废弃油井改造地热能综合利用施工工法(2)
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管理·实践/Management&Practice对于无法修复的套损井,大庆油田通常采取水泥浆报废方式进行废弃处理,油田开发至今已累计废弃各类井6400口以上。
在现有的4428口井待修井中,绝大多数为无通道、多点错断、有急弯、大段弯曲、断口与落物平齐等类型的严重套损井,此类井修井施工难度大、修复率低。
为了实现废弃井的高效利用,大庆油田在井筒再利用和地热资源开发方面开展了尝试,并取得了良好效果,为大庆油田特高含水后期废弃井的再利用提供了强有力的支持。
1废弃井井筒再利用大庆油田主要采用侧斜技术和套管辅助阳极保护技术对废弃井井筒实施再利用。
侧斜技术是利用部分原井身井眼轨迹钻新井眼,实现对新层位的开发;套管辅助阳极保护技术是利用电化学保护原理,对废弃井套管强制施加电流,起到延缓周边油水井套管、地下集输管线腐蚀的作用。
1.1侧斜技术侧斜技术是利用套损点以上的井眼重新钻开距套损井一定距离的油层修井技术。
当前大庆油田已进入高含水开发后期,从油田地下地质状况、地面设施、管线状况等方面综合考虑,与钻更新井相比较,侧斜井在利用原井网并恢复井点、井层等方面在可操作性和经济性具有较大优势[1-6]。
1.1.1适用范围侧斜技术主要适用于因油层井段套管损坏严重,无法通过取换套、磨(套)铣、解卡打捞、套管补贴技术修复的井。
1.1.2工艺原理侧斜前,采用解卡打捞、磨(套)铣等技术尽量捞净井下落物,再采用循环、挤注等方式向井筒内注入水泥浆或化学封堵剂,对套损层位、射孔井段以及造斜点以下井筒实施封堵报废,待水泥浆或化学封堵剂固化后,采用取套技术取出上部原井套管,并将造斜器沿上部原井裸眼段下至造斜点锚定。
侧斜时,利用造斜点以上原井裸眼段采用侧斜工具按照重新设计的方位角、井斜角等参数再向下(钻进时需避开下部被封堵报废的井段)钻出新井眼,钻开目的层。
侧斜后,再下入与原井规格尺寸的新套管重新固井完井。
1.1.3技术优势侧斜技术对于区块治理、恢复产能效果显著,具有较高的经济价值,与钻新井相比较,具有以下优势:1)利用原井场、井口,不增加占地面积,节约征地费用。
利用废弃油井开发地热能
阚长宾;亓发庆;于晓聪;魏宏伟
【期刊名称】《可再生能源》
【年(卷),期】2008(026)001
【摘要】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.【总页数】3页(P90-92)
【作者】阚长宾;亓发庆;于晓聪;魏宏伟
【作者单位】国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;中国石油大学,山东,东营,257061;辽河油田浅海石油开发公司,辽宁,盘锦,124010
【正文语种】中文
【中图分类】TK521.33
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1.浅层地热能开发利用适宜性分区方法研究--以安徽省浅层地热能调查评价为例[J], 官煜;魏永霞;陈学锋;李志刚
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5.为地热能开发利用贡献央企力量——访中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司总经理刘斌 [J], 张永军
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・90・0引言地层深处蕴藏着丰富的地热资源。
地热梯度是衡量地热资源量的一个指标。
在地热梯度正常的地区,开发地热资源所需要的地热井要足够深。
在油田的开发后期,一些油井被废弃,将这些废弃油井稍加改造,即可用来开发地热能。
1油井地热研究发现,自地面向地下深处,地温增高现象是不均匀的。
按其温度变化可将地层分为变温层、常温层和增温层。
变温层地温主要受太阳辐射的影响,地球从太阳吸收的热量每年为4.2×1024J,影响了大气和近地表的温度。
变温层地温随季节、昼夜的更替而变化,温度日变化影响的深度较小,一般为1~1.5m,年温度变化的影响深度可达20~30m。
常温层的地温不随外界温度的变化而变化,其深度因地而异。
一般情况下,常温层的深度为20~40m,内陆地区常温层较深,滨海地区较浅。
常温层以下是随着深度加大而温度增高的增温层。
收稿日期:2007-03-07。
作者简介:阚长宾(1981-),男,汉族,硕士,从事海洋工程环境勘查与设计技术研究。
E-mail:kchangbin@163.com利用废弃油井开发地热能阚长宾1,亓发庆1,于晓聪2,魏宏伟3(1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.中国石油大学,山东东营257061;3.辽河油田浅海石油开发公司,辽宁盘锦124010)摘要: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。
关键词:废弃油井;供暖系统;供暖方式选择中图分类号:TK521.33文献标志码:B文章编号:1671-5292(2008)01-0090-03ExploitinggeothermalenergyfromtheabandonedwellKANChang-bin1,QIFa-qing1,YUXiao-cong2,WEIHong-wei3(1.FirstInstituteofOceanography,SOA,Qingdao266061,China;2.ChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China;3.ShallowSeaOilDevelopingCorporation,LiaoheOilField,Panjin124010,China)Abstract:Thereisabundantgeothermalenergyinthedeepearth.Exploitinggeothermalenergyfromtheabandonedwellswillproducegreatsocial&economicalbenefitsaswellasenvironmentalbenefits.Startingwiththegeothermalenergyforheatingsystem,theunderlyingprinciplesofaban-donedwellschoosingwasintroduced,andgavethedetaildesignsin7aspectssuchasthewellandwellheaddevicesoftheproductionwell,thepeakshavingboiler,theheatexchanger,thewellandwellheaddevicesoftheinjectionwell,theoutputsystems,thecontrolcenterandtheusersandsoon.Meanwhile,thefeasibilityofchangingtheabandonedwellsintogeothermalwellswasanalyzed.Keywords:abandonedwell;heatingsystem;heatingmodechoosing可再生能源RenewableEnergyResources第26卷第1期2008年2月Vol.26No.1Feb.2008阚长宾,等利用废弃油井开发地热能・91・图1综合利用系统图Fig.1Comprehensiveutilizationsystemdiagram表征地层增温规律的2个参数是地热增温级和地温梯度。
马来西亚废弃油井地热能开采数值评价、工艺设计及技术经济分析废弃油井是一种很有希望的替代方案,可以改造提取地热能比传统的地热井。
本研究结合计算流体力学(CFD)模拟、过程模拟及技术经济分析,探讨废弃油井转换为地热能发电厂之潜力。
一个详细的CFD模型已制定,其数据数据已从发表的文献中进行验证。
然后利用该模型研究了热萃取与有机朗肯循环(ORC)耦合发电的关键性能变量,并对其进行了技术经济分析。
结果表明,由于马来西亚典型井的温度分布相对较低,ORC系统的平准化电费(LCOE)几乎是传统地热技术的两倍。
为了减少LCOE,至少需要四口邻近的废弃井。
或者,可以使用其他可再生能源(例如太阳能、生物量)来升级地热井。
该技术经济分析应作为对利用马来西亚废弃油井开采地热能可行性的初步评估。
图1 研究考虑的改造油井示意图图2 计算域上使用的四边形网格图3 基于对称图标的过程模拟方法# 结果讨论#1. Tout是出口温度,Tin是入口温度,Tamb是表面周围温度,Tmax是最高井温。
此相关的R平方(R2)值为0.99。
注意,所有温度均为℃。
CFD模拟结果与上述回归模型的比较如图4所示:图4 预测井出口温度与模拟结果的比较2. 同时,使用回归模型计算的出口温度与CFD模拟的出口温度相比,与通过井的水流量的函数关系如图5所示:图5 预测的井出口温度与井流量的函数关系3. 可以看出,在通过废弃井的较低循环流量下,温度升高(图5)。
引入的总能量是流量和温度的乘积,在流量约为1800 kg/h 时达到最大值,如图6所示图6 循环中R245fa的流量取决于通过废弃井的循环水的流量(以及温度)4. 循环所需的流体流量(R245fa)与能量的趋势相同。
这是由于循环内的操作条件有些恒定,因为它们也受到冷却水可用性的限制,如上所述。
因此,产生的功率也遵循相同的趋势(见图7)图7 有机朗肯循环产生的能量。
将弃用油(气)井及注水井改造成地热井的方法简介
宋恩武;李岚;王少娟;李常锁
【期刊名称】《山东国土资源》
【年(卷),期】2005(000)007
【摘要】当前,国内地热资源开发方法主要依靠现有的地热温泉与地热地质钻探.其中地热井钻探一直是地热开发的主要手段.但是,地热井钻探有它固有的投资高、风险大、周期相对较长等特点.近年来在河北黄骅、辛集等地石油部门将油田已有的弃用油气井及注水井加以技术改造,作为地热井,用以地热资源的开发,取得较好的效果.通过实践证明,该方法是切实可行的.下面将有关方法做以下介绍,供参考.……【总页数】3页(P38-39,44)
【作者】宋恩武;李岚;王少娟;李常锁
【作者单位】山东省地矿工程勘察院,山东,济南,250014;山东省地矿工程勘察院,山东,济南,250014;山东省地矿工程勘察院,山东,济南,250014;山东省地矿工程勘察院,山东,济南,250014
【正文语种】中文
【中图分类】P
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废弃油井改造地热能综合利用施工工法废弃油井改造地热能综合利用施工工法一、前言随着能源短缺和环境问题的日益凸显,开发和利用地热能成为了一个重要的课题。
废弃油井改造地热能综合利用施工工法是一种将废弃的油井转变为地热能源利用设施的技术手段。
本篇文章将对该施工工法进行详细介绍。
二、工法特点废弃油井改造地热能综合利用施工工法具有以下特点:1. 能够充分利用废弃油井的井筒结构和地下温差资源,实现低等级热能的高效利用。
2. 技术成熟,施工工艺相对简单,可以利用已存在的设施和设备。
3. 对环境影响小,没有地表热污染和排放问题,在资源有限的情况下提供了一种清洁、可再生的能源利用方式。
4. 系统具有较高的安全性和可靠性,能够提供稳定的地热供热和供冷服务。
三、适应范围废弃油井改造地热能综合利用施工工法适用于废弃的油井资源丰富、井深适中、井筒完整的地区。
对于地热发展条件良好、需求量较大的地区,该工法将成为重要的能源利用方式。
四、工艺原理废弃油井改造地热能综合利用施工工法将废弃的油井井筒作为主体利用部分,通过地下水循环流动的方式,利用井筒中不同地层之间的温度差异,进行热能的采集和传输。
具体的工艺原理如下:1. 初始阶段:清除废弃油井井筒内的残留物和杂质,并进行修补和加固工作,确保井筒的完整性和安全性。
2. 井筒改造:通过安装和布置地热能井管系统,将井筒与地下水循环系统连接并协调运作,以实现地热能的采集和传输。
3. 冷热水管道铺设:将地下水与地热能系统连接的冷热水管道铺设到相应的供热和供冷设施上,实现能源的有效利用。
五、施工工艺1. 井筒清理与加固:清除井筒内残留物、杂质,修复破损部位,确保井筒完整性。
2. 井筒改造:安装地热能井管系统,与地下水循环系统连接。
3. 井筒加热:通过外部供热设备对井筒进行加热,以改造井筒温度和供热能力。
4. 冷热水管道铺设:铺设冷热水管道将地下水与地热能系统连接,供热和供冷设施与井筒相连。
六、劳动组织废弃油井改造地热能综合利用施工工法需要组织专业施工团队,包括设计人员、施工人员和质量控制人员等。
废弃油井改造地热能综合利用施工
工法
废弃油井改造地热能综合利用施工工法
一、前言随着全球能源危机的日益严重,开发可再生能源已成为各国共同的关注点。
废弃油井改造地热能综合利用施工工法是一种有效的能源利用方式,可以将废弃的油井转变为地热能源的开采利用设施。
本文将介绍废弃油井改造地热能综合利用施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点废弃油井改造地热能综合利用施工工法的特点主要有:1. 利用废弃油井现有设施,无需大规模开挖或修筑,节约成本。
2. 利用地下热能资源,具有稳定且可再生的
特点。
3. 适用于多种地质环境和油井类型,具有广泛的适应
范围。
三、适应范围废弃油井改造地热能综合利用施工工法适用于以下情况:1. 废弃油井属于稳定的工程结构,能够承受地
热能开采的压力和温度。
2. 油井地层的温度适宜地热能开采,能够提供足够的地热能源。
3. 油井附近有用地,可以进行地
热能利用工程的建设和设施。
四、工艺原理废弃油井改造地热能综合利用施工工法的工艺原理如下:1. 利用井孔便利地进行传热:通过利用废弃油
井的井筒和套管,形成一个密闭的井孔系统,以便从地下获取
热能。
2. 利用地热能源替代传统能源:通过地热交换装置,
将地下的热能转换为供暖、供水或发电的热能,实现能源高效利用。
3. 利用废弃油井井筒进行能源输送:将热能通过井孔
输送到地面,然后利用输送管网将热能传递给用户。
4. 利用
地热能源进行能源储存:利用废弃油井的地下空间储存地热能,以便在需要时进行调度和利用。
五、施工工艺废弃油井改造地热能综合利用施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 前期准备:包括项目可行性研究、设计方案制定和安全评估等工作。
2. 地下井筒准备:清
理井筒内部,修复井筒和套管,确保井筒可以承受地热能开采的压力和温度。
3. 井孔密闭与固井:对井孔进行密闭处理,
防止热能的泄漏,采取固井措施,确保井筒的稳定性。
4. 地
热交换装置安装:在井口附近安装地热交换装置,将地下的热能转换为可利用的热能。
5. 输送管网安装:建设输送地热能
的管道系统,将地热能传递到用户处。
6. 能源储存装置建设:利用地下空间建设能源储存设施,储存地热能以备不时之需。
六、劳动组织废弃油井改造地热能综合利用施工工法的劳动组织需要包括以下几个部门:1. 项目经理:负责项目的整
体组织和管理。
2. 设计师:负责施工方案的设计和修改。
3.
施工人员:负责具体的施工任务,包括井筒修复、井孔密闭、地热交换装置安装等。
4. 检测人员:负责对施工过程中的质
量进行检测和控制。
5. 安全员:负责施工现场的安全管理和
事故预防。
七、机具设备废弃油井改造地热能综合利用施工工法所需的机具设备主要包括:1. 井孔修复设备:包括钻井设备、修
井设备等。
2. 井孔密闭设备:包括井喷堵漏设备、防排污设
备等。
3. 地热交换装置安装设备:包括热交换器、泵站设备等。
4. 输送管网建设设备:包括管道敷设设备、焊接设备等。
5. 能源储存装置建设设备:包括储罐、隔热材料等。
八、质量控制废弃油井改造地热能综合利用施工工法的质量控制方法和措施主要包括以下几个方面:1. 施工过程监督:设立专门的监测人员,对施工过程进行实施监督,及时发现和纠正质量问题。
2. 质量检测:采用现场检测和实验室检测相
结合的方式,对施工过程中的关键节点和重要设备进行质量检测。
3. 质量管理文件:建立质量管理文件,明确施工过程的
质量要求和控制措施,确保施工符合标准和规范。
4. 质量教
育培训:对施工人员进行质量教育和培训,提高其质量意识和技术水平。
九、安全措施废弃油井改造地热能综合利用施工工法的安全措施主要包括以下几个方面:1. 安全培训与教育:对施工
人员进行安全培训,提高他们的安全意识和应急处置能力。
2. 施工现场防护:建立健全施工现场的安全防护设施,包括安全警示标识、临时围栏等。
3. 安全操作规程:制定施工操作规程,明确各项施工工序的安全措施和操作要点。
4. 安全监测
与评估:建立安全监测体系,对施工中存在的安全风险进行监测和评估,提前预警和控制。
十、经济技术分析废弃油井改造地热能综合利用施工工法的经济技术分析主要包括以下几个方面:1. 施工周期:根据
实际情况,评估废弃油井改造地热能综合利用施工的时间周期,包括前期准备、施工阶段和后期调试等。
2. 施工成本:根据
工程量和市场价格,计算废弃油井改造地热能综合利用施工的成本,包括劳动成本、设备材料成本等。
3. 使用寿命:评估
废弃油井改造地热能综合利用工程的使用寿命,包括地热交换装置、输送管网和能源储存装置的使用寿命等。
十一、工程实例以某油田废弃油井改造地热能综合利用工程为例,通过对施工工法的实际应用进行描述和分析,验证了该工法的可行性和实用性。
具体包括该工程的规模、实施方案、施工过程、质量控制、安全措施以及经济效益等方面的内容。
总结废弃油井改造地热能综合利用施工工法是一种具有广泛应用前景的能源利用技术。
通过对工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例的详细介绍,读者可以全面了解该工法的理论依据、实际应用和经济效益,为实际工程提供参考和指导。