煤炭开采区域的废弃裸眼井治理方法
【专利摘要】本发明提供一种用于煤炭开采区域的废弃裸眼井治理方法，包括恢复井口、通洗井、测井及三段式封堵四个步骤。经过对煤炭开采区域废弃油气裸眼井的上述治理，每口废弃井能够解放压煤量10万吨左右，减少直接经济损失五千多万元。此外，通过本发明的方法对废弃油气井进行的有效治理还避免了开采中油气泄露等各种安全隐患，减少了因搬家倒面造成的各项损失。
【专利说明】煤炭开采区域的废弃裸眼井治理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油气井的管理领域，特别涉及一种在废弃油气井地区采煤前对的废弃油气裸眼井的治理方法。
【背景技术】
[0002]我国煤炭和石油天然气的勘探开发是由两个相互独立的能源行业系统:煤炭系统和石油天然气系统分别独立承担的。由于煤炭和石油天然气各自埋藏在地下的客观赋存条件差异和区域性特点，一般煤层在地下浅部，而油气层在地下1000米以下的深部，在出现煤层和石油天然气田层重叠的局部地区，相互对彼此的开采有很大的影响。通常，在各自的开采规划设计中，双方都采取隔离措施，煤矿在靠近油田的一定范围内设隔离煤柱、并不开采隔离煤柱后油田范围内的煤藏。油田也尽量与煤矿保持距离。在煤矿开采设计方案中按照有关规定留出较大区域安全煤柱不能开采，甚至有的煤矿整矿都要由于油田开采或其遗留问题暂缓开发、甚至不开发，对于资源开发造成了极大的浪费。其中，这些废弃油气井中相当一部分属于裸眼井，其形成原因主要是在打井过程中由于未打到目的层，中途放弃或打井至目的层但油气显示弱，无开采价值，钻井队伍未下入生产套管，直接废弃。裸眼井的特点是:1、通常情况下，此类井筒内油气层压力不大，但受周边生产油气井注水压力影响，地层压力可能逐步升高；2、由于未下入生产套管，井壁坍塌和钻井泥浆沉积使井筒的中下部已被封堵密实，通井难度较大；3、裸眼井筒无生产套管阻隔，如地层中存在承压含水层，该井筒作为导水通道直接联通煤矿井下巷道，对煤矿安全生产威胁极大。煤矿附近的此类废弃油气裸眼井的油气泄漏、水层中的水沿油井进入煤矿等问题，是造成重叠地区煤矿重大火灾、爆炸、有毒有害气体和水害等事故隐患的直接原因之一，对于煤矿正常设计、生产带来了极大的不便和安全隐患，同时煤矿的开采对正在生产的油气井也会造成一定的安全威胁。解放巨量的煤柱压煤，提高煤炭资源利用率，确保煤炭和石油安全环保经济的双赢开发已成为行业中急待解决的重要问题。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供一种为安全经济开采与油气田重叠的地下煤炭资源、有效治理煤矿井田范围内废弃裸眼井的方法，以确保煤矿采掘工作面安全通过油气井，并杜绝发生油气泄露造成环境污染事故。本发明针对未进行油气开采、井筒内无生产套管隔离、废弃后自然腐蚀作用明显、情况复杂的裸眼井，具体治理方法包括如下步骤:
[0004](A)恢复井口 ；
[0005](B)通洗井:通井和泥浆沉积段处置、以及洗井；
[0006](C)测井:获取油气层位置及压力、水层位置及压力、煤层位置等地层信息和油气井井深、井斜等井身结构数据；
[0007](D)三段式封堵:第一段，裸眼井井筒底段的油气层封堵，封隔油气；第二段，井筒中段封堵，及施压验收；第三段；表层套管及井口封堵。[0008]其中，步骤(B)具体包括如下两步骤:
[0009](I)通井和泥浆沉积段处置:用通井车在常规压力(4MPa左右:3.5-4.5MPa)下钻磨通井。由于裸眼井通常由于井壁坍塌和钻井泥浆残留会在井筒内沉积较厚的泥浆饼，通井难度大，易发生卡钻、顶钻事故，因此需要在通井过程中根据现场施工判断，当遇到井筒内沉积较厚的泥浆饼，通井难度大，出现钻杆反转、反冲现象时，调换为刮刀钻把泥浆饼打碎，同时，将水泥车压力增大到5~6MPa，使打碎的泥浆通过通井循环液带出地面；
[0010](2)洗井:通井至预定深度后，下入套洗筒和工具油管，用水泥车将清水由井筒下部封闭段开始，逐段来回冲洗，直到孔口返出的冲洗液不染手为止。
[0011]其中，步骤(D)具体包括如下四个步骤:
[0012](I)油气层封堵:配制10%的HTYT-1高吸水树脂颗粒，向井筒底部挤该配置好的注封堵材料；
[0013](2)油井井筒中段封堵:
[0014]①注入水泥浆:用油井水泥配制成密度> 1.82Kg/L的水泥浆，通过工具油管从井底返注至井口，侯凝72小时；
[0015]②施压验收:用水泥车试压，验证封堵效果，施压15Mpa，30分钟内压力下降不超过0.5Mpa为合格，如果压力下降超过0.5Mpa，注入低黏度高强度凝胶封堵材料(如:两性离子冻胶调剖剂)，侯凝24小时后，重新验压，直到压力不降为止；
[0016](3)表层套管及井口封堵:拨出工具油管，撤卸井口，配制密度1.82Kg/L的普通水泥浆罐满表层套管及井筒；(3)在井口上方打0.5mX0.5mX0.5m水泥墩，水泥墩面上标明井号和封井日期，恢复井场地貌。
[0017]有益效果:
[0018]经过对煤炭开采区域废弃油气裸眼井的上述治理，每口废弃井能够解放压煤量10万吨左右，减少直接经济损失五千多万元。此外，通过本发明的方法对废弃油气井进行的有效治理还避免了开采中油气泄露等各种安全隐患，减少了因搬家倒面造成的各项损失。
[0019]目前的油气开采大都采取注水保持地层能量开采技术，处于同一区域的废弃油气井，在煤矿开采通过的时候，存在高压油、气、水泄漏的重大安全隐患。可能发生的油气爆炸、有毒有害气体、水等侵入巷道等主要安全威胁。通过治理能够最大限度的减小这些安全隐患。为安全生产提供了可靠的保障，同时还能够最大限度的回收煤炭资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图1为本发明废弃裸眼井的治理方法的地下结构示意图。
[0021]其中，A是表土层；B是煤层；C是承压水层；D是油气层；
[0022]I是裸眼井井筒；2是水泥；3是高吸水树脂颗粒。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】对本发明在煤炭开采区域的废弃油气井治理方法作更详尽的说明。而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施方式。所述【技术领域】的普通技术人员依据以上本发明的公开内容，均可实现本发明的目的。
[0024]XX矿废弃油井裸眼井治理实施步骤具体如下:[0025]施工准备
[0026]1.修通道路，便于通井作业车通过。
[0027]2.通井队伍准备
[0028]①通井车一台，700型水泥车一套，工具油管1200m以上；
[0029]②Φ73_斜尖I个；
[0030]③高压水龙带、弯头、接头准备齐全，灵活好用；
[0031]④油井水泥15吨，HTYT-1高吸水树脂颗粒；
[0032]⑤yb-250 井口 一套；
[0033]⑥工具和消防器材按正常施工需要准备齐全；
[0034]⑦Φ100螺杆钻一套，Φ118三牙轮钻头一个，Φ118刮刀钻一个，Φ190套洗筒；
[0035]⑧井场挖掘60m3的排污坑一个。
[0036]具体步骤:
[0037](A)恢复该废弃油井井口，并安装yb-250井口 ；
[0038](B)通洗井
[0039](I)通井和泥衆沉积段处置:用通井车，米用Φ 118 二牙轮钻头和Φ 100螺杆钻,钻磨通井。由于裸眼井通常由于井壁坍塌和钻井泥浆残留会在井筒内沉积较厚的泥浆饼，通井难度大，易发生卡钻、顶钻事故，因此需要在通井过程中出现钻杆反转、反冲现象时，调换为Φ 118刮刀钻、Φ73mm斜尖等钻头把泥浆饼打碎，同时，将700型水泥车压力增大到5~6MPa，使打碎的泥浆通过通井循环液带出地面；
[0040](2)洗井:通井至预定深度后，下入Φ 190套洗筒和工具油管，用700型水泥车将清水由井筒下部封闭段开始，逐段来回冲洗，直到孔口返出的冲洗液不染手为止。
[0041](C)测井[0042]用工程测井车进行工程测井，录取油层深度、煤层深度、水层和井身结构等相关数据。
[0043](D)封堵(三段式封堵)
[0044](I)油气层封堵
[0045]用水泥车料斗配制10%的HTYT-1高吸水树脂颗粒，向井筒底部注入该配置好的注封堵材料，该树脂材料吸水膨胀对油气层段起软密封作用，封隔油气；
[0046](2)油井井筒中段封堵
[0047]①注入水泥浆:用水泥车将买到的油井水泥配制成密度≥1.82Kg/L的水泥浆，通过工具油管从井底返注至井口，侯凝72小时，实现对油层井筒中段的封堵。
[0048]②施压验收:用700型水泥车试压，验证封堵效果，施压15Mpa，30分钟内压力下降不超过0.5Mpa为合格，如果压力下降超过0.5Mpa，注入两性离子冻胶调剖剂作为封堵材料，侯凝24小时后，重新验压，直到压力不降为止；
[0049](3)表层套管及井口封堵:拨出工具油管，撤卸井口，配制密度≥1.82Kg/L的普通水泥衆tei两表层套管及井筒；在井口上方打0.5mX 0.5mX 0.5m水泥壤,水泥壤面上标明井号和封井日期，恢复井场地貌。
[0050]上述实施方式记载的方案不仅可应用于煤矿开采地区的废弃油裸眼井、气裸眼井，也同样适用于油气开采单位对废弃裸眼井环保治理等。
【权利要求】
1.一种煤炭开采区域的废裸眼井治理方法，其特征在于该方法包括如下步骤: (A)恢复井口； (B)通洗井:通井和泥浆沉积段处置、以及洗井； (C)测井:获取油气层位置及压力、水层位置及压力、煤层位置等地层信息和油气井井深、井斜等井身结构数据； (D)三段式封堵:第一段，裸眼井井筒底段的油气层封堵，封隔油气；第二段，井筒中段封堵，及施压验收；第三段；表层套管及井口封堵。
2.根据权利要求1所述的煤炭开采区域的废裸眼井治理方法，其特征在于，步骤(B)具体包括如下两步骤: (1)通井和泥浆沉积段处置:常规压力下钻磨通井，当遇到井筒内沉积较厚的泥浆饼，通井难度大，出现钻杆反转、反冲现象时，调换为刮刀钻头把泥浆饼打碎，同时，压力增大到5-6MPa，使打碎的泥浆通过通井循环液带出地面； (2)洗井:通井至预定深度后，下入套洗筒和工具油管，用水泥车将清水由井筒下部封闭段开始，逐段来回冲洗，直到孔口返出的冲洗液不染手为止。
3.根据权利要求2所述的煤炭开采区域的废裸眼井治理方法，其特征在于所述常规压力为 3.5-4.5MPa。
4.根据权利要求1所述的煤炭开采区域的废裸眼井治理方法，其特征在于，步骤(D)具体包括如下四个步骤: (O油气层封堵:配制10%的HTYT-1高吸水树脂颗粒，向井筒底部注入该配置好的注封堵材料； (2)油井井筒中段封堵: ①注入水泥浆:用油井水泥配制成密度>1.82Kg/L的水泥浆，通过工具油管从井底返注至井口，侯凝72小时； ②施压验收:用水泥车试压，验证封堵效果，施压15Mpa，30分钟内压力下降不超过0.5Mpa为合格，如果压力下降超过0.5Mpa，注入两性离子冻胶调剖剂封堵材料，侯凝24小时后，重新验压，直到压力不降为止； (3)表层套管及井口封堵:拨出工具油管，撤卸井口，配制密度>1.82Kg/L的普通水泥浆罐满表层套管及井筒；(3)在井口上方打0.5mX 0.5mX 0.5m水泥墩，水泥墩面上标明井号和封井日期，恢复井场地貌。
5.根据权利要求4所述的煤炭开采区域的废裸眼井治理方法，其特征在于所述低黏度高强度凝胶封堵材料为两性离子冻胶调剖剂。
【文档编号】E21B33/10GK103590768SQ201310559782
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】何力, 陈陆根, 郑清川, 宋文健, 王永杰 申请人:中国地方煤矿总公司