廢棄油氣井永久性封堵技術的探索和應用

張浩

（新疆永升能源有限責任公司，新疆 克拉瑪依 834000）

對于廢氣油井來說，其是指廢井和棄井的總稱。對于廢井來說，主要是指當鉆探工作完成之后，對其進行地質測井檢定，被認為無油氣或者無開采價值的油氣井；對于棄井來說，主要是指經過開采之后，已經不具有工業開采價值的油氣井。對于廢氣油氣井來說，其在環境安全風險方面有以下幾個共同的特點：首先，當油氣聚集到一定程度之后，會突然釋放到地面，這樣很可能對周圍的人員造成人身傷害；其次，井筒與地表層之間產生通道，容易導致地下水污染的現象出現。

一、分段打水泥塞工藝分析

（一）封堵工藝

在進行分段打水泥塞工藝應用的時候，主要是通過在射孔段、地表水源層以及套坡段等諸如水泥塞，以此來完成有效封堵操作，這樣可以有效防止井筒中形成竄流通道，同時也使得淺層水源以及地表水受到油層流體污染的可能性大大降低。

首先，在進行射孔段油層封堵操作的時候，應該注意對油層進行水泥擠封，在正式操作之前，應該注意對現場環境有較為清晰的了解，通常情況下，要保證封堵的半徑不能少于2m，這樣才能滿足炮眼漏失量的要求。如果涉及多段油層，則應該用水泥封堵井底，保證射孔層段的頂界以上30m 得到封堵。如果油層的間距較大，可以對其進行分段操作，在進行分段打水泥塞操作的時候，應該保證水泥塞的厚度不小于60m，從而實現對油層的徹底封堵[1]；其次，在進行井筒封堵操作的時候，應該在井筒中投入廢舊鐵塊以及鋼絲繩，并且要注意用生石灰以及碎石子進行交替填充。對于井筒封堵操作來說，由于其結構具有一定特殊性，因此操作困難度較大，在操作過程中可能會受到多種外界因素以及人為因素的影響，并且這種影響是具有持續性的。因此，在進行交替填充的過程中要注意將其填充至地表層以下60m 左右較為適合；最后，在進行封堵地表層操作的時候，應該在地表以下30m 左右進行井口封堵操作，在進口處理過程中，應該先割掉一定深度的井內管柱，從而使套管的頂部與地面之間的高度大于1m，然后用水泥填滿表套[2]。

（二）水泥用量的計算

在對封堵水泥用量進行計算的時候，首先應該對封堵現場的實際情況進行勘查，對油層吸水指數進行確定，同時還要確定水泥漿用量（V）、封堵半徑（R）、封堵層厚度（H）以及井眼半徑（r）。應用圓環法對其進行計算，便有如下公式：

二、擠樹脂封堵廢氣油氣井工藝

（一）樹脂的物化特性

對于樹脂這種材料來說，其具有不溶于水的特性，調配好的樹脂密度要略大于水，將其與水混合之后，會在底部逐漸形成沉降，分層的現象較為明顯，水的混入會在較短時間之內縮短稠化的時間。在進行養護觀察的過程中，應該注意將地層水與樹脂放在一起進行養護操作，通過這種方式可以實現對實際環境的有效模擬。在進行化驗操作的過程中，應該對樹脂進行緩慢的手動攪拌，不能快速攪拌，這樣很容易導致最終的樹脂材料均勻程度受到影響，同時，高速攪拌也可能會產生類似于膠乳破乳的效果，很可能會對最終的稠化時間以及稠化強度產生一定影響。在進行樹脂化驗操作的過程中，會產生樹脂化驗曲線，對于這一曲線來說，其往往與水泥漿的化驗曲線存在較大的區別，主要體現在樹脂化驗曲線并不存在直角稠化。

（二）擠樹脂工藝

首先，井筒準備。在進行井筒準備操作的過程中，應該首先確定樹脂的擠堵位置，然后選擇質量較好的套管來進行層段操作，在實際操作的過程中，應該注意避開套管接箍，再進行打水泥塞操作；其次，建立起擠堵通道。在進行擠堵通道建設的時候，應該注意將樹脂從井筒里擠到套光環中。第一，對樹脂擠入的位置進行準確設計，應用特殊的射孔彈來實現這一操作。第二，應用壓裂車進行噴砂射孔操作，通過這種方式可以實現代替射彈孔操作，這也是現階段我國最為廣泛的應用方式；最后，擠樹脂。在進行擠樹脂操作的時候主要會涉及以下幾個步驟：第一，要應用平衡水泥塞將樹脂頂替到預定位置[3]。第二，啟用連續油管，灌滿井筒，并且關閉鉆桿外的環空，對壓力緩慢下降的情況進行記錄。第三，擠入壓力并且達到設計壓力之后，開始進行放壓操作。

（三）擠樹脂封堵油氣井的應用

泵送擠注壓力達到1000psi 之后，觀察5min，對其壓力下降進行記錄。擠注前環空的出氣量大約是10L/h，120h 之后觀測井不會再有氣泡產生。由此可以看出，每次樹脂的擠入量并不大，但是只要有一小部分樹脂進行填堵水泥操作之后，便可以實現阻滯氣體竄移。

結束語

總之，隨著我國油氣開采企業發展規模不斷擴大，廢棄油氣井數量也呈現出不斷增加的趨勢，對其進行永久封堵操作是非常有必要的。目前我國主要應用的永久封堵操作方式包括擠樹脂封堵廢氣油氣井工藝以及分段打水泥塞工藝，對于這兩種工藝來說，尚且處在發展階段，還需要行業內專業人士對其進行不斷深入研究。