恢复回注。 4