长庆地下储气库老井封堵工艺探讨_李治

The discussion of Changqing underground gas storage well plugging technology

LI Zhi 1，YU Xiaoming 1，WANG Xiongxiong 2，NIU Zhimin 1，

LI Jiangang 1，

XUE Wei 1，WU Xuehu 1（1.Underground Gas Shorage Management Office ，

Changqing Oilfield Company ，Yinchuan Ningxia 750006，China ；2.Oil &Gas Technology Research Institute ，PetroChina

Changqing Oilfield Company ，Xi'an Shanxi 710018，China ）Abstract:The world already built gas storage mostly uses the oil and gas reservoir.It is the

most simple and commonly used form.Before the gas storage construction,it need to address the primary engineering problem is the old well treatment,foreign gas storage construction experience shows that,a wells cannot be processed properly,it may make the reservoir's in －tegrity damaged,lead the gas storage reservior end-of-life.Changqing underground gas stor －age is rebuilt from depleted gas reservoirs.There are a large number of old wells in gas reservoir.Based on the long service time,complex well conditions and other basic situation,through analyzed the well drilling and completion information and part of well testing evalu －ation data,according to thought of establishing multiple sealing barrier between the reservoir,cap rock,cement sheath and the wellbore,Form the"bottom -reservoir -cap layer"multistage

长庆地下储气库老井封堵工艺探讨

李治1，于晓明1，汪熊熊2，牛智民1，李建刚1，薛

伟1，吴学虎1

（1.中国石油长庆油田分公司储气库管理处，宁夏银川750006；2.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安710018）

摘要：利用油气藏改建地下储气库是全球已建成储气库中最常用、最简单的形式，该类储气库建设前需要解决的首要工程问题就是老井处理，国外储气库建设经验表明：一口老井不能妥善处理，就可能使得储气库完整性破坏，导致库址报废。长庆地下储气库属于半枯竭气藏改建地下储气库，针对地下储气库建设区老井数量多、服役时间长、井况复杂等基本现状，通过对库区老井钻完井基础资料和部分井检测评价资料总结分析，按照在储气层、盖层段、套管外水泥环和井筒内建立多道密封屏障的思路，提出了“底板-储层-盖层”多级封堵的老井处理工艺，并选取了榆林南储气库区典型老井开展现场封堵试验。施工过程采用逐级封堵、逐级试压的过程控制措施确保了各级屏障的有效性，现场分级试压和整体试压全部满足要求。实践证明该工艺能够满足长庆储气库老井处理的要求。关键词：储气库；老井；固井质量；盖层；封堵工艺；储层挤封；套管锻铣；逐级试压doi:10.3969/j.issn.1673-5285.2015.02.014中图分类号：TE822

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2015）02-0052-04

*收稿日期：2014－12-30

石油化工应用

PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION 第34卷第2期2015年2月Vol.34No.2Feb.2015

表1储气库老井与常规气田废弃井封堵目的差异

plugging well treatment process.A typical well of the southern Yulin gas field was selected to develop plugging test.The construction process uses step by step pressure test quality con －trolling measures to ensure that the barrier levels effectiveness.The stage pressure test and overall pressure test all meet the requirements.The practice proved that the technology can meet the processing requirements of Changqing gas storage well.Key words ：gas storage ；well ；cementing quality ；cover layer ；plugging ；reservoir extrusion seal －ing ；sleeve forging milling ；step by step pressure test

地下储气库是用来解决天然气工业季节性供需矛盾、应急调峰和战略储备的主要手段，对于保障国家能源安全具有重要的意义。地下储气库因地下构造的不同，分为油气藏型，含水层型、盐穴型和矿坑型等。根据国际天然气联盟（IGU ）统计，目前全球有36个国家和地区建设有630座地下储气库，总的工作气量为3530×108m 3/a ，其中油气藏型储气库工作气量占总工作气量的83%。利用半枯竭油气藏改建地下储气库是最常用的方式[1]。

半枯竭油气藏建库需要解决的首要问题就是老井处理，库区内已存在的各类井（开发井、监测井、注水井、废弃井等）经过多年服役，套管发生内、外腐蚀，管壁变薄，管柱强度会不同程度降低；另外，由于原始固井质量差或生产和措施作业破坏生产套管外水泥环，可能导致套管外窜层问题。老井在储气库运行期间的交变压力作用下，可能会沟通这部分潜在的泄露通道，对储气库的长期密封性构成严峻挑战。所以，建库时必须对影响储气库安全的老井实施可靠的封堵。

1

老井对储气库安全影响分析

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性构成严峻挑战。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起的储气库事故与井筒完整性相关。

图1储气库与常规气田开发气藏压力变化示意图2储气库老井与常规气井封堵的差异

储气库老井与常规气井在封堵目的上存在差异，储气库老井封堵的目的是确保储气库密封完整性目的的差异，而常规气田废弃井一般是地层压力衰竭或没

有工业产能的井，

封堵的目的是保护淡水层污染。二者封堵目的的差异使得其封堵方式和要求也存在差异。对于储气层段的处理，常规气井通常在储层段井筒填砂，然后在上部打水泥塞封堵[2-3]；储气库老井采用特殊堵剂挤入储气层，从源头上切断储气库流体进

原始地层压力

储气库

下限压力废弃压力

储气库

气田开发

注采周期时间常规废弃井封堵

储气库老井封堵封堵目的

1、保护淡水层免受地层流体或地表水窜入的污染；

2、隔离开注采井段与未开采利用井段；

3、

保护地表土壤和地表水不受地层流体污染；4、隔离开处理污水的井段；5、将地面土地使用冲突降低到最小程度。

1、确保储气库密封完整性；

2、隔离开注采井段与未开采利用井段；

3、保护淡水层免受地层流体或地表水窜入的污染；

4、保护地表土壤和地表水不受地层流体污染；

5、隔离开处理污水的井段。

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