大慶油田廢棄井再利用途徑探討

姚金劍（大慶油田有限責任公司采油工程研究院）

對于無法修復的套損井，大慶油田通常采取水泥漿報廢方式進行廢棄處理，油田開發至今已累計廢棄各類井6 400口以上。在現有的4 428口井待修井中，絕大多數為無通道、多點錯斷、有急彎、大段彎曲、斷口與落物平齊等類型的嚴重套損井，此類井修井施工難度大、修復率低。為了實現廢棄井的高效利用，大慶油田在井筒再利用和地熱資源開發方面開展了嘗試，并取得了良好效果，為大慶油田特高含水后期廢棄井的再利用提供了強有力的支持。

1 廢棄井井筒再利用

大慶油田主要采用側斜技術和套管輔助陽極保護技術對廢棄井井筒實施再利用。側斜技術是利用部分原井身井眼軌跡鉆新井眼，實現對新層位的開發；套管輔助陽極保護技術是利用電化學保護原理，對廢棄井套管強制施加電流，起到延緩周邊油水井套管、地下集輸管線腐蝕的作用。

1.1 側斜技術

側斜技術是利用套損點以上的井眼重新鉆開距套損井一定距離的油層修井技術。當前大慶油田已進入高含水開發后期，從油田地下地質狀況、地面設施、管線狀況等方面綜合考慮，與鉆更新井相比較，側斜井在利用原井網并恢復井點、井層等方面在可操作性和經濟性具有較大優勢[1-6]。

1.1.1 適用范圍

側斜技術主要適用于因油層井段套管損壞嚴重，無法通過取換套、磨（套）銑、解卡打撈、套管補貼技術修復的井。

1.1.2 工藝原理

側斜前，采用解卡打撈、磨（套）銑等技術盡量撈凈井下落物，再采用循環、擠注等方式向井筒內注入水泥漿或化學封堵劑，對套損層位、射孔井段以及造斜點以下井筒實施封堵報廢，待水泥漿或化學封堵劑固化后，采用取套技術取出上部原井套管，并將造斜器沿上部原井裸眼段下至造斜點錨定。側斜時，利用造斜點以上原井裸眼段采用側斜工具按照重新設計的方位角、井斜角等參數再向下（鉆進時需避開下部被封堵報廢的井段）鉆出新井眼，鉆開目的層。側斜后，再下入與原井規格尺寸的新套管重新固井完井。

1.1.3 技術優勢

側斜技術對于區塊治理、恢復產能效果顯著，具有較高的經濟價值，與鉆新井相比較，具有以下優勢：

1）利用原井場、井口，不增加占地面積，節約征地費用。

2）無需重新鋪設地面管線及采油流程，節約基建費用，并且完井后短時間內即可投產。

3）不影響原開發井網的部署，無需更改開發方案。

1.1.4 應用效果

大慶油田側斜技術經過不斷的完善和發展，截至目前已累計應用1 300口井以上，成功率達到99.6%。側斜井在油田開發過程中，真正起到替代調整井、更新井產能的作用，側斜工藝示意圖見圖1。

圖1 側斜工藝示意圖

1.2 套管輔助陽極保護

大慶油田廢棄井數量巨大，其中絕大多數井的原井套管被用水泥漿或化學封堵劑封固的井內而未能得到再利用。針對上述問題，大慶油田開展了相關研究，以電化學保護原理為基礎開展相關研究和現場試驗，利用廢棄井套管作為輔助陽極，對其周邊油水井套管和地下管線實施保護。

1.2.1 工藝原理

廢棄井套管與其周邊油水井套管、地下管線、介質環境構成回路，廢棄井套管與直流電源正極連接，被保護對象與負極連接[7-8]，陰極保護電流通過回路傳遞至被保護對象。與此同時，參比電極與被保護對象所構成的回路用于監測被保護對象陰極保護電位，并將監測到的電位信號反饋至恒電位儀，用于指導直流電源輸出電流的調整，從而達到將陰極保護電位控制在規定范圍的目的。

1.2.2 應用效果

大慶油田在采油六廠優選廢棄的喇9-X井和喇7-X井作為試驗井開展先導性試驗，首次應用智能化電極電位測量儀器和極化探頭聯合測試技術，確定真實保護電位，對周邊13口井的套管和地面（下）管線實施保護，取得了較好的成效。并將該技術小范圍推廣到其他采油廠。

2 廢棄井地熱資源開發

據統計，大慶油田轉油站、聯合站、采暖鍋爐數量眾多且能耗巨大，年原油、天然氣、原煤消耗量費別為 4.2×104t、9.5×108m3和 44×104t，熱力消耗32×104t/a（標煤），年合計消耗196×104t（標煤）[9-10]。對廢棄井地熱資源進行開發利用，可改觀大慶油田對石油、天然氣等傳統化石能源依賴的格局，具有節能減排的優勢及重要的經濟價值。

2.1 大慶油田地熱資源概況

松遼盆地為大型新生代陸相沉積盆地，總面積26×104km2，在沉降等地質變化過程中，盆地內形成了較高的熱流值。大慶油田所處的松遼盆地北部地區地熱能富集，屬于中低溫地熱田，其中地熱能異常區面積近8.0×104km2，占大慶油田探區總面積的65%以上。據統計，大慶油田地熱資源靜態儲量5 000×108m3，相當于35×108t（標煤）。

目前，大慶油田原油綜合含水率高于80%，個別區塊甚至高達98%以上，采出水量充足約為3.5×108m3/a，且逐年上升，采出水溫度下降1℃所釋放的熱量與5.7×104t（標煤）燃燒釋放的熱量一致。除此之外，具有地溫資料的共計2 400余口關停探井平均地層中部深度1 936.5 m，平均地層靜溫44.4℃，其中，共計360余口井的地層溫度在90℃以上，個別井溫高達130℃[11]。因此，大慶油田地熱資源豐富，大慶油田地熱資源評價見表1，開發地熱資源將是油田廢棄井再利用有效的途徑。

表1 大慶油田地熱資源評價

2.2 地熱資源利用情況

大慶油田自1998年發現地熱田以來，先后由油田勘探開發研究院、地下資源公司、新能源辦公室、勘探事業部等單位組織開展地熱評價地熱資源開發利用試驗，在采油二廠、采油三廠等采油廠先后成功改造了薩5、薩32、高19等數十口廢棄井，利用含油污水熱能及地熱資源對工藝管道、裝備等油田設施以及廠站建筑實施供熱和供暖，現供暖面積達166×104m2，取得了很好的效果。據統計，目前大慶油田已建成的31個地熱項目，年替代能耗4.65×104t（標煤），在建的北十七聯、喇360轉油放水站、新中一污水站等生產伴熱工程項目也將提高油田地熱資源的利用率。

因此，實踐證明利用廢棄井對其鉆遇層位地熱資源實施開發，可以滿足工業和民用供暖、供熱需要，實現廢棄井的再利用，具有廣闊的應用前景。

3 結論

1）采用側斜工藝利用部分原井眼新鉆井眼，節約了鉆井費用，并使得地面流程、設備、管匯等得到再次利用。

2）采用套管輔助陽極保護技術，延緩地下管線和套管腐蝕速率、提高其使用壽命，使得廢棄井得到了合理利用，解決了以往廢棄井套管僅能封固在井內，無法得以再利用的問題。

3）大慶油田用熱設施數量大，且常年室外溫度較低（年平均氣溫3.5℃），用熱需求大。采用廢棄井開發鉆遇層位地熱資源，使得油田地熱能得以充分開發和利用，必將在應對環境污染、節能減排等發面發揮重要作用。