油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究進(jìn)展及展望

趙豐年，向燁，馬春紅

1.中國石化新星石油有限責(zé)任公司研究院(北京100083)

2.國家地?zé)崮苤行?北京100083)

油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究進(jìn)展及展望

趙豐年1，2，向燁1，2，馬春紅1，2

1.中國石化新星石油有限責(zé)任公司研究院(北京100083)

2.國家地?zé)崮苤行?北京100083)

油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系是油田地?zé)崮茉撮_發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容。目前國內(nèi)外地?zé)嵯嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量和范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足油田地?zé)崮茉撮_發(fā)的需要，難以構(gòu)建一個完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。經(jīng)過相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的對比分析認(rèn)為油田地?zé)崮茉撮_發(fā)急需制訂大量的標(biāo)準(zhǔn)和完善的體系來為行業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。中國石化新星公司與國家地?zé)崮苤行闹贫擞吞锏責(zé)豳Y源勘查與評價、鉆井、供暖、尾水回灌與工程項目驗收等專業(yè)的部分標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)劃在“十三五”期間針對油田地?zé)崮茉串a(chǎn)業(yè)開發(fā)流程的需要，重點(diǎn)在資源勘查與評價、物化探、井筒工程、地?zé)峁┡⒌責(zé)岚l(fā)電、尾水回灌、防腐防垢、工業(yè)余熱利用和自動監(jiān)控與信息化等專業(yè)方面制定完善的油田地?zé)崮茉撮_發(fā)重點(diǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并提出了相關(guān)的促進(jìn)建議。

油田;地?zé)崮茉?標(biāo)準(zhǔn)體系

近年來油田地?zé)崮茉醋鳛橐环N可再生綠色能源日益受到重視并得到迅速發(fā)展。油田地?zé)崮茉磩澐譃闇\層地溫能、中深層地?zé)崮芎透蔁釒r3大類，可應(yīng)用于供熱、發(fā)電、干燥、溫室養(yǎng)殖和溫泉洗浴等。油田地?zé)崮茉吹拈_發(fā)技術(shù)是多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)，涉及地?zé)豳Y源勘查與評價、物探技術(shù)、井筒工程、地?zé)峁┡⒌責(zé)岚l(fā)電、尾水回灌與水處理、防腐防垢、自動監(jiān)控與信息化等技術(shù)。目前油田地?zé)崮茉醋鳛橐粋€新興產(chǎn)業(yè)，它的健康發(fā)展急需行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)和規(guī)范，因此油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究就成為油田地?zé)崮茉撮_發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究內(nèi)容。

油田地?zé)崮茉撮_發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系研究的目標(biāo)是要緊緊圍繞油田地?zé)崮茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，全面加強(qiáng)油田地?zé)崮茉礃?biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)研究和地?zé)針?biāo)準(zhǔn)的編制，同時推進(jìn)地?zé)針?biāo)準(zhǔn)的宣貫和推廣，以標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)油田地?zé)崮茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)行核心技術(shù)研發(fā)，實施標(biāo)準(zhǔn)化知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，為占領(lǐng)世界地?zé)嵝袠I(yè)制高點(diǎn)創(chuàng)造條件和奠定基礎(chǔ)。

1 國內(nèi)外地?zé)針?biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

通過對國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的檢索，查到國外已經(jīng)公開發(fā)布的油田地?zé)崮茉聪嚓P(guān)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有11項[1-11](表1)。

這些標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于地?zé)崃黧w取樣、相關(guān)設(shè)備的檢驗方法和環(huán)境影響評價等，主要是規(guī)范地?zé)岚l(fā)展相配套的設(shè)備材料等，而沒有地?zé)崂霉こ碳夹g(shù)領(lǐng)域方面標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)已制定發(fā)布了油田地?zé)崮茉撮_發(fā)相關(guān)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)8項[12-19]，(表2)。其中，有關(guān)地?zé)崮茉u價勘查規(guī)范的2項，中低溫地?zé)峁峒夹g(shù)僅有1項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，地?zé)岚l(fā)電技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共5項(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項，國家標(biāo)準(zhǔn)4項)。

其中GB/T 11615-2010《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》規(guī)定了地?zé)豳Y源勘查的目的、任務(wù)、基本工作內(nèi)容、勘查工程控制程度、勘查質(zhì)量要求、地?zé)豳Y源計算與評價、地?zé)崃黧w質(zhì)量評價、地?zé)崮芾玫沫h(huán)境評價等要求[12];DZ/T 0225-2009《淺層地?zé)崮芸辈樵u價規(guī)范》規(guī)定了淺層地?zé)崮芸辈樵u價的任務(wù)、基本內(nèi)容、方法和報告要求等[13]，其他標(biāo)準(zhǔn)主要以工程經(jīng)驗為主規(guī)范了地?zé)峁┡鞍l(fā)電的部分基本工程技術(shù)內(nèi)容。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中圍繞地?zé)崮荛_發(fā)的數(shù)量和范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于目前地?zé)崮茉撮_發(fā)行業(yè)發(fā)展的需要，涉及的環(huán)節(jié)過少，難以構(gòu)建一個完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。

任何行業(yè)的發(fā)展是技術(shù)不斷創(chuàng)新、經(jīng)驗不斷積累的過程，根據(jù)生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)營和管理的需要，制定了大量的標(biāo)準(zhǔn);而這些標(biāo)準(zhǔn)不斷總結(jié)行業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗和成果，為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)和管理的規(guī)范。石油行業(yè)在過去的150多年中，國內(nèi)現(xiàn)共計制定和發(fā)布1 819項標(biāo)準(zhǔn)，包括國家標(biāo)準(zhǔn)163項，石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 656項。石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分為勘探與鉆井、開發(fā)與儲運(yùn)、石油工程建設(shè)、設(shè)備與材料、油氣分析與計量、海洋石油工程和綜合共計7大專業(yè)門類。這些標(biāo)準(zhǔn)涉及石油勘探開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)，整體上形成了一個完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，為石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的標(biāo)準(zhǔn)保證。

由對比分析可見，油田地?zé)崮茉撮_發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與石油標(biāo)準(zhǔn)存在巨大的差距，急需制定大量的標(biāo)準(zhǔn)和建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系來為地?zé)崮茉撮_發(fā)提供技術(shù)支持。

2 油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究及進(jìn)展

由于油田發(fā)展對能源的巨大需求，油田地?zé)岙a(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個快速發(fā)展的階段，這種形勢對地?zé)崮茉撮_發(fā)的技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)提出了迫切需求。目前中國石化已經(jīng)在國內(nèi)率先組織制定了部分地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

針對油田地?zé)崮茉撮_發(fā)選區(qū)評價技術(shù)和地?zé)豳Y源儲量評價技術(shù)的需要，制定了《油田地?zé)豳Y源選區(qū)評價技術(shù)規(guī)范》和《油田地?zé)豳Y源儲量評價技術(shù)規(guī)范》，這2項標(biāo)準(zhǔn)對評價方法進(jìn)一步優(yōu)化，并對評價參數(shù)做了進(jìn)一步細(xì)化和規(guī)范，這樣就保證不同的技術(shù)人員做出的評價結(jié)果保持一致，從而保證了評價結(jié)果的科學(xué)與準(zhǔn)確，實現(xiàn)了科學(xué)化評價，為地?zé)豳Y源開發(fā)提供了可靠的依據(jù)。

《油田地?zé)峋c信息代碼編制規(guī)范》、《油田地?zé)峋@井工程設(shè)計規(guī)范》、《油田地?zé)峋@井工程設(shè)計規(guī)范》、《油田地?zé)峋@前準(zhǔn)備技術(shù)規(guī)范》、《油田地?zé)峋@進(jìn)施工作業(yè)規(guī)范》、《油田地?zé)峋删夹g(shù)規(guī)范》和《油田地?zé)峋唤域炇找?guī)范》等7項標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了地?zé)峋@井施工作業(yè)全過程，該套系列標(biāo)準(zhǔn)是在總結(jié)中國石化油田地?zé)崮茉淬@井技術(shù)的基礎(chǔ)之上，借鑒了石油鉆井工程和水文鉆井工程成熟經(jīng)驗而制定的。這些標(biāo)準(zhǔn)改變了過去地?zé)峋@井沒有標(biāo)準(zhǔn)的局面。現(xiàn)在鉆井項目在立項前都采取統(tǒng)一的命名規(guī)則，編制統(tǒng)一的信息代碼，為每一口井編制了“身份證”，保證了地?zé)峋芷谥袑傩孕畔⒌奈ㄒ恍浴Ｃ恳豢诰加幸?guī)范的地質(zhì)設(shè)計和工程設(shè)計，在開鉆前就能夠讓甲乙雙方在合同中對地?zé)峋你@井參數(shù)和質(zhì)量要求做出明確的約定。

《油田地?zé)峁釤崃ο到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、《油田地?zé)峁嵴竟こ碳夹g(shù)規(guī)范》、《油田地?zé)峁嵴拘蜗笤O(shè)計規(guī)范》、《油田地?zé)峁嵴具\(yùn)行管理規(guī)范》和《油田地?zé)峁こ添椖框炇找?guī)范》等5項標(biāo)準(zhǔn)是針對地?zé)峁┡瘬Q熱站從設(shè)計、施工到運(yùn)行維護(hù)全過程技術(shù)管理而制定的標(biāo)準(zhǔn)，該系列標(biāo)準(zhǔn)對地?zé)峁┡瘬Q熱站的負(fù)荷選擇、供熱系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選擇、平面布置、建設(shè)施工、防腐結(jié)垢、照明、排水、尾水回灌、監(jiān)測和計量、外觀、顏色、標(biāo)志牌和相關(guān)標(biāo)識等都做了明確的要求，針對地?zé)嵴具\(yùn)行管理的制度管理、人員管理、設(shè)備管理、資料管理和安全環(huán)保方面也做了明確規(guī)定。以上2個系列標(biāo)準(zhǔn)是針對地?zé)衢_發(fā)中成本最大、迫切需要規(guī)范的2個環(huán)節(jié)而制定的，并且總結(jié)了地?zé)衢_發(fā)的經(jīng)驗，借鑒和采納了相關(guān)行業(yè)的做法，在實施過程中取得了良好的效果。

世界上地?zé)衢_發(fā)中存在的2大技術(shù)難題是尾水回灌和防腐防垢。若回灌問題不能得到解決，將嚴(yán)重影響地?zé)豳Y源的持續(xù)開發(fā)利用，尤其是華北地區(qū)國家還有更嚴(yán)格的環(huán)境要求。為了實現(xiàn)油田地?zé)豳Y源的綠色開發(fā)、循環(huán)利用，公司對地?zé)崮苓M(jìn)行高效開發(fā)利用的同時大力做好尾水回灌，做到保護(hù)資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并且在尾水回灌方面形成了自己的專利技術(shù)，在此基礎(chǔ)上制定了《油田尾水回灌技術(shù)規(guī)范》。根據(jù)熱儲層特征進(jìn)行分析，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對回灌井成井工藝、回灌系統(tǒng)地面工藝、回灌方式及回灌后熱儲層溫度場、水化學(xué)特征變化、熱儲壓力的數(shù)值模擬等技術(shù)集成，針對熱儲層特征，選取有代表性的地?zé)峄毓嘞到y(tǒng)，從成井工藝和地面系統(tǒng)工藝等方面進(jìn)行研究設(shè)計，建設(shè)了地?zé)峄毓嘞到y(tǒng)工程，全面實現(xiàn)尾水回灌，達(dá)到開發(fā)地?zé)岬耐瑫r保護(hù)了資源和環(huán)境，從而實現(xiàn)地?zé)崮艿挠览m(xù)利用。腐蝕結(jié)垢一直是長期困擾地?zé)崮茉撮_發(fā)的問題，為了解決這個問題，中國石化借鑒石油化工行業(yè)在防腐防垢技術(shù)上取得經(jīng)驗和優(yōu)勢，制定了地?zé)岱栏拦赶盗袠?biāo)準(zhǔn)，在腐蝕結(jié)垢性評價、防腐防垢工藝制定、材料選擇，防腐防垢評價提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

以上這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施構(gòu)成了初步的油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系(表3)。

3 油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究展望

油田地?zé)崮茉撮_發(fā)涉及的專業(yè)門類多、技術(shù)面廣，要建立完善的地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系，必須先通過系統(tǒng)分析研究，做好頂層設(shè)計，建立起地?zé)岣鱾€專業(yè)領(lǐng)域的分支標(biāo)準(zhǔn)體系，然后將其有機(jī)地組合起來。

國家地?zé)崮苤行摹⒅袊ㄟ^對地?zé)針?biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的初步分析，結(jié)合中國石化各方面的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，已著手開展《油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究與規(guī)劃》，該項目集中了中國石化下屬科研院所和企業(yè)的科研和設(shè)計力量。針對地?zé)崮茉串a(chǎn)業(yè)開發(fā)流程的需要，重點(diǎn)在資源勘查與評價、物化探、井筒工程、地?zé)峁┡⒌責(zé)岚l(fā)電、尾水回灌、防腐防垢、工業(yè)余熱利用、自動監(jiān)控與信息化和基礎(chǔ)綜合等10個標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)門類展開，計劃未來5年內(nèi)制定50余項地?zé)崮茉撮_發(fā)重點(diǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(圖1)。

油田地?zé)崮茉撮_發(fā)利用產(chǎn)業(yè)本身屬于多行業(yè)、多學(xué)科之間的交叉與融合，因此需要在國內(nèi)外已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)和需要選取有用的標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)體系中引用和采納，與自主制定的標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成地?zé)嵝袠I(yè)的技術(shù)特色和核心技術(shù)。隨著油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究和標(biāo)準(zhǔn)制定工作的不斷深入和推進(jìn)，油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將更加完善和科學(xué)，到“十三”五末將建成世界上第一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，這些標(biāo)準(zhǔn)將引領(lǐng)和規(guī)范地?zé)崮茉撮_發(fā)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并助力中國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)占領(lǐng)全球地?zé)嵝袠I(yè)的制高點(diǎn)。

4 建議

為了保證油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的順利推進(jìn)，提出以下建議：

1)以國家地?zé)崮苤行臑槠脚_成立國家油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，確定油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的相關(guān)職能，保證標(biāo)準(zhǔn)制定和實施的順利進(jìn)行。

2)組建國家級的油田地?zé)崮茉撮_發(fā)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，發(fā)揮相關(guān)機(jī)構(gòu)各自的專業(yè)特長，形成合力共同推進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3)地?zé)釋儆诰G色清潔能源，建議通過國家能源基金專門資助油田地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項目，以保證相關(guān)研究工作的順利開展。

[1]ASTM E1675-2004(2012)Standard Practice for Sampling Two-Phase Geothermal Fluid for Purposes of Chemical Analysis[S].

[2]ASTM E1008-2003(2009)Standard Practice for Installation，Inspection，and Maintenance of Valve-body Pressure-relief Methods for Geothermal and Other High-Temperature Liquid A[S].

[3]ASTM E957-2003(2011)e1 Standard Terminology Relating to Geothermal Energy[S].

[4]ASTM E974-2000(2006)Standard Guide for Specifying Thermal Performance of Geothermal Power Systems[S].

[5]ASTM E1068-1985(2009)Standard Test Method for Testing Nonmetallic Seal Materials by Immersion in a Simulated Geothermal Test Fluid[S].

[6]ASTM E1069-1985(2009)Standard Test Method for Testing Polymeric Seal Materials for Geothermal or High Temperature Service，or both，Under Sealing Stress[S].

[7]ASTM E947-1983(2007)Standard Specification for Sampling Single-Phase Geothermal Liquid or Steam for Purposes of Chemical Analysis[S].

[8]ASTM E1008-2003(2009)Standard Practice for Installation，Inspection，and Maintenance of Valve-body Pressure-relief Methods for Geothermal and Other High-Temperature Liquid A[S].

[9]DIN EN 14419-2009 District heating pipes-Preinsulated bonded pipe systems for directly buried hot water networks -Surveillance systems[S].

[10]NF X10-960-3-2013 Water and geothermal drilling-Vertical geothermal probe-Part 3:crosslinked polyethylene(PEX)probe loop[S].

[11]JIS B0127-2012 Glossary of terms for thermal power plant. Steam turbines and auxiliary equipment of thermal and geothermal power plant[S].

[12]GB/T 11615-2010地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范[S].

[13]DZ/T 0225-2009淺層地?zé)崮芸辈樵u價規(guī)范[S].

[14]CJJ 138-2010城鎮(zhèn)地?zé)峁峁こ碳夹g(shù)規(guī)程[S].

[15]JB/T 6506-1992地?zé)岚l(fā)電用汽輪機(jī)技術(shù)條件[S].

[16]GB/T 28812-2012地?zé)岚l(fā)電用汽輪機(jī)規(guī)范[S].

[17]GB 50478-2008地?zé)犭娬編r土工程勘察規(guī)范[S].

[18]GB/T 19962-2005地?zé)犭娬窘尤腚娏ο到y(tǒng)技術(shù)規(guī)定[S].

[19]GB 50791-2013地?zé)犭娬驹O(shè)計規(guī)范[S].

The technical standard system for geothermal energy development in oilfields is the key to the development of geothermal energy in the oilfields.At present，the quantity and the scope of the domestic and international standards related to the geothermal energy development canˊt meet the need of the geothermal energy development in the oilfields，and these standards are difficult to construct a perfect standard system.Through the comparison and analysis of the relevant industry standards，it is held that the development of geothermal energy in the oil fields needs to develop a lot of standards and a perfect standard system to provide support for the development of the industry.Star Company of Sinopec and The National Geothermal Energy Center had formulated some professional technical standards on geothermal energy exploration and evaluation，drilling，heating，tail water recharge and engineering project acceptance for the geothermal energy development of the oilfields.During the thirteenth＂five year plan＂will formulate and perfect the professional technical standards in oilfield geothermal energy resource exploration and evaluation，geophysical and geochemical exploration，borehole engineering，geothermal heating，geothermal power，tail water recharge，anti-corrosion and anti-scaling，the use of industrial waste heat and automatic monitoring and information aspects to meet the needs of oilfield geothermal energy industry development process，and some promoting suggestions are put forward.

oilfield;geothermal energy;standard system

路萍

2015-04-12

中國博士后科學(xué)基金項目“石油天然氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)研究”(編號：20080440494)

趙豐年(1970-)，男，博士后，高級工程師，現(xiàn)主要從事標(biāo)準(zhǔn)化研究工作。