璃的油井水泥砂漿封堵，當油井專用水泥漿高壓注入采空油層后，在油層與井壁外迅速膨脹、凝固達到封井效果；爾后對原采油層井內(nèi)封堵，灌注水玻璃混凝土砂漿，至遴選最下部地熱取水層段的底板，完成封井工藝；
[0047]2)射孔工藝:
[0048](I)首先在油層封堵面以上選擇儲熱含水層厚度大于5米、地溫大于30°C的儲熱含水層段作為射孔目標靶區(qū)；
[0049](2)對儲熱含水層段逐一進行射孔，根據(jù)含水層段的厚度、粒度和富水狀況，確定射孔密度:孔密應保證在20孔/m?40孔/m，孔徑1mm?20mm:射孔孔深應不低于500mm ；
[0050](3)對于巖石硬度> 3的儲熱含水層段，采用復合射孔技術進行射孔壓裂，在地層產(chǎn)生裂縫3m?1m ；
[0051](4)對射孔井段進行沖砂洗井，必要時進行化學洗井；在洗井效果不理想時，可使用壓裂技術或定向壓裂技術；
[0052]經(jīng)過上述工藝即完成了初步的油氣井改造；通過洗井即可以實現(xiàn)溫泉的生產(chǎn)作業(yè)；如出水量與設計出水量相差30%以上，可使用壓裂洗井技術增加滲流面積和含水層導通能力；壓裂時，根據(jù)不同地層的閉合壓力選取支撐劑，在井深2500米以下的壓裂層采用粒徑為0.45?0.6mm的大明中密陶粒，在井深2500米以上的壓裂層采用粒徑為0.6?0.9mm的大明高密陶粒；選取厚度較大或連續(xù)多層熱儲含水層段整體壓裂，通過壓裂技術增加含水層滲流能力；
[0053](5)對廢棄油井上部套管進行改造:若上部套管下入深度滿足下泵深度要求，則只需將表層套管內(nèi)的技術套管或油層套管割掉，再對割斷處兩管間的間隙進行封堵即可；若表層套管下水深度不能滿足下泵要求，則需重造泵室；
[0054](6)抽水試驗:計算地熱地質(zhì)參數(shù)，采用三次降深抽水，同時采取地熱流體樣；
[0055]二、井群聯(lián)通
[0056]I)熱網(wǎng)聯(lián)通工藝
[0057](I)施工工藝:采用水平定向井施工工藝在地熱開采井底部含水層段施工，且水平定向井與地熱開采單井的側向距離不得超過I米范圍；連接部位地熱井射孔，水平井敷設橋式井管或花管長度< 6米；
[0058](2)單井間距離大于2km的，應在中間補打地熱井聯(lián)通；
[0059](3)聯(lián)通效果測試:采用示蹤法、回灌法了解水平定向孔與地熱開采井的聯(lián)通狀況；聯(lián)通不好的可采用水力壓裂辦法解決。
[0060]本發(fā)明的創(chuàng)新點和技術效果是:通過對廢棄的采油井采油層封井，對熱儲含水層射孔壓裂，使采油井變?yōu)槊逼鋵嵉牡責峋辉偻ㄟ^改造后的廢棄油井井底部熱儲層內(nèi)聯(lián)通構成地熱井群地下儲能回灌系統(tǒng)，利用地下巖層的恒定溫度持續(xù)不斷的開采地下熱水來實現(xiàn)用熱的目的。在改造工藝中，將在油井原采油層段先注射油井膨脹水泥漿，后注入加促凝劑的油井水泥封堵，當油井專用水泥漿高壓注入采空油層后，在油層與井壁外迅速膨脹、凝固，達到封井效果；通過射孔、封井、壓裂方法對單井進行改造，使勘探井、采油井成為地熱開采井或回灌井。本發(fā)明使用標準的油井膨脹水泥、加促凝劑及水玻璃水泥砂漿作為封堵原料，封堵效果顯著提高。工藝中采用壓裂技術和定向壓裂技術可以實現(xiàn)預定目標，為該項技術向清潔能源開發(fā)領域進行推廣具有現(xiàn)實意義，儲油盆地的熱儲層厚，分布面積廣，地熱溫度高，廢棄油井的改造和綜合利用開發(fā)將帶來巨大經(jīng)濟效益和社會效益；本方法對廢棄油井改造成本低，約為地熱開采井造價的五分之一，開發(fā)前景廣闊。
【主權項】
1.一種廢棄油井井群改造綜合利用方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 一、廢棄油井改造 1)封井工藝: (1)封井部位:收集廢棄油井井身結構、地層資料及測井資料，編制對原所有采油層進行封井作業(yè)的封井設計方案； (2)封井辦法:先對原采油層井外進行封堵，在油井原采油層段先注射油井膨脹水泥漿，后注入加促凝劑和水玻璃的油井水泥砂漿封堵，當油井專用水泥漿高壓注入采空油層后，在油層與井壁外迅速膨脹、凝固達到封井效果；爾后對原采油層井內(nèi)封堵，灌注水玻璃混凝土砂漿，至遴選最下部地熱取水層段的底板，完成封井工藝； 2)射孔工藝: (1)首先在油層封堵面以上選擇儲熱含水層厚度大于5米、地溫大于30°C的儲熱含水層段作為射孔目標靶區(qū)； (2)對儲熱含水層段逐一進行射孔，根據(jù)含水層段的厚度、粒度和富水狀況，確定射孔密度:孔密應保證在20孔/m?40孔/m，孔徑1mm?20mm:射孔孔深應不低于500mm ； (3)對于巖石硬度>3的儲熱含水層段，采用復合射孔技術進行射孔壓裂，在地層產(chǎn)生裂縫3m?1m ； (4)對射孔井段進行沖砂洗井，必要時進行化學洗井；在洗井效果不理想時，可使用壓裂技術或定向壓裂技術； 經(jīng)過上述工藝即完成了初步的油氣井改造；通過洗井即可以實現(xiàn)溫泉的生產(chǎn)作業(yè)；如出水量與設計出水量相差30%以上，可使用壓裂洗井技術增加滲流面積和含水層導通能力；壓裂時，根據(jù)不同地層的閉合壓力選取支撐劑，在井深2500米以下的壓裂層采用粒徑為0.45?0.6mm的大明中密陶粒，在井深2500米以上的壓裂層采用粒徑為0.6?0.9mm的大明高密陶粒；選取厚度較大或連續(xù)多層熱儲含水層段整體壓裂，通過壓裂技術增加含水層滲流能力； (5)對廢棄油井上部套管進行改造:若上部套管下入深度滿足下泵深度要求，則只需將表層套管內(nèi)的技術套管或油層套管割掉，再對割斷處兩管間的間隙進行封堵即可；若表層套管下水深度不能滿足下泵要求，則需重造泵室； (6)抽水試驗:計算地熱地質(zhì)參數(shù)，采用三次降深抽水，同時采取地熱流體樣； 二、井群聯(lián)通 I)熱網(wǎng)聯(lián)通工藝 (1)施工工藝:采用水平定向井施工工藝在地熱開采井底部含水層段施工，且水平定向井與地熱開采單井的側向距離不得超過I米范圍；連接部位地熱井射孔，水平井敷設橋式井管或花管長度< 6米； (2)單井間距離大于2km的，應在中間補打地熱井聯(lián)通； (3)聯(lián)通效果測試:采用示蹤法、回灌法了解水平定向孔與地熱開采井的聯(lián)通狀況；聯(lián)通不好的可采用水力壓裂辦法解決。
【專利摘要】廢棄油井井群改造綜合利用方法屬于地熱能源開采利用技術；本方法通過對廢棄油井的封井、射孔或射孔壓裂、沖砂洗井、上部套管改造和抽水試驗完成對單井的封井作業(yè)，爾后對封井后的單井進行熱網(wǎng)聯(lián)通、效果測試，完成廢棄油井井群改造的結合利用；本發(fā)明解決了廢棄油井閑置問題，變廢為寶，為油田廢棄油井利用探索了一條新途徑，同時為儲油盆地的熱儲層厚、分布面廣、地熱溫度高的能源開發(fā)利用提供了技術支持，節(jié)能減排效果好，廢棄油井改造成本低，社會效益和經(jīng)濟效益顯著。
【IPC分類】E21B33-13, E21B47-10, E21B49-08, E21B43-267, E21B37-00, E21B7-04, E21B29-00, F24J3-08, E21B43-11
【公開號】CN104653148
【申請?zhí)枴緾N201410840354
【發(fā)明人】祁福利, 王作韜
【申請人】王作韜
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月30日