ICS 75.020 CCS E 14
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 14002.3—2022 代替NB/T14002.3—2015
页岩气储层改造
第3部分：压裂返排液回收和处理方法
Shale gas-Reservoir stimulation-
Part 3 : Recycling and disposal methods of fracturing flowback water
2022—11—04发布
2023—05—04实施
国家能源局 发布 NB/T14002.3—2022
目 次
前言引言· 1 范围 2 规范性引用文件术语和定义
Ⅱ
IV
-
3
4. 压裂返排液地面回收系统 4.1 设计总体要求 4.2 压裂返排液集输 4.3 压裂返排液处置 4.4 公用工程页岩气压裂返排液处理后水质要求
5
5.1 回注 5.2回用 5.3 外排 6
页岩气压裂返排液水质分析方法 6.1 样品采集 6.2 总矿化度、总硬度、总铁分析 6.3 悬浮固体含量 6.4 pH值 6.5 细菌含量 6.6 结垢趋势 6.7 配伍性附录A（资料性） 页岩气压裂返排液回用及外排处理推荐流程
· NB/T 14002.3-2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
本文件是NB/T14002《页岩气储层改造》的第3部分。NB/T14002已经发布了以下部分：
第1部分：压裂设计规范：第2部分：工厂化压裂作业技术规范： -第3部分：压裂返排液回收和处理方法；第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法：第5部分：水平井钻磨桥塞作业要求：第6部分：水平井分簇射孔作业要求。
本文件代替NB/T14002.32015《页岩气储层改造第3部分：压裂返排液回收和处理方法》。 与NB/T14002.3--2015相比，除编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了适用范围（见第1章，2015年版的第1章）； b）增加了术语和定义（见第3章）； c）更改“页岩气藏压裂返排液地面回收系统”为“压裂返排液地面回收系统”（见第4章，2015
年版的第3章）： d）更改一般规定”为“设计总体要求”（见4.1，2015年版的3.1）： e）更改“应根据气田储层压裂改造方案，结合气田地面集输方案，经技术经济比较后确定”为
“应根据气田（区块）储层压裂改造整体方案，结合气田地面集输方案，经技术经济比较后择优确定”（见4.1.2，2015年版的3.1.2）
f）更改压裂返排液输送管道宜采用非金属管。当采用钢管时，管道的设计壁厚应根据输送压
力、介质的腐蚀性计算确定”为“应根据压裂返排液流体组分的腐蚀特性，选择抗腐蚀性的输送管道。压裂返排液输送管道宜采用非金属管。当采用钢管时，应对管道壁厚进行计算和分析”（见4.2.8，2015年版的3.2.8）
g）更改“压裂返排液罐车应符合国家标准GB18564的要求”为“压裂返排液罐车应符合GB
18564.1—2019中3.4和3.5的要求”（见4.2.9，2015年版的3.2.9）； h）更改“应按Q/SY1190考虑有效的事故状态下水体污染的防控措施”为“应建立水污染事故
三级预防与控制体系：一级包括围堰及配套设施等：二级包括雨水排水切断设施、拦污设施、 防漫流和导流设施、中间事故缓冲设施及配套设施等：三级包括末端事故缓冲设施及配套设施等”（见4.3.4，2015年版的3.3.4）=
i）更改页岩气藏”为页岩气”（见第5章，第6章，2015年版的第4章，第5章） j）更改“页岩气藏压裂返排液回注水质指标按石油天然气行业标准SY/T6596-2004第5.2节
执行”为“页岩气压裂返排液回注水质指标按SY/T6596一2016中的第6章执行”（见5.1 2015年版的4.2）；
k）更改回用水推荐水质主要控制指标中的总矿化度指标“20000mg/L”为“≤50000mg/L”，
更改总硬度指标“≤800mg/L”为“≤2000mg/L”（见5.2.2，2015年版的4.3.2）； 1)更改“页岩气藏压裂返排液外排水质指标按国家标准GB8978《污水综合排放标准》执行
为“页岩气压裂返排液外排水质指标按GB8978执行，且还应按照页岩气开发所在地的地方
II NB/T14002.32022
标准或规定执行”（见5.3，2015年版的4.1）： m）更改“样品采集要求按SY/T5523—2006第5章执行*为“样品采集要求按SY/T5523-
2016中的第4章执行”（见6.1，2015年版的5.1）； n）更改“离子分析”为“总矿化度、总硬度、总铁分析”，更改“离子分析按SY/T5523一2016
第6章执行”为“总矿化度、总铁分析按SY/T5523一2016中的第5章执行，总硬度以钙离子和镁离子的总浓度计，钙离子和镁离子分析按SY/T5523一2016中的第5章执行”（见6.2， 2015年版的5.2）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司天然气研究院、中石化石油工
程技术研究院有限公司、陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院、西南石油大学、中国石油工程建设有限公司西南分公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司。
本文件主要起草人：熊颖、吴文刚、陈力力、常宏岗、刘友权、王宝峰、吕雷、刘文士、陈国平、杨杰、史建华、曾波、周厚安、刘家李、何娜、胥杰、李嘉。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-2015年首次发布为NB/T14002.3—2015；一本次为第一次修订。
III NB/T14002.3—2022
引言
对页岩气井进行压裂改造是投产的必要手段和有效措施。为了确保压裂改造效果，提高作业效率，降低安全环保风险，有必要建立页岩气井压裂设计、作业相关的规范。NB/T14002旨在规范页岩气压裂设计、工厂化作业、返排液回收处理、泵送桥塞一射孔联作、钻磨桥塞、分簇射孔等相关内容。NB/T14002由以下部分组成。
第1部分：压裂设计规范。目的在于规定页岩气井压裂设计在基础资料收集，压裂设计原则，压裂工艺，压裂层段的选择及射孔，压裂材料，施工参数，泵注程序，现场施工准备及设备配套，压裂施工及排液，风险分析及应急预案，健康、安全及环境保护，压裂设计文本的原则和要求。 第2部分：工厂化压裂作业技术规范。目的在于规定页岩气储层改造工厂化压裂作业过程中井场道路、井场准备、压裂施工准备、泵送桥塞一射孔要求、微地震监测要求、压裂施工要求和健康、安全、环保要求。 第3部分：压裂返排液回收和处理方法。目的在于规定页岩气藏滑溜水压裂返排液地面回收系统设计规范、滑溜水压裂返排液回用及外排推荐水质处理工艺、处理后回用推荐水质指标要求及水质指标检测分析方法。 第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法。目的在于规定页岩气水平井泵送桥塞一射孔联作对施工设计、施工准备、施工流程与方法，资料录取及健康、安全、环境保护的技术要求。 第5部分：水平井钻磨桥塞作业要求。目的在于规定水平井连续油管钻磨可钻桥塞作业的施工设计、施工准备、施工作业、设备拆卸、资料处理、安全环境保护等技术要求。 第6部分：水平井分簇射孔作业要求。目的在于规定页岩气水平井电缆输送分簇射孔施工工艺对作业条件、现场施工作业、应急预案及健康、安全、环境保护的技术要求。
页岩气储层改造的工作之一是对压裂返排液进行回收和处理。为了做好这项工作，我国在2015 年发布了有关页岩气压裂返排液回收和处理方法的行业标准NB/T14002.3。该标准发布实施后，有效指导了现场的压裂返排液回收和处理，但目前的实际情况已经发生变化。首先，随着页岩气储层改造技术的不断进步，新的需求和建议不断产生。其次，NB/T14002.3引用的SY/T6596、SY/T5523均已发布了2016年版。再次，GB/T1.1已发布2020年版，对标准的制定和规范提出了新的要求。鉴于此，确有必要修订完善NB/T14002.3，以不断适应实际的新变化及标准实践发展的新需求，确保标准支撑国家页岩气开发。
对页岩气压裂返排液回收和处理方法进行标准化，首先需要确定条款，也就是确定文件的规范性要素；其次是编制标准化文件。本次对NB/T14002.3的修订，重点考虑了术语和定义的必要性、文字表述的规范性、标准引用的规范性、水质指标的合理性、水质检测方法的广泛性。通过更加严谨的文字表述和更加合理的水质指标，让文件更具有实践性，从而提高文件的质量和应用效率，促使文件功能的有效发挥，更好地促进交流和技术合作。
IV NB/T 14002.3—2022
页岩气储层改造
第3部分：压裂返排液回收和处理方法
1 范围
本文件规定了页岩气压裂返排液地面回收系统、压裂返排液回用及外排推荐水质处理工艺、处理后回用推荐水质指标要求及水质指标检测分析方法。
本文件适用于页岩气压裂返排液回收与处理。
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/T6920 水质pH值的测定玻璃电极法 GB8978污水综合排放标准 GB/T11901 水质悬浮物的测定重量法 GB18564.12019道路运输液体危险货物罐式车辆第1部分：金属常压罐体技术要求 GB50013 室外给水设计标准 GB50014 室外排水设计标准 GB 50350 油田油气集输设计规范 GB/T50823 油气田及管道工程计算机控制系统设计规范 GB/T 50892 油气田及管道工程仪表控制系统设计规范 SY/T 0532 油田注入水细菌分析方法绝迹稀释法 SY/T0600-2016油田水结垢趋势预测方法 SY/T5523—2016 油田水分析方法 SY/T6596--2016 气田水注人技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
压裂返排液地面回收系统 surface recycling system of fracturing flowback water 由地面压裂返排液回收装置和回收流程构成的系统。
3.2
压裂返排液处理disposal of fracturing flowback water 通过物理、化学等污水处理工艺降低压裂返排液中的悬浮物、细菌、高价金属离子等相关标准中
要求控制的各种成分。
1 NB/T14002.3—2022
3.3
回注reinjection 将处理后的压裂返排液通过泵注人封闭的目的地层。
3.4
回用 reuse 将处理后的压裂返排液用于配制新的压裂液，并用于后续压裂作业。
3.5
外排discharge 将处理后的压裂返排液通过规定的排放口进行排放。
4压裂返排液地面回收系统 4.1设计总体要求 4.1.1压裂返排液地面回收系统规划工作与页岩气开发规划同步进行。 4.1.2压裂返排液地面回收系统方案，应根据气田（区块）储层压裂改造整体方案，结合气田地面集输方案，经技术经济比较后择优确定。 4.1.3压裂返排液回收系统的设计符合GB50013、GB50014的规定。 4.2压裂返排液集输 4.2.1压裂返排液集输方式应根据压裂返排液量、水质、区域地质条件、气候条件综合分析后确定，可采取管道输送或罐车拉运方式。 4.2.2压裂返排液输送管道宜避开人口稠密区。 4.2.3压裂返排液输送管道线路走向应符合气田（区块）总体规划的要求，与气、电、水：路协调确定。 4.2.4压裂返排液长输管道埋地敷设穿越公路时，应设保护套管。 4.2.5压裂返排液长输管道应进行水力（瞬态及稳态）计算，并根据分析计算结果设置安全防护措施。 4.2.6压裂返排液输送应根据输送介质、温度、距离等情况，按照.SY/T0600一2016的方法进行结垢趋势预测。并应采取相应的防垢措施；在进人管道输送前，应清除机械杂质。 4.2.7压裂返排液长输管材应根据水质、工作温度、工作压力及线路敷设地形地貌等特点，经方案比选后确定。 4.2.8应根据压裂返排液流体组分的腐蚀特性，选择抗腐蚀性的输送管道。压裂返排液输送管道宜采用非金属管。当采用钢管时，应对管道壁厚进行计算和分析。 4.2.9罐车拉运时，压裂返排液罐车应符合GB18564.1—2019中3.4和3.5的要求。 4.3压裂返排液处置 4.3.1压裂返排液处置工艺宜采用回用、回注及地表排放方案，并结合工程实际，经技术经济比较后确定。回注处理要求按SY/T6596一2016中的第6章执行，回用及外排处理推荐流程参见附录A。 4.3.2应根据气田储层改造压裂方案及开发方案统一规划，合理确定压裂返排液存储及处理设施的设计规模。 4.3.3压裂返排液储存设施就地处置时，优先采用可移动式储罐，集中处置时，可采用储池。压裂返排液储池应考虑相应的防渗措施，保证在设计使用年限内不对地下水造成污染。 2 NB/T14002.3—2022
4.3.4压裂返排液地面储存及处理设施应建立水污染事故三级预防与控制体系：一级包括围堰及配套设施等，二级包括雨水排水切断设施、拦污设施、防漫流和导流设施、中间事故缓冲设施及配套设施等，三级包括末端事故缓冲设施及配套设施等。 4.4公用工程 4.4.1电气 4.4.1.1E 电力负荷等级宜为三级，采用外接电源。 4.4.1.2对储存及处理设施事故状态时的自控和通信用电，应设置应急电源。 4.4.2仪表及自动控制 4.4.2.1木 根据设计规模、工艺流程复杂程度不同，采用相适应的控制系统进行控制、监测，按GB/T 50823执行。 4.4.2.2仪表选用及仪表功能设置按GB/T50892执行。 4.4.3结构 4.4.3.1构筑物的基础设计宜符合GB50350的规定。 4.4.3.2撬装设备基础应利用钻井阶段既有基础，并采用植筋等施工技术实现新旧基础的结合，基础型式宜采用条形基础或独立基础形式。 4.4.3.3地基处理方式和基础结构形式应结合浅层荷载试验结果和详勘报告进行分析确定。 5页岩气压裂返排液处理后水质要求 5.1回注
页岩气压裂返排液回注水质指标按SY/T6596一2016中的第6章执行。 5.2回用 5.2.1 回用水水质基本要求 5.2.1.1 回用水应控制悬浮固体、细菌含量。 5.2.1.2回用水水质稳定，无结垢趋势，与现场使用化学添加剂配伍性良好。 5.2.1.3 不同井的返排液或与其他水源水混合使用时，混合后不产生沉淀。 5.2.2回用水推荐水质主要控制指标
回用水推荐水质主要控制指标见表1。
表1回用水推荐水质主要控制指标
项目总矿化度，mg/L 总硬度，mg/L 总铁，mg/L 悬浮固体含量，mg/L
指标 ≤50000 ≤2000 ≤10 ≤1000 6~9
pH值
3