废弃井改造为地热井工艺技术研究-地质与勘探

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1、第５３卷第４期地质与勘探Ｖｏｌ.５３Ｎｏ.４２０１７年７月ＧＥＯＬＯＧＹＡＮＤＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＪｕｌｙꎬ２０１７废弃井改造为地热井工艺技术研究１ꎬ２１ꎬ２１ꎬ２３１ꎬ２３王培义ꎬ马鹏鹏ꎬ刘金侠ꎬ尚磊ꎬ周总瑛ꎬ赵伟(１.国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心ꎬ北京１０００８３ꎻ２.中国石化集团新星石油有限责任公司ꎬ北京１０００８３ꎻ３.中原油田ꎬ河南濮阳４５７０００)[摘要]中原油田区域内废弃井共２０９０口ꎬ经筛选可利用井有３５５口ꎮ根据这些废弃井不同的井身结构、水层位置、水泥返高等条件ꎬ确定了针对性的选井选层方法和废弃井改造工艺方案ꎮ配套研发优选了新型套管端部密封止水工具

2、、套管鱼顶修复专用工具、套管切割方案和热储层酸洗方案ꎬ形成了废弃井改造的完井工艺系列技术和产能测试工艺技术ꎮ开展了马古６井现场改造实验ꎬ成功实施了井口恢复、储层解堵和试水测试ꎬ验证了改造方案和工艺配套技术的可行性和可靠性ꎮ[关键词]废弃井地热井改造工艺技术[中图分类号]ＴＫ５２１＋.３[文献标识码]Ａ[文章编号]０４９５－５３３１(２０１７)０４－０６ＷａｎｇＰｅｉ￣ｙｉꎬＭａＰｅｎｇ￣ｐｅｎｇꎬＬｉｕＪｉｎ￣ｘｉａꎬＳｈａｎｇＬｅｉꎬＺｈｏｕＺｏｎｇ￣ｙｉｎｇꎬＺｈａｏＷｅｉ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇａｂａｎｄｏｎ

3、ｅｄｗｅｌｌｓｉｎｔｏｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｗｅｌｌｓ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏ￣ｒａｔｉｏｎꎬ２０１７ꎬ５３(４):０７８８－０７９３.效益和资源环境效益(卜宪标等ꎬ２０１１ꎻＢｕｅｔａｌ.ꎬ０前言２０１２ꎬ２０１４)ꎮ２０１３年ꎬ中原油田对东濮凹陷明化镇组下段、馆１选井选层陶组、东营组的地热资源进行了评价ꎮ评估表明ꎬ东１９濮凹陷地热异常区域地热总资源３６.５×１０Ｊꎬ折合标１.１选井原则１１准煤约１２４.２３亿吨ꎬ可采资源量为１５３８０５７?３６×１０(１)选择离供热用户距离尽可能近的废弃井ꎬｋＪꎬ折合标准煤５２.３１亿吨ꎬ地热水资源量为避免因供热路径长产生过多的热量

4、损耗(ｌｉｗａｅｔ１１２４８５３２４.７７×１０ｋＪꎬ折合标准煤８４.５３亿吨ꎮ总计ａｌ.ꎬ２００３ꎻＴｅｍｐｌｅｔｏｎｅｔａｌ.ꎬ２０１４)ꎻ１１有发电潜力地区地热资源总量为１６０１３２８×１０ｋＪꎬ(２)井身结构完整ꎬ有套管、技术套管和防砂设折合标准煤５４.４７亿吨ꎬ可采地热资源量为备等ꎻ１１４００３３２.１６×１０ＫＪꎬ折合标准煤１３.６２亿吨(王宝(３)选择注采井网完整、岩石孔隙率、渗透率相玉ꎬ１９９９ꎻ林正良ꎬ２０１５ꎻ吴立进ꎬ２０１６)ꎮ对较大的油田区块ꎬ以满足大排量供暖的要求(Ｔｏ￣由于中原油田拥地质与勘探有数量众多的废弃井ꎬ从开发ｍａｓｚｅｔａｌ.ꎬ２００６ꎻ甄华等

5、ꎬ２００７ꎻＷｉｇｈｔｅｔａｌ.ꎬ２０１５)ꎻ油气资源的角度看ꎬ这些井是废弃的ꎬ但从开发地热(４)尽量选择井身结构简单的井作为生产井资源角度看则会有新的经济价值(阚长宾等ꎬ２００８ꎻ(常璐ꎬ１９８７)ꎻＤａｖｉｓｅｔａｌ.ꎬ２００９ꎻＣｈｅｎｇｅｔａｌ.ꎬ２０１３)ꎮ利用石油(５)优选具有完善的油田生产数据(包括地层射孔等技术将废弃井改造为地热开采井或地热回灌压力、地层温度、岩石孔隙度、渗透率等)和完善的井ꎬ使废弃井得到二次开发ꎬ使闲置的资源重新利用注采井网系统区块的废弃井ꎮ(阚长宾等ꎬ２００８ꎻ林化岭ꎬ１９８４ꎻ)ꎬ可以较少的资金１.２选层原则投入产生较大的经济效益ꎬ无疑会加快地

6、热资源勘(１)收集油井测井、修井、射孔及各类有关资探开发和利用的步伐ꎬ同时还具有潜在的社会经济料ꎬ分析后选好取水层段ꎻ[收稿日期]２０１６－０６－２３ꎻ[修改日期]２０１７－０４－１９ꎻ[责任编辑]陈伟军ꎮ[第一作者]王培义(１９６８年－)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ现主要从事地热能开发技术研究工作ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｗａｎｇｐｅｉｙｉ.ｘｘｓｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ.ｃｏｍꎮ７８８第４期王培义等:废弃井改造为地热井工艺技术研究(２)优选完钻较深、地温梯度比较高的废弃井ꎻ(３)优选裂隙发育或者砂体分布广泛且连通性比较好的废弃井ꎮ１.３选井分析及改造方案１.３.１选定改造井经统计分析ꎬ中原油田区域内废弃

7、井共２０９０口ꎬ经筛选可利用井有３５５口ꎮ根据选井选层原则结合单井资料分析ꎬ初步选取最优废弃井３口(马古６、毛４、春古４)ꎬ其中:马古６井、春古４井井筒处理难度小ꎬ马古６井钻穿奥陶系ꎬ水层厚度大ꎬ故选取马古６井为最佳测试井ꎮ其次ꎬ毛４井井筒处理难度相对较大ꎬ为便于认识储层ꎬ故建议次选毛４图１马古６井井身结构Ｆｉｇ.１ＣａｓｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅＭａｇｕ６ｗｅｌｌ井ꎬ春古４井备选ꎮ表１奥陶系选井统计表Ｔａｂｌｅ１Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｃａｎｄｉｄａｔｅｗｅｌｌ