老井处理技术服务方案

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年月.日

1、项目概况 ..................................................................... 4

2、质量、环境、安全目标指标 ..................................................... 4

（1）质量目标 ............................................................. 4 （2）环保目标 ............................................................. 4 （3）安全文明施工目标...................................................... 5 3、储气库老井封堵的现行标准 ..................................................... 5 4、储气库老井封堵的重要性 ....................................................... 5 5、储气库老井封堵技术方案 ............................................ 9.・・・・.6

5.1、 老井处置流程 ....................... 1 ....... C.,…F ................. 6 5.2、 老井封堵技术 ............... .................. 卜…、 .................. 6

5.2.1老井封堵原则 ............ ； ...................................... 6

5.2.2老井封堵工艺技术0 ............ 1.,心..， ........................... 6 5.2.3老井封堵专用堵剂体系 .............................................. 7 5.2.4老井封堵步骤 ...................................................... 8

6、质量体系的构建与实施措施〉 ................................................... 9

6.1、老井封堵质量管理体系的构建与实施 ....................................... 9

6. 1.1储气库老井封堵组织机构控制2 .................................... 10 6.1 .2储气库老井封堵方案控制 ........................................... 10 6.13 堵剂质量控制 ..................................................... 10 6. 1.4封堵施工工艺质量控制 ............................................. 10 7. 1.5资料的管理及控制 ................................................. 10

7、老井封堵安全管理 ............................................................ 10

7.1、老井对储气库安全影响分析 .............................................. 11

7. 1.1储气库运行特点 ................................................... 11 7. 1.2老井对储气库的影响 ............................................... 11 7.2、 安全封堵研究内容 ...................................................... 11

7 .2.1气层封堵剂系统研究 .............................................. 11

8 .2.2分层封堵工艺管柱及配套工具的研究完善 ............................ 11 7. 2.3气层封堵工艺技术研究 ............................................. 12 8. 2.4相关技术标准以及相关安全管理制度的建立 ........................... 12

1、项目概况

1）招标项目名称：老井封堵处理技术服务。 2）项目概况：xxxo 3）服务地点区域：xxxo

4）服务期限：合同签订之日起至xxxx年xx月xxR。 2、质量、环境、安全目标指标 （1）质量目标

1）产品质量一次检验合格率100%; 2）供货产品及时性100机 3）确保工程为合格工程； 4）确保项目无重大质量事故； 5）顾客满意度达到或超过90分； 6）确保合同履约率100机

为实现质量目标，如我公司有幸中标，将建立强有力的项目部领导班子，建立全面有效 的质量保证体系和管理制度，并严格加以实施，确保产品质量。认真贯彻执行国家基本建设 “百年大计，质量第一”的方计，运用IS09001标准，保证使所有影响产品质量的施工过程 处于受控状态，确保产品的质量，满足项目的质量要求.

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（2）环保目标

1、遵照预防为主的原则，做到项目施工和环境保护并举，推行清洁生产，实现环境污

染过程控制。

2、预防、控制和消除职业危害，保护员工健康，以确保工程项目的安全生产。

3、两个及其以上承包人在同一作业区域内进行生产经营活动，可能危及对方生产安全

的，应当签订安全生产管理协议，明确各自的安全职责和应当采取的安全措施，并指定专职 安全生产管理人员进行检查与协调。

4、在建设单位油气场所进行施工作业时，必须按照有关规定，动火、动土、

进入有限空间、临时用电、化学清洗等特殊作业手续。

5、对在实施作业过程中产生的废液、固体废弃物全部回收或进行无害化处理，防止对

水体、土壤和生态植被环境的污染和损害。

6、施工完毕，应做到工完料净场地清，恢复现场整洁状态。并消除所造成的环境污染，

将作业占用土地恢复原有地貌，超出征地范围的恢复植被。

（3）安全文明施工目标

按照《中华人民共和全生产法》和有关法律、法规和国家标准或行业标准规定的安 全生产条件，健全HSE管理体系文件和安全生产责任制、安全操作规程、生产安全制度和具 体的安全措施。努力实现“零职业病、零事故、零污染”的安全环保生产业绩目标。

3、储气库老井封堵的现行标准

目前储气库储气库老井处理主要参照标准为Q/SY1270-2010《油气藏型地下储气库废弃 井封堵技术规范》和总公司下发的油勘【2012】32号文《油气藏型储气库钻完井技术要求（试 行）》。

3.kQ/SY1270-2010《油气藏型地下储气库废弃井封堵技术规范》技术要点

（1）储气库老井处理应选用超细水泥堵剂作为封堵材料；

（2）储气目的层以下有射孔或裸眼井段时，应注水泥塞封堵并下封隔器进行试压； （3）储气目的层与下部渗透层因固井质量差而连通的，应用锻铳方法进行处理； （4）砂岩储层封堵后储层以上超细水泥灰塞长度应不少于50叱提高井筒的密封性 （5）若套管试压不合格或储层以上有其他射开层，应用水泥承留器或封隔器挤注水泥； （6）候凝后对灰塞进行试压，选取合理试压值，稳压30min,压降WO.5MPa为合格； （7）完井时井口上部未注水泥塞井段应灌注缓蚀液；

（8）井封堵后，应安装井口并带压力表，监测生产套管内及管外环空压力情况。 3.2、《油气藏型储气库钻完井技术要求（试行）》技术要点

（1）老井封堵应根据检测和评价的井筒状况及储气层岩性特征，选择相应的封堵工艺， 封堵后应满足储气库应力交变条件下的永久密封要求；

（2）封堵水泥应满足如下性能指标要求：水泥浆游离液控制为0,滤失量控制在50nli

以内，沉降稳定性试验的水泥石柱上下密度差应小于0.02g/cn?,水泥石气体渗透率应小于

0.05X10-um,水泥石24-48小时抗压强度应不小于14MPa；

（3）若老井钻穿了储气层以下渗透地层，应对以下渗透地层及隔层采取封堵措施，防

止天然气下窜或下部地层流体上窜；

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（4）储气层顶界以上管内连续水泥塞长度应不小于300m；

（5）储气层顶界以上环空水泥返高小于200nl或连续优质水泥胶结段小于25m,应对储气

层顶界以上盖层段进行套管锻铳，长度不小于40m,锻铳后扩眼，注入连续灰塞；

（6）老井封堵完成后，应安装简易井口、压力表，定期检查井口带压情况。

4、储气库老井封堵的重要性

储气库建设的基本要求是必须确保气库的安全性和整体密封性，即保证地卜储存的天然 气不能无控制地向井口运移，保障气库安全平稳运行，同时也不能向非储气层运移，大限度 的减少注采气过程中的资源损失。

储气库的安全隐患来自地面和地下两个方面,而地下安全隐患又分成新井和老井两个部 分，由于钻井等配套技术与国际水平接近，目前已经可以达到或接近API技术要求，因此， 地下工程安全重点在老井的封堵方面。

由于老井服役年限较长，受套管腐蚀磨损、试油射孔等因素的影响，套管质量、强度、 管外水泥胶结质量等均有不同程度的下降。因此，储气库建库前，需要优先对库容范围内老 井进行处置。老井封堵后应满足储气库注采应力交替变化下的永久密封。

5、储气库老井封堵技术方案 5.1、老井处置流程

1

国内储气库老井处理应遵循“由地面到地下，由井口至井筒，先测试后封堵•”的处理原 则，在参照《油气藏型地下储气库废弃井封堵技术规范》（Q/SY1270-2010）和《油气藏型储 气库钻完井技术要求（试行）》的基础上，逐渐形成如下规范化处理工艺流程：“井口修复一 井筒处理-测井-老井封堵-恢复井场

5.2、老井封堵技术 5. 2.］老井封堵原则▼

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（1）采用专用堵剂分别高压挤注封堵储气层和非储气层；有效封堵渗透层的同时可对

管外水泥环的微间隙进行修复，防止储层漏气和环空窜气；

（2）井筒内打多级水泥塞封堵井筒，防止井筒内窜气；

（3）经检测管外固井质量差，不符合储气库建设标准的老井，锻铳储层以上套管，注

水泥塞封堵，进一步确保环空封堵质量，防止环空窜气。

5.2.2老井封堵工艺技术

（1）丢手报废封隔器挤注封堵技术

对射孔层段，应用抗高温、抗腐蚀丢手报废封隔器分层封堵、带压侯凝。该封隔器下至 气层以上，打压坐封，继续打压，高压滑套打开，向气层挤注堵剂，挤注至预定量后，上提 管柱丢手，实现对气层分层带压侯凝。

（2）锻铳扩径封堵报废技术

根据《油气藏型储气库钻完井技术要求（试行）》:储气层顶界以上环空水泥返高小于200m 或连续优质水泥胶结段小于25m,应对储气层顶界以上盖层段套管锻铳后封堵。

研制专用锻铳、扩径工具对固井质量不合格井段套管和水泥环锻铳、扩径，重塑盖层。 ①锻铳工具，工具下至预定深度开泵,工具活塞在分流阀体的作用下下行，活塞下部300 锥面推动刀片张开，刀片张开大直径220府。加钻压、旋转锻铳套管。

②扩径磨铳工具，工具下至预定深度后，旋转，开泵，推动活塞至刀体向外扩张，刀齿 旋转切削水泥环至大预定尺寸。

图1锻铳和扩径工具

（3）井筒内封堵技术

井筒内采用合理分段（连续段大于300m）、留有余量（注环空保护液）、循环注塞、带压 侯凝方式封堵。

5. 2.3老井封堵专用堵剂体系

（1）储气库老井封堵难点

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气藏型储气库老井对堵剂要求极高，存在以下难点：①在交变应力条件下永久密封难; ②地层孔隙中存在一定量的水、油污和杂质，妨碍水泥与岩石的高质量胶结；③当水泥环木 身及其第一、第二界而存在微小缝隙需要封堵时，浆体挤注难度大；④井筒深、温度高，作 业风险大；⑤部分井封堵层位地层亏空、孔隙压力低，封堵作业容易发生漏失。

（2）储气库专用堵剂的研究

根据三座储气库储层岩性、物性、温度、压力、流体性质、气藏特征及储气库注采周期， 依据《油气藏型储气库钻完井技术要求（试行）》的要求，确定封堵型水泥浆性能指标，研 究三种堵剂体系，满足不同井况老井封堵要求。

①产层、炮孔及管外封窜的封堵型水泥浆体系

水泥浆体系以超细材料为主剂，外掺料要求：颗粒平均粒径小于储层平均喉道半径，注 入性能好。基础配方如下:

超细材料+纳米胶凝材料+分散剂+降失水剂+缓凝剂。 ②漏失性地层封堵型水泥浆体系

水泥浆体系以超细材料为主剂，性能要求：驻留能力强，堵后抗气窜强度高。基础配方 如下：超细材料+防漏堵漏材料+膨胀齐叶分散剂+降失水齐心缓凝剂。

③井筒内打塞、锻铳段、盖层段封堵型水泥浆体系

性能要求：水泥石韧塑性好，与套管壁面胶结强度高，抗交变应力破坏能力强；具有耐 腐蚀、防气窜功能。基础配方如下：超细胶凝材料+增韧材料+防气窜剂+分散剂+降失水剂+ 缓

凝

剂

。

图2水泥环本身及其第一、第一界面存在微小缝隙

5.2.4老井封堵步骤 —

（1）整修恢复井口，达到作业标准。

（2）压井：选用合适比重及类型的压井液压井。

（3）装防喷器：根据地层压力安装合适级别的防喷器，并试压合格。 （4）起出原井管柱（如果有）。

（5）通井：通井规进行通井，落实井筒情况。

（6）刮削：根据套管内径选用合适规格的刮削器进行井筒刮削，并在封隔器及桥塞坐

封位置反复刮削三次以上直至悬重无变化。

（7）清洗井壁：用清洗剂（主要是油溶性表而活性剂）对套管内壁附着的油污进行清

洗。

（8）套管试压：对套管试压，试压值应达到或超过高挤注压力值。

（9）资料录取：采用GPS重新测定井口坐标；陀螺或连续井斜测井身测全井井眼轨迹； CBL/VDL、SBT、R1B等测井手段全井固井质量检测。

(10)确定封堵体系：根据目的层孔喉半径选取合适粒径堵剂，并根据目的层的温度、

压力等参数进行室内稠化模拟实验，确定堵剂配方。

(11)确定堵剂用量：根据V剂二冗(R2-r2)H6+nr2h确定堵剂合理用量。式中，V

剂为封堵施工所需堵剂的理论用量，R为封堵半径，叱r为井筒半径，叱H为射孔层 位有效厚度，m；6为射孔层位有效孔隙度，%；h为井筒内堵剂留塞高度，m(现场确定用 量时一般还应附加30%-50%,并且需根据封堵层位吸收量的大小对计算用量进行调整，优化)。

(12)确定封堵工艺：根据不同井况选取合适的封堵工艺。,

(13)确定高挤注压力：高挤注压力通常设定为地层破裂压力的80%,且不超过油层套

管抗内压强度极限值。

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(14)挤注目的层：根据堵剂体系、封堵工艺各施工参数挤注，候凝后正向试压与氮气

(液氮或汽化水等)掏空后反向试压相结合验证封层效果。

(15)锻铳套管：如前期固井质量检测管外水泥环合格，在盖层位置选取合适的井段锻

铳油层套管40nl以上，扩眼后加压挤注堵剂封堵。

(16)注井筒灰塞：采用加压打塞工艺注井筒灰塞，储气层顶界以上管内连续水泥塞长

度不小于300m,一般来说应打到油层套管水泥返高位置以上。

(17)灌注保护液：为延缓套管腐蚀速度，同时提供液柱压力压井以避免漏失气体直接

窜流至地面，水泥塞、部井筒灌注套管保护液。

(18)下完井管柱：为保留弃置井应急压井功能，确保出现井筒窜气等异常情况能快速

压井，弃置井封堵完井时应下入一定数量的作为压井管柱。

(19)标准化井场：为了规范储气库弃置井的管理，保障储气库安全，同时确保出现紧

急情况可实现应急作业，储气库区域各老井井场均需要保留，并将井场标准化处理。

(20)封堵收尾：恢复井口采油(采气)树，油套安装压力表、技套环型钢板打孔后安

装考克及压力表，建立定期巡井制度，定期记录油套、技套带压情况，做好备案。

6、质量体系的构建与实施措施

6.1、 老井封堵质量管理体系的构建与实施

储气库在我国起步较晚，相应的质量管理体系不完善，储气库管理人员在质量管理体系 的建设过程中，面对老井封堵过程中的难题，在全员参与质量管理体系的建设氛围下，依据 新版《质量管理体系要求》制定相应的企业标准和质量管理办法，在后续储气库井的建设过 程中，有效地控制影响老井封堵质量的因素，保障了封堵的连续性、安全性、有效性，提升 企业竞争力。

6.1.1 储气库老井封堵组织机构控制

人员资质按照油田公司井控管理要求，方案编写人员必须具有HSE证、并控证，并从事 相关专业五年以上；现场施工人员必须具有HSE证、井控证，并从事相关专业五年以上并具 有丰富的现场施工经验：堵剂性能评价人员必须具有化学专业相关资质，并从事相关专业五 年以上。

6. 1.2储气库老井封堵方案控制

单井封堵方案设计需要取全、取准封堵井地质基础资料、工程基础资料；对地质资料、 工程资料进行全面分析，对影响封堵效果的影响因素做出准确判断；根据封堵单井地质状况 及要求、工程状况及要求，个性设计封堵思路：落实工程方案的每道施工工序；根据施工井 的井况、工程方案的封堵要求及现场测吸水情况，设计承留器位置、待封堵井段所需封堵剂 用量、密度、施工压力、顶替清水量等施工参数。

6.1. 3堵剂质量控制

查询、确认堵剂供货商资格的资质与供货合同，确认供货商是否和供应处签有合同，确 认堵剂供货商的堵剂生产能力，确认堵剂供货商的配液能力，确认堵剂供货商的运输保障能 力。进行堵剂供货商小样室内评价筛选。

6.2. 4封堵施工工艺质量控制

及时落实待封堵井的作业施工进度，提前2-3天做好堵剂抽检、封堵施工准备工作。开 展现场堵剂配液监督，严格按现场施工方案执行，确认堵剂用量、配液比重，并留存相关资 料及影像。开展封堵施工，组织封堵技术人员现场施工，取全、取准待封堵井的吸水指数, 为配液提供可靠依据，组织现场堵剂配制、运输，详实记录施工时堵剂用量、堵剂密度、施 工时间、施工压力、施工重要时间节点及重要工序，施工结束后，封堵技术人员、各方现场 监督签字确认，施工封堵试压验效，合格后，实施下步工序，对施工情况进行技术分析，并 详细总结。

6.3. 5资料的管理及控制

实施一井一案管理，按照《提高采收率工程技术研究所管理手册》严格执行，《提高采 收率工程技术研究所管理手册》档案包括：①纸质资料：单井工程设计、单井封堵设计、单 井测吸水记录、单井施工记录、单井施工总结、单井用堵剂性能评价报告等；②电子资料: 与纸质资料相对应的电子资料：③影像资料：单井封堵施工影像、单井用堵剂配液影像、堵 剂抽检影像等。

7、老井封堵安全管理

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7・1、老井对储气库安全影响分析

7.1.1 储气库运行特点

储气库与气田开发存在很大差异，气田开发以稳产和提高采收率为目标，开采周期长达

10年或更长，而储气库的运行特点是短期内强注强采，周期性运行，一般以一年为一个注

采周期。注采周期包括采气期和注气期，采气周期（3~4个月）内把气库中的有效工作气 全部采出，注气周期（6~7个月）内将储气库注到满库容。储气库短期强注强采，周期运 行的工况，对老井固井质量及储气库密封生构成严峻挑战。

7.1.2 老井对储气库的影响

国外建设经验表明：一口井处理不好，就可以报废一座储气库。老井封堵是保证油气藏 型储气库密封完整性的关键,必须妥善处置所有老井后才能正式建库。据2009年英国地质勘 察局统计全世界发生的储气库安全事故有100多起，其中超过27起储气库事故与盖层的完 整性相关，有超过60起的储气库事故与

7.2、安全封堵研究内容

本次研究主要针对储气库老井层位叠置关系复杂、开发关系复杂、层间物性差异大、压 力差异大，封堵难度大等特点，结合储气库老井特点和封堵工艺需要，改变传统的井筒封堵 思路，提出“强化地层封堵，重视管外封固，保证井筒封堵”的新思路，并在气层封堵剂体 系研究、分层封堵工艺管柱优化设计、现场施工工艺技术优化、技术措施管理等方面开展研 究工作。

7. 2.1气层封堵剂系统研究 ）

由于储气库的密封性、安全性要求较高，在运行中压力处于不断交变状态，压力波动大， 对老井封堵质量要求高，原有的井筒封堵思路并不适合储气库。储气库地层封堵以地层为主, 而普通堵剂体系粒径大，难以深入地层和水泥环的微间隙，封堵致密性较差；此外，普通堵 剂主要是炮眼附近进行封堵，封堵半径小，难以抵抗长期交变压力的冲击，不能永久性阻隔 储气库天然气窜出。

若采用超细水泥堵剂，虽然能够进入普通水泥不能进入的孔隙，并胶结致密，但由于颗 粒细，比表面积大，稠化时间短，现场配制困难，施工过程中使用安全性差，易出现工程事 故，造成不必要的损失。因此超细水泥浆不能直接用于气层封堵，只有通过复配改性后才能 应用。

8. 2.2分层封堵工艺管柱及配套工具的研究完善

针对封堵施工特点，开展分层封堵工艺管柱及配套工具优化设计，从管柱、工具结构上

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实现了带压分层挤堵、完成施工拔管不返吐、可保压候凝增加堵剂进入量的工艺需求，可有 效保证封堵效果施工安全。

7.2.2.1插管式封隔器（水泥承留器）挤注法

插管式封隔器（水泥承留器）挤注法，是将插管式封隔器（水泥承留器）坐封在封堵层 位的上部，然后下带插管的，将插管插入封隔器（水泥承留器），对目的层进行挤注； 挤注后从封隔器中提出插管，封隔器的单流阀自动关闭，可立即进行反洗井。

在有高压气层或水层的情况下，采用这种分层封堵工艺，可以保护上部生产层套管暴露 在高压条件下；同时防止堵剂返吐，防止井下管柱来不及拔出导致的安全生产事故，保证封 堵效果。用于分层和带压侯凝施工。

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7.2.3气层封堵工艺技术研究 1

储气库的老井开发时间长，开发关系复杂，多层位射孔开发，地层跨度大，层间物性差 异大，长井段笼统封堵时容易造成堵剂大部分进入个别层位，而物性稍差的层位不易进入, 封堵工艺需要优化，若采用分层挤堵，分层原则难以确定；有些老井固井质量胶结差，但由 于原来开发时气层不是主要开发层位，所以在开发时并未出现问题，但是在储气库方面，则 成为泄漏隐患，需要进行处理，但处理手段需要应用，效果有待验证；层位封堵、管外封固 均完成以后，井筒内成为最后薄弱点，若完井采用空井筒完井时，可能在井周应力作用下被 破坏，或在液体浸泡中发生腐蚀，所以必须采用有效措施，并保证井筒内密封效果。

根据调研，国内某些储气库建设时，在老井封井时，以井筒封堵为主，但储气库投产运 行中发现老井井口冒气，经过大量相关措施处理，也无法有效改善漏气情况，既增加了处理 成本，也影响了气库的安全性；根据综合分析，是由于井筒套管与水泥胶结质量差，导致气 库内气体沿着井筒内井壁与水泥的缝隙进行窜漏，导致安全事故。

7.2.4相关技术标准以及相关安全管理制度的建立

储气库是储存天然气的基地。天然气具有易燃易爆、易流动性等特点，如果管理不善, 就可能发生燃烧或爆炸事故。

给国家和人民的生命财产造成损失。因此，加强储气库安全管理，及时发现和消除储气 库安全工作中的不安全因素，杜绝各类事故的发生，具有重要的意义。制定相关标准，也是 保证封堵工程质量，保证安全的必要手段。而FI前相关标准只提出老井应进行分类处置的观 点，或只从安全要求、设计要点等方面规范储气库建设过程，但还未发布储气库老井的具体 分类及各类井总体处置方法的相关标准，国内枯竭砂岩油气藏储气库老井筛选分类缺乏规范 性和可操作性，急需建立相关标准。

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