废弃油气井改造地热井的可视化修井补井工艺研究

摘要

国内大量油气田进入开发后期，遗留数量众多废弃油气井。将废弃油气井改造为地热开采井，可以盘活井筒资产，节约钻井巨额投资，是地热资源开发的重要路径。但废弃油气井服役年限久，普遍存在套管腐蚀、穿孔、层间窜通、井下落物、射孔段封堵等复杂井筒病害，改造前必须开展系统修井补井处理。由于历史钻井档案资料经常残缺不全，传统手段很难全面掌握井筒状态。本文提出引入井下成像可视化技术，建立废弃油气井改地热井整套修井补井工艺，包含前期成像普查、井筒病害分类处置、封堵旧油气层、套管修复、完工成像验收。分析油气井改地热井特殊工况，对比普通地热井修井的差异，论述设备选型要点与施工风险防控。工程实例证明，可视化工艺能够有效解决老档案缺失带来的信息盲区，提升废弃井改造成功率。

关键词：废弃油气井；井改造地热井；井下成像；修井补井；井筒修复；地热再利用

引言

国内很多油气田经过多年开采，大批油气井因产能枯竭关停废弃。一口深井钻井成本高昂，如果直接封井报废，造成资源浪费。把条件合适的废弃油气井改造成为中深层地热井，用于供暖，具备很好经济价值与社会效益。

但是废弃油气井存在诸多现实难题：部分井年代久远，原始钻井、修井档案丢失；井筒长期受油气介质腐蚀，套管穿孔、裂缝；原有油气射孔层段需要可靠封堵，防止油气、烃类物质窜入地热采水层；井内存在落鱼、结蜡结垢等缺陷。如果不把井筒病害排查修复到位，直接改造投运，会出现油气污染地热出水、层间窜水，改造项目直接失败。

传统测井手段依赖历史资料解释，档案缺失情况下解释可靠性下降。井下可视化成像可以直接获取井筒实景，不受历史档案约束，非常适合废弃油气井改造前期排查。本文针对废弃油气井改造地热井场景，研究可视化配套修井补井整套工艺。

1 废弃油气井改造地热井主要井筒病害

1）套管完整性损伤：腐蚀孔洞、裂缝、错断变形；

2）原有油气射孔层段未封闭，油气层与地热含水层连通；

3）井内落鱼、工具碎片；

4）井筒内壁结蜡、结垢；

5）水泥环损坏，层间窜流。

改造核心目标：封堵原有油气产层，修复套管破损，隔离污染地层，把井筒改造为安全可用地热井。

2 可视化修井补井总体工艺流程

2.1 前期井筒可视化普查

废弃油气井改造第一步，不直接开展修井施工。井筒替液洗井，降低井液浊度，下入耐高温耐腐蚀防爆井下成像系统，完成全井段扫描。查清套管损伤位置、射孔段位置、井下落物、结蜡结垢分布。对照残存钻井档案，修正档案错误或者补齐档案缺失内容，形成井筒现状报告。区分哪些缺陷必须修复，哪些缺陷不影响地热运行。

2.2 分类开展修井补井作业

根据成像诊断结果制定方案：井下落物优先打捞；套管破损采用补贴或者挤水泥；旧油气射孔层实施水泥挤堵封闭，阻断油气向上窜流通道。这一步是改造成败关键，必须保证油气层隔离。

2.3 改造后成像竣工验收

修井补井全部完成，水泥养护期满，再次全井成像检测：核查射孔段封堵效果，套管修复状态，确认没有遗留井下落物。配合压力密封性试压，成像图像+试压数据双重验收，确认井筒满足地热井运行条件。

2.4 后期试运行监测

改造完成投入地热试运行，定期开展成像复测，跟踪套管状态变化。

3 废弃油气井改造设备与施工特殊注意事项

1）安全防爆：原油气井井筒存在油气挥发，地面绞车、主机必须具备防爆配置，严格执行油田井场安全规范。

2）探头材质耐油耐腐蚀，适应残留油气介质。

3）旧井井液浊度高，修井前后都要做好替液洗井，保障成像清晰度。

4）水泥挤堵之后，必须等待固化养护，才可以下入成像探头，防止水泥残渣损坏光学窗口。

4 工程案例

华北某废弃油气井，开采结束关停多年，原始部分档案遗失，计划改造为地热供暖井。首先开展井下成像全井检测，发现井段1410‑1430m旧油气射孔段，局部套管腐蚀孔洞，井底存在少量金属落物。按照成像结果，先打捞井下落物；对射孔段实施挤水泥封堵；套管腐蚀孔洞同步挤堵修复。养护结束后成像复查，射孔孔眼被水泥充填，套管孔洞封堵完好，试压合格。改造后作为地热井投入供暖运行，出水没有油气污染迹象，改造取得成功。

5 结论

废弃油气井改造地热井是盘活深部地下井筒资源的有效途径，但老井井筒病害复杂，档案资料经常缺失。井下可视化成像可以摆脱对历史档案的过度依赖，直观掌握井筒真实状态，指导修井补井方案编制，完成改造前后检测验收。改造作业必须重视防爆安全、井筒替液降浊，严格遵守水泥固化养护周期。可视化检测技术能够显著提升废弃油气井地热改造的工程可靠性，具备广阔推广前景。

参考文献

[1] 王显.废弃油气井地热再利用技术发展现状[J].地热工程,2024.

[2] 陈涛.老井井筒完整性评价技术研究[J].石油钻采工艺,2023.