将油井废弃的伴生气应用于油井日常维护实现采油过程中的清洁生产和循环经济

在采油生产中．油井产生的伴生气由于气量小．难以回收和利用，有的白白放入空气中或在井场点燃火把烧掉；有的还要消耗大量的柴油或电能来维护油井正常生产．造成能源的双重浪费。如何将油田废弃的伴生气应用于采油生产，早已成为油田节能增效的一项重要课题。

油管切割技术在油井废弃处理中的应用研究与探讨

油井在生产期结束后需要进行废弃处理。传统的废弃处理方式存在着费时费力的缺点。油管切割技术是一种新兴的废弃处理方式,它具有高效、快速、安全等优点。基于此,着重研究了油管切割技术在油井废弃处理中的应用,并对其优缺点进行了分析,展望了未来发展趋势,希望为油管切割技术在油井废弃处理中的应用提供一定的借鉴作用。

多分支废弃油井层温衰减规律及注入参数对注采性能的影响

利用废弃油井开发地热资源是降低地热开发成本、促进商业推广的有效措施,其中层温衰减规律对地热系统取热效果具有重要影响。为此,以废弃油井储层为研究对象,结合泰森多边形理论对储层裂缝进行了划分,建立了三维油水两相热流耦合数值模型,分析了不同储层条件与布井结构下的层温衰减规律,探究了注入参数等因素对地热注采性能的影响。研究结果表明:(1)低渗透储层抽采30年生产温度最大差值可达22.08 K,高渗透储层(1.0×10^(-13) m^(2))温度过度衰减,长年限采热效率低;(2)储层含油率与生产温度和发电功率呈正相关关系,生产30年后差值最大可达11.57 K与0.12 MW;(3)分支井沿垂直方向会形成低温波谷,层温衰减高于储层其余部分,数量增加对注采影响小;(4)注入速率与发电功率、生产温度分别呈正、负相关关系,但注入速率超过89 kg/s时不利于长年限开采。结论认为:(1)储层取热性能对初始渗透率最为敏感,注入速率与储层含油率次之,优先开发低渗透储层有利于长年限采热;(2)应利用油田地热降低稠油黏度,形成地热辅助采油模式,以实现经济效应最大化;(3)选取6支分支井与89 kg/s的注入速率可得到可观取热效果和较好的经济效益。

天津市废弃油井地热储层利用技术及潜力研究

以天津市一废弃油井为例,根据其井身结构情况,结合地热井井身结构、热储层,对废该弃油井地热热储改造和利用技术进行总结,对改造后的资源潜力和利用方案进行分析,并对改造工程的经济性进行评价,可为废弃油井的地热利用提供借鉴。

废弃油井转地热井取热性能评价及井型对比

地热能开发具有很多优势,但建井成本占总成本一半以上,限制了其推广利用。部分油田废弃井蕴含丰富的地热资源,将废弃油井改造为地热井进行取热,可大幅降低成本,提升经济效益。达到含水经济极限的油藏也可用于热量提取,实现热-油联产。目前,大多数地热井网取热研究为定井型或/和不考虑油水两相流动。然而,不同井型下油水流动和传热特性对油田地热开发方案的设计与调整具有重要影响。为此,建立了考虑油水两相流的热流耦合模型,对比了各种井型下的生产特性,如生产温度、注采压差、产液量和产油量。研究表明:不同井型的生产温度和压差的最大差值分别可达22.56 K和1.03 MPa,注入井和生产井交叉对称分布时,取热系统具有最高的生产温度和产油量,同时具有较低的注采压差。研究揭示了不同井型在热提取过程中温压场的演变特征,可为设计和调整井型提供依据,为油田热-油联产评价提供一定指导。

利用废弃油井开发地热能

地层深处蕴藏丰富的地热资源,对油田废弃油井稍加改造,变废为宝,可用于地热能的开发,将会获得巨大的社会经济效益和环境效益。文章从地热供暖这一系统工程着手,阐述了废弃井选择的基本原则;介绍了采液井井下及井口装置、调峰锅炉、换热器、注入井井下及井口装置、外输系统、控制中心和用户等7个方面的设计细节;分析了低温辐射供暖方式特点以及把废弃油井改造为地热井的可行性。

废弃油井改造为地热井技术分析

天津地区具有丰富的地热资源和油气资源,20世纪90年代大港石油集团公司为寻找石油在塘沽地区开凿了一大批石油开采井,随着石油资源的日益枯竭,多数油井均已废弃。本文结合该区地热地质资料和油井井身结构,探索将废弃的石油井改造为地热井,并通过T38-1、T38-2井成功改造实例证明其可行性,为类似工程提供了借鉴。

废弃油井改地热井的井筒传热规律分析

将油田废弃油井改造为地热井,以实现对深部地层取热,可以提高油田能源综合利用效率。文章通过建立废弃油井改地热井井筒传热数学模型,计算研究了井筒温度场的变化规律,重点分析了时间、排量对井筒传热的影响和井筒换热对地层温度的影响范围。结果表明:井底温度会随着时间的延长而下降,而井口环空温度则会先上升、后下降,短期内为使某时刻井口环空温度升高,存在一个最优排量,但井口环空出现最高温度的时间点和排量又有相关性,长期下井口井底温度最终都趋于地表温度;废弃油井改地热井开发,选井时应优先选择地温梯度大、水平段长的井,并改造其管柱结构,在上部套管处加装隔热层,以降低“热损耗”。废弃油井改地热井技术面临的最大问题是开发中地层加热水的速度不及水取热的速度,应尽可能地减小两者间的差距,可采用间歇取热和井网取热的方式,以保证持续供热,提高开发效益。

废弃油井直接换热技术及应用效果评价

基于呼伦贝尔地区的地下地质特征,在工作区内选取深度、井身结构和套管程序都适宜的废弃油井,依据《浅层地热能勘查评价规范》将底部射孔层位进行封堵改造,实现了超导液闭式循环,达到了深井直接换热的目的.通过对区内ZK1油井的直接换热试验,经稳定测试取得了单井换热功率约162 kWh,每延米换热量为90 W的良好应用效果.ZK1油井直接换热改造的成功,标志着废弃油井直接换热改造是可行的,并总结了一套改造技术流程及取热利用方案,同时为类似改造工程积累了值得进一步推广的经验,为清洁能源地热的利用开辟了一条新的途径.

不同工况下爆炸切割浅海废弃油井的安全性探讨

海洋资源开采后,废弃油井给海上交通及环境造成巨大安全隐患,因此在油井退役后需要将其去除。由于海上输油管一般采用多层防护套管并于中间添加水泥层,普通方法难于短时间将油井切断,因而常采用爆炸切割的方法。利用大型爆炸切割器进行拆除作业时,增大炸药量,切割能力增强,但对外界的冲击破坏作用增大,不安全因素相应增多。对不同工况下废弃油井的安全性探讨基于辽河油田废弃油井的爆破拆除工程,对相应的不安全因素进行探讨,同时利用LS-DYNA分析了不同工况下水面冲击应力变化规律,并提出了浅海爆破拆除的安全对策措施。

陕北黄土丘陵废弃油井区生态环境问题与对策研究

通过对陕北黄土丘陵区废弃油井进行实地调查分析,发现废弃油井区如果不采取一定的环境保护措施,将会引发一定的环境问题,从而影响到脆弱的陕北生态环境。在调查研究的基础上提出了对矿区进行生物修复植树种草、利用小水利工程措施收集地表径流污水进行集中处理、清除污染源、对石油开采企业征收生态环境恢复费用、废弃油井进行地热水源开发等措施。

废弃油井水下电火花切割机器人故障诊断研究

海上石油工业发展迅速,石油平台的退役也越来越频繁,发展拆除技术和装备势在必行。针对这种现状,设计出一套基于电火花加工的海洋废弃油井井口头切割回收机器人;采用贝叶斯网络的方法进行故障诊断研究,首先建立其故障树,然后将故障树转化为相应的贝叶斯网络模型,结合Netica软件,诊断出发生故障的原因及其发生的概率,确定各部件的重要性,结果表明该机器人具有较高的可靠性,后期应该注重补偿机构及放电间隙检测电路的研究。

利用废弃油井和高温溶腔开采地热能的数值模拟

探究以废弃油井作为注入井和采出井,以高温溶腔作为主要热储的换热系统,建立注入井和采出井的二维换热模型,利用有限差分法离散其能量的偏微分方程,并用交替半隐式算法(ADI)求解温度场;建立高温溶洞换热的三维换热模型,考虑其多孔性质,并利用有限元分析软件Fluent进行数值分析。该文中工质的物性来源于美国国家标准与技术研究院(NIST)数据库提供的实际气体模型,分析过程中考虑其物性变化,探究流体出口温度随运行时间、地温梯度、入口压力、入口温度、质量流量、岩层孔隙率、工质种类等因素的变化规律,研究结果表明,影响工质出口温度最重要的因素为入口温度、地温梯度和质量流量,在实际开采过程中应重点考虑这几个因素。

工质及隔热层对废弃油井单井地热发电的影响

以利用废弃油井进行地热发电为研究对象,通过数值模拟的方法,主要研究混合工质相对于单一工质在地热发电上的优势,以及隔热层的厚度和热导率对地热发电的影响。研究结果表明:混合工质HFC437a的发电效率高于单一工质HFC134a在1.2%,隔热层热导率的增加会降低工质的出口温度以及发电量,同时在流量一定的情况下,隔热层厚度的增加则会提高地热发电的效率。

受废弃油井影响的采煤工作面有害气体运移规律及防控技术

为解决双马煤矿废弃油井内有毒有害气体侵入工作面威胁安全生产的难题,在双马煤矿I0104106工作面马探23废弃油井进行了试验应用,对油井影响区域的H2S运移规律进行模拟分析,对油井影响区域的瓦斯和H2S灾害进行分析预警,并采用地面超前封堵、采前预注碱性吸收液主动治理和采中喷射中高压碱性溶液逐级吸收为核心的综合治理技术,最后对受废弃油井影响的区域进行治理效果评价,构建起评估、预警、治理、评价"四位一体"灾害防控体系。研究结果表明:评估、预警、治理、评价灾害防治技术体系完整有效,有效控制了双马煤矿煤体中H2S涌出扩散体积分数,保障了安全回采。

煤炭与石油资源重叠区域废弃油井危害分类及防治技术研究

针对煤炭与石油资源重叠煤矿区域面临的废弃油井灾害防治难题,以鄂尔多斯盆地西缘宁东煤田煤炭与石油重叠区域为研究对象,对废弃油井危害分类及防治技术进行系统性研究。通过分析废弃油井结构、致灾类型及多源致灾特征,将废弃油井危害分为4类:Ⅰ类为水、油、气灾害混合井;Ⅱ类为水、顶板灾害混合井;Ⅲ类为水、油、气、顶板灾害混合井;Ⅳ类为顶板灾害井。在此基础上,提出了阻断危险源通道、治理既成灾害的井上下综合防控思路和方案。建立了考虑油、气渗透及底板破坏的封堵深度模型,构建形成了“透孔—洗井—测斜—制底—封堵”地面封堵,以及“监测—探查—揭露—切割—封堵”井下揭露治理关键工艺流程,形成了“堵、注、喷、增、降、监、护、撤”油、气灾害综合防控体系。通过在双马一矿进行现场应用,先后安全通过了马探31等6个废弃油井,有效遏制了废弃油井灾害的扩大和升级,可为我国类似煤矿区油井灾害防治提供参考和示范。

煤矿采区废弃油井位置探测技术初探

本文介绍了采用综合物探勘查煤矿采区废弃油井的准确位置。通过实例介绍了高精度磁法、结合井下瞬变电磁法和三级直流电测深等的技术原理、工作方法及综合物探勘查应用效果。结论表明,综合物探在勘查煤矿采区废弃油井准确位置方面,效果良好,是一种行之有效的勘探方法。

煤矿井田内废弃油井风险分类及治理方案的选择

宁夏灵武市马家滩矿区的双马井田内存在着大量废弃油井,这些废弃油井对煤矿安全开采造成重大威胁。由于这些油井多为石油系统早期勘探井,其资料丢失严重。本文根据废弃油井内有害气体的含量、含煤地层与强含水层之间的间距、含油地层与含煤地层之间的间距、含油地层的水头高度与压力、含煤地层与含油地层层间干扰情况、套管破损情况等6个不同指标对煤矿安全开采的影响程度对这些废弃油井分为三类;再根据不同类型的废弃油井采取不同的解决措施,以达到煤矿安全高效开采的目的。

煤矿开采区域内废弃油井立体封堵技术的应用

宁夏灵武市马家滩双马井田属于煤炭与石油天然气重叠开采区域内,石油开采完毕后在开采区域内遗留下大量的废弃油井,这些废弃油井对以后煤矿安全开采造成一定的影响。为了消除安全隐患,确保矿井安全生产,提出通过对煤矿中存在的废弃油井进行立体封堵来消除安全隐患。通过这种封堵技术,神华宁夏煤业集团双马煤矿采煤工作面已安全揭露和通过2口废弃油井。

废弃油井影响区域煤层瓦斯和硫化氢分布规律研究

为了充分掌握废弃油井影响区域煤层瓦斯和硫化氢的分布规律,通过理论分析和现场考察,得到了废弃油井影响区域煤层瓦斯和硫化氢的赋存状态、原始分布以及采动涌出分布规律。研究结果表明:油井套管破损或者油井本身为裸眼井时,在气体压力(浓度)作用下,石油储层中的H2S、CH4等气体逐渐逸散至煤系地层,并且吸附在煤层中;煤体中的硫化氢主要以吸附状态存在的,并且只有在采动影响下才会大量释放;废弃油井影响区域钻孔内硫化氢浓度分布与采动硫化氢涌出浓度变化趋势一致,越靠近废弃油井中心越高,远离油井时逐渐降低;煤层瓦斯含量沿油井中心距离的分布总体呈现幂函数降低的趋势,采动期间瓦斯涌出浓度分布与硫化氢涌出浓度分布的变化趋势一致。