废弃油井改造成地热井的可行性.doc

废弃油井改造成地热井的可行性 环衍忠王学工王世壮贾兰凤李永壮 华北石油管理局水电厂水文地质勘察工程大队，河北省任丘062552 摘要 地热资源的开发主要是钻凿不同深度的地热井，以地下水作为载体将地热能携带到地面上 来，钻井成本高，地质风险大。而油田在勘探开发过程中遗留下了致以千计的废油井，将这些井加以技术 改造，使之成为有开发价值的地热井，在技术上可行，经济上合理，具有广阔的应用前景。 关键询 废弃油井地热井射孔酸化 石油勘探和钻井，留下了大量的在石油开采上没 1 前言 有利用价值的油井。在1995年，石油系统开展 的清产核资工作中，各油田均有为数不少的探 地热是一种清洁的、无污染的新型能源，我 井，不再利用的油井和注水井，列入报废井，在 国近几年来在地热能的利用方面有了较快的发展 资产中核销。仅北京的大兴、丰台等地区目前就 (汪集晒，2000)，特别是在当今人们El益关注全 有各类报废油井45口，而这些井。如果仅从开 球气候变化和各种环境污染影响的形势下，地热 发油气资源的角度考虑应属于废井(阎墩实、于 能的开发和利用更受关注。 英太，2000)，但从地热资源开发利用角度来看， 地热能贮存在地下深处具有渗透能力的地层 对它们经过分析评价，只要花费少量资金，就可 之中。随着深度的增加，地下的温度也在增加。 以将这些石油勘探报废井加以适当的改造，变为 目前我们开采的地热水埋藏深度几百米、上千 极有价值的地热开发井，可以产生新的经济价 米，甚至几千米。打一口地热井的造价很高。工 值。同时可造就一系列的产业，增加许多的就业 程、地质风险很大。比如，北京地区单井造价从 机会。单从改造和钻一口新井的费用考虑，前者 近百万元至几百万元；基岩地热井钻凿费用平均 将节约费用几倍甚至几十倍，而效益与一口新钻 每米1500元左右，且埋深更大，造价就更高， 地热井没有什么区别。近几年我们已对废弃油井 同时打一口深井还存在着很大的工程和地质风 改造成地热井进行了有益的尝试，无论用户还是 险。特别是对于那些未经地质勘察的新区，或勘 我们都取得了一定的经济效益，真正实现了废井 察资料极少的地区，地热井的平均失败率30％， 利用。甲乙方双赢。下面从几种结构类型油井改 甚至高达50％以上。这对于身处市场经济体制 造成地热井的改造工艺、成本费用作一分析评 下的用户来说，投资几百万元想得到一口理想的 价，供同行们参考。 地热井，使投资得到回报；而对于勘查施工单位 来说，钻探地热井是为了取得经济效益——这样 2砂泥岩废油井的改造 的风险实在是太大了。如果一口井因工程或地藤 等因素报废．给用户和勘查施工单位都将造成巨 2．1馆陶组及以深地层废油井的改造 大的经济损失。甚至有可能使用户或勘查施工单 位从此破产。因此，提高地热井勘察开发的成功 我国大多数油田所在地都广泛发育有巨厚的 率，确保地热井钻凿万无一失，无论对于用户和 第三系地层。就华北地区而言，第三系馆陶组地 施工单位都是十分重要的。 层砂层发育，有效厚度达几十米，甚至一百多 目前，我国有地热的地方，大多数都进行过 米．含水丰富且胶结较好，不易破碎，故不需止 381  砂，且该层埋深适中，一般1000—2000ln，水温 元； 从加一70℃不等，是很好的热储，目前第三系 打水泥塞费用约2万元； 地热的开发以本层为主。馆陶组以深的地层因富 冲砂洗井费用约2万元； 水性较差而较少开发。此类废油井成井时的结构 若需化学洗井约l万元： 一般为下人≠339 mill表层套管100—200 m，再 割管费用约5万元。 下人≠178—127Ⅲ油层套管至井底。 共计35万元。 (1)改造方案 若需要重造新的泵室，按新泵室使用≠245 第一。收集油井测井资料．选好取水层。 mm×200 m钢管计，则钢管费用为6000元／t× 第二，在所取水层下部50 111左右打一水泥 200mx 0．05 t／m=6万元。施工费10万元。全 塞，以防止下部残余油气、污水上溢。 部改造费需51万元。 第三，对含水层有效取水层段进行射孔，根 实例一： 据砂层的富水状况，射孔层厚不等。明化镇组、 晋14井，位于河北省辛集市，该井为一日 馆陶组射孔段长一般不少于50 m．能保证出水 报废石油探井，井深为2900 m。根据该井地层 50 d／h以上．而东营组或砂河街组地层应适当 情况，在该井馆陶组1600—1800m长200m的井 加厚，视需水量而定。 段内射开有效含水层约100 m，并建造了200 111 第四，对射孔井段进行冲砂洗井，必要时可 深的泵室(图2)。洗井产水量高达100一／h。 进行化学洗井，以彻底清除