美国加利福尼亚州的油田在一个半世纪生产后还能继续生产,是很不容易的。它主要是依靠第二次采油和第三次采油做到的。据统计,加州60%以上的油是通过二次采油和三次采油生产出的。因此,油田开发会伴有大量的水产出。仅2010年,加州油田生产伴出的水就达2.9亿桶,是石油产量的14.5倍。这些水需要回注到油藏内。
早在1951年,美国联邦政府就根据当时的联邦法,赋予加州油气监管局监管权处理回注水(废水和二次采油的回注水)。1968年,联邦政府环保部(USEPA)建立了地下水安全饮水法(Underground Safety Drinking Water USDW),对加州的地下水和回注液加强管理。但是油气资源和生产的监管还是由加州油气监管局执行。
因此,加州油气监管局结合联邦所制定的回注液监管法和加州回注井管理的法规,制定了加州回注液监管法案。由于加州有40%的农业用水和生活用水来自地下水,因此,加州对地下水安全的要求比联邦政府更高。加州要求低于3000mg/litTDS才被认定为可饮用水,而美联邦政府的要求是低于10,000mg/litTDS。这一法案建立的用意,是要求油藏管理和生产使用回注液时,要保护现有的地下安全饮用水水源,使其不因油田回注液的串流而造成污染。根据这一法规,回注液必须注入经过批准的回注油藏,被批准的回注项目也不会影响附近的其他油藏生产。
加州的回注液监管法案包含五个重要监管项目:回注液的项目批准和回注井的操作许可证;保护地下安全饮用水水源低于3000mg/litTDS;审核在回注液影响范围内油气井和回注井的完井现况,保证在回注液注入时不会因为套管的损坏而串流油气和水;保护现有地下水源,并公开通报公众咨询的事项;跟踪测试回注井套管,每年审查回注液项目。
因为回注液监管法案是针对油藏管理而设,因此油藏管理范围内第二次采油和第三次采油项目,如注水驱油法、蒸汽驱油法、周期蒸汽注入法、气体驱油法、活性溶液混溶性和非溶性驱油法和天然气储气项目等都需经过审核。审核其采收率和效果,以及是否可能对附近地下水造成污染。因此,油气监管局要求油气公司准备较为详细的项目申请资料,以利于审核。这些资料包括:1.回注液项目对于油藏生产的目标;2.较详细的地质和工程数据;3.油藏生产液体和回注液体的数据报告,压裂缝压力和压力梯度测试数据;4.在回注液的影响范围内,每一口已封井和放弃井都要有详细的完井和封井记录,保证将来回注时,不会发生串流;5.在回注液影响范围内的生产井和回注井的成井图和资料都要上交,用于审核;6.项目将来钻井和封井的计划和回注液体的压力和流量数据;7.回注项目的计划方案。
要强调的是,这一法案审核的主要目的是规范在油藏管理的理念下,能够在第二次采油和第三次采油中更有效地监管回注液的效果,达到最高采收率,同时避免油藏受到破坏、油气和水等回注液不会串流,不浪费回注液和注射压力;并保证油藏、生产水和回注液等不会污染地下水源。
此外,加州油气监管局对油田废水处理和回注液非常关注,它是这一法案监管的项目之一。美国环保部把各种工业回注液和废物分为六大类,油气生产和作业时的废水和物品定为第二类。这一类的回注井又细分为两种。第一种是油气公司专用的第二类属的废水和废物的回注井。因为监管局非常了解油气公司在申请许可证,油气公司已提供了回注液详细的化学分析报告。第二种是商用的废水废物回注井。就是说,这口井有商用性质,可以接受任何油气公司的废水和废物的回注。油气监管局对于这种井的许可证申请有特殊要求:1.须上交五万美元的保证金证明;2.每次回注液的性质和注入量要有记录;3.如发现有违法事件,将永远取消其许可证资格。
在美国联邦政府管辖的油藏区,美环保部(USEPA)独立处理这类废水和废物的回注井。
加州回注液监管法案包含很多对油藏和回注井的测试和测井要求(见图表),根据这些要求,共有七至八项井内和油藏测试器械和测试方法使用。最常用的有标准套管和油管压力测试法、放射性测井器、阶梯压力测井法(Step-ratetesting)。根据回注液的种类不同,测试时间的要求也不同,如废水和废气回注井每年都要测试一次;注水驱油井每两年测试一次;蒸汽回注井因对环境影响较少,每五年测试一次。