煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法，包括恢復(fù)井口、通洗井、測井及三段式封堵四個步驟。經(jīng)過該方法的治理，可保障安全經(jīng)濟開采與油氣田重疊的地下煤炭資源、有效治理煤礦井田范圍內(nèi)廢棄油井，以確保煤礦采掘工作面安全通過油氣井，并杜絕發(fā)生油氣泄露造成環(huán)境污染事故。
【專利說明】煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣井的管理領(lǐng)域，特別涉及一種在廢棄油氣井地區(qū)采煤前對已開采的廢棄油氣井的治理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭和石油天然氣的勘探開發(fā)是由兩個相互獨立的能源行業(yè)系統(tǒng):煤炭系統(tǒng)和石油天然氣系統(tǒng)分別獨立承擔(dān)的。由于煤炭和石油天然氣各自埋藏在地下的客觀賦存條件差異和區(qū)域性特點，一般煤層在地下淺部，而油氣層在地下1000米以下的深部，在出現(xiàn)煤層和石油天然氣田層重疊的局部地區(qū)，相互對彼此的開采有很大的影響。通常，在各自的開采規(guī)劃設(shè)計中，雙方都采取隔離措施，煤礦在靠近油田的一定范圍內(nèi)設(shè)隔離煤柱、并不開采隔離煤柱后油田范圍內(nèi)的煤藏。油田也盡量與煤礦保持距離。在煤礦開采設(shè)計方案中按照有關(guān)規(guī)定留出較大區(qū)域安全煤柱不能開采，甚至有的煤礦整礦都要由于油田開采或其遺留問題暫緩開發(fā)、甚至不開發(fā)，對于資源開發(fā)造成了極大的浪費。煤礦附近的廢棄油氣井的油氣泄漏、承壓水層中的水沿油氣井進入煤礦等問題，是造成重疊地區(qū)煤礦重大火災(zāi)、爆炸、有毒有害氣體和水害等事故隱患的直接原因之一，對于煤礦正常設(shè)計、生產(chǎn)帶來了極大的不便和安全隱患，同時煤礦的開采對正在生產(chǎn)的油氣井也會造成一定的安全威脅。解放巨量的煤柱壓煤，提高煤炭資源利用率，確保煤炭和石油安全環(huán)保經(jīng)濟的雙贏開發(fā)已成為行業(yè)中急待解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種為安全經(jīng)濟開采與油氣田重疊的地下煤炭資源、有效治理煤礦井田范圍內(nèi)廢棄油氣井的方法，以確保煤礦采掘工作面安全通過油氣井，并杜絕發(fā)生油氣泄露造成環(huán)境污染事故。本發(fā)明針對油氣開采結(jié)束后遺留的開采用油氣廢棄井，具體治理方法包括如下步驟:
[0004](A)恢復(fù)井口 ；
[0005](B)通洗井；
[0006](C)測井:獲取油氣層位置及壓力、承壓水層位置及壓力、煤層位置等地層信息和油氣井井深、井斜、生產(chǎn)套管外水泥返高等井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；
[0007](D)三段式封堵:首先，根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)，在油氣層、承壓水層位置射孔；第一段，油氣層、承壓水層封堵；第二段，井壁環(huán)空及井筒中段封堵，及施壓驗收；第三段；表層套管及井口封堵。
[0008]其中，步驟(B)具體包括如下兩步驟:
[0009]( I)鉆磨通井至井底；
[0010](2)常規(guī)壓力(4MPa左右:3.5-4.5MPa)下用清水由井筒下部封閉段開始大排量反洗井，逐段來回沖洗，直到孔口返出的沖洗液不染手為止。
[0011]其中，步驟(D)具體包括如下四個步驟:[0012](I)射孔
[0013]①根據(jù)測得油層深度在油層位置射孔；
[0014]②根據(jù)測得承壓水層位置在承壓水層位置射孔；
[0015](2)油氣、承壓水層封堵
[0016]①配制10%的HTYT-1高吸水樹脂顆粒和密度≥1.82Kg/L的水泥漿；
[0017]②投入球座密封油氣井底端出口，開啟滑套開關(guān)，向套管和井壁環(huán)空擠注上步配置的密度≥1.82Kg/L的水泥漿；
[0018]③在射孔位置向油氣層、承壓水層分別擠注1m3第①步配置的高吸水樹脂顆粒；隨后向油氣層、承壓水層分別擠注Im3第①步配置的密度> 1.82Kg/L的水泥漿；
[0019](3)油氣井井筒中段封堵
[0020]①從油氣井井 筒底部返注配置的密度≥1.82Kg/L的水泥漿至井口，侯凝72小時，實現(xiàn)對油層井筒中段的封堵；
[0021]③施壓驗收:用水泥車試壓，驗證封堵效果，施壓15Mpa，30分鐘內(nèi)壓力下降不超過0.5Mpa為合格，如果壓力下降超過0.5Mpa，注入低黏度高強度凝膠封堵材料(如:兩性離子凍膠調(diào)剖劑)，侯凝24小時后，重新驗壓，直到壓力不降為止；
[0022](4)井口封堵:撥出工具油管，撤卸井口，配制密度> 1.82Kg/L的油井水泥漿罐滿井筒；在井口上方打0.5m X 0.5m X 0.5m水泥壤,水泥壤面上標明井號和封井日期，恢復(fù)井場地貌。
[0023]有益效果:
[0024]經(jīng)過對煤炭開采區(qū)域廢棄油氣井的上述治理，每口廢棄井能夠解放壓煤量10萬噸左右，減少直接經(jīng)濟損失五千多萬元。此外，通過本發(fā)明的方法對廢棄油氣井進行的有效治理還避免了開采中油氣泄露等各種安全隱患，減少了因搬家倒面造成的各項損失。
[0025]目前的油氣開采大都采取注水保持地層能量開采技術(shù)，處于同一區(qū)域的廢棄油氣井，在煤礦開采通過的時候，存在高壓油、氣、水泄漏的重大安全隱患。可能發(fā)生的油氣爆炸、有毒有害氣體、水等侵入巷道等主要安全威脅。通過治理能夠最大限度的減小這些安全隱患。為安全生產(chǎn)提供了可靠的保障，同時還能夠最大限度的回收煤炭資源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]附圖1為本發(fā)明廢棄油氣井的治理方法的地下結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，A是表土層；B是煤層；C是承壓水層；D是油氣層；
[0028]1是油氣井表層套管段；2是油氣井生產(chǎn)套管；3是高吸水樹脂顆粒；4是水泥；5是射孔位置。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明在煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法作更詳盡的說明。而本發(fā)明的保護范圍并非僅僅局限于以下實施方式。所述【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明的公開內(nèi)容，均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0030]XX礦廢棄油井治理實施步驟具體如下:
[0031]施工準備[0032]1.修通道路，便于通井作業(yè)車通過。
[0033]2.通井隊伍準備
[0034]①通井車一臺，700型水泥車一套，工具油管1200m以上；
[0035]②高壓水龍帶、彎頭、接頭準備齊全，靈活好用；
[0036]③油井水泥15噸，HTYT-1高吸水樹脂顆粒；
[0037]④yb-250 井口一套；
[0038]⑤工具和消防器材按正常施工準備齊全；
[0039]⑥Φ 14mm球座一個，Φ 100螺桿鉆一套，Φ 118三牙輪鉆頭一個，Φ 190套洗筒；
[0040]⑦井場挖掘60m3的排污坑一個。
[0041]具體步驟:
[0042](A)恢復(fù)該廢棄油井井口，并安裝yb-250井口 ；
[0043](B)通洗井
[0044](I)用通井車，采用Φ118三牙輪鉆頭和Φ100螺桿鉆，鉆磨通井至井底；
[0045](2)下入工具油管和Φ 190套洗筒，用700型水泥車，常規(guī)壓力(4MPa左右)用清水由井筒下部封閉段開始大排量反洗井，逐段來回沖洗，直到孔口返出的沖洗液不染手為止。
[0046](C)測井
[0047]用工程測井車進行工程測井，錄取油層深度、煤層深度、承壓水層位置、油氣層壓力、承壓水層壓力等地層信息，同時，獲取油井井深、井斜、生產(chǎn)套管與井壁之間水泥返高等井身結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)；
[0048](D)封堵(三段式封堵)
[0049]( I)射孔①根據(jù)測得油層深度在油層位置射孔；
[0050]②根據(jù)測得承壓水層位置在承壓水層位置射孔；
[0051](2)油氣、承壓水層封堵
[0052]①用水泥車料斗配制10%的HTYT-1高吸水樹脂顆粒；用水泥車將買到的油井水泥配制成密度1.82Kg/L的水泥漿；
[0053]②投入Φ14πιπι球座密封油井底端出口，開啟滑套開關(guān)，用700型水泥車向套管和井壁環(huán)空擠注上步配置的密度> 1.82Kg/L的水泥漿；
[0054]③用700型水泥車在射孔位置向油氣層、承壓水層分別擠注Im3第①步配置的高吸水樹脂顆粒；在注入樹脂顆粒后，繼續(xù)向油氣層、承壓水層分別擠注Im3第①步配置的密度≥1.82Kg/L的水泥漿；
[0055](3)油井井筒中段封堵
[0056]①從油井井筒底部返注配置的密度≥1.82Kg/L的水泥漿至井口，侯凝72小時，實現(xiàn)對油層井筒中段的封堵；
[0057]②施壓驗收:用700型水泥車試壓，驗證封堵效果，施壓15Mpa，30分鐘內(nèi)壓力下降不超過0.5Mpa為合格，如果壓力下降超過0.5Mpa，注入兩性離子凍膠調(diào)剖劑，侯凝24小時后，重新驗壓，直到壓力不降為止；
[0058](4)井口封堵:撥出工具油管，撤卸井口，使用水泥車配制密度> 1.82Kg/L的油井水泥衆(zhòng)tei兩井筒；在井口上方打0.5mX 0.5mX 0.5m水泥壤，水泥壤面上標明井號和封井日期，恢復(fù)井場地貌。[0059]上述實施方式記載的方案不僅可應(yīng)用于煤礦開采地區(qū)的廢棄油井、氣井，也同樣適用于油氣開采完畢后，油氣開采單位的廢棄井環(huán)保治理等。
【權(quán)利要求】
1.一種煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法，其特征在于該方法包括如下步驟: (A)恢復(fù)井口； (B)通洗井； (C)測井:獲取油氣層位置及壓力、承壓水層位置及壓力、煤層位置等地層信息和油井井深、井斜、生產(chǎn)套管外水泥返高等井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)； (D)三段式封堵:根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)在油氣層、承壓水層位置射孔；第一段，油氣層、承壓水層封堵；第二段，井壁環(huán)空及井筒中段封堵，及施壓驗收；第三段；表層套管及井口封堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法，其特征在于，步驟(B)具體包括如下兩步驟: (1)鉆磨通井至井底； (2)常規(guī)壓力下用清水由井筒下部封閉段開始大排量反洗井，逐段來回沖洗，直到孔口返出的沖洗液不染手為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法，其特征在于所述常規(guī)壓力為 3.5-4.5MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法，其特征在于，步驟(D)具體包括如下四個步驟: (1)射孔: ①根據(jù)測得油層深度在油層位置射孔； ②根據(jù)測得承壓水層位置在承壓水層位置射孔； (2)油氣、承壓水層封堵: ①配制10%的HTYT-1高吸水樹脂顆粒和密度≤1.82Kg/L的水泥漿； ②投入球座密封油氣井底端出口，開啟滑套開關(guān)，向套管和井壁環(huán)空擠注上步配置的密度> 1.82Kg/L的水泥漿； ③在射孔位置向油氣層、承壓水層分別擠注Im3第①步配置的高吸水樹脂顆粒；隨后向油氣層、承壓水層分別擠注Im3第①步配置的密度≤1.82Kg/L的水泥漿； (3)油氣井井筒中段封堵: ①注入水泥漿:從油氣井井筒底部返注配置好的密度> 1.82Kg/L的水泥漿至井口，侯凝72小時； ③施壓驗收:用水泥車試壓，驗證封堵效果，施壓15Mpa，30分鐘內(nèi)壓力下降不超過0.5Mpa為合格，如果壓力下降超過0.5Mpa，注入低黏度高強度凝膠封堵材料，侯凝24小時后，重新驗壓，直到壓力不降為止； (4)井口封堵:撥出工 具油管，撤卸井口，配制密度>1.82Kg/L的油井水泥漿罐滿表層套管及井筒；在井口上方打0.5mX 0.5mX 0.5m水泥壤，水泥壤面上標明井號和封井日期，恢復(fù)井場地貌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤炭開采區(qū)域的廢棄油氣井治理方法，其特征在于所述低黏度高強度凝膠封堵材料為兩性離子凍膠調(diào)剖劑。
【文檔編號】E21B21/00GK103590817SQ201310559936
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】何力, 陳陸根, 鄭清川, 宋文健, 王永杰 申請人:中國地方煤礦總公司