(高清版)GBT 43672-2024 油氣田開采廢棄井永久性封井處置作業(yè)規(guī)程

油氣田開采廢棄井永久性封井處置作業(yè)規(guī)程Disposalprocedureforpermanentpluggingofabandonedwellinoilandgasfield2024-03-15發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I前言 l2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4總體要求 5封井設(shè)計 26常用封堵工藝 37產(chǎn)層封堵 48特殊井段封堵 69套管環(huán)空帶壓處置 910井口處置 911質(zhì)量控制及檢驗 912作業(yè)資料錄取及存檔 13健康安全及環(huán)?？刂?附錄A(資料性)典型封堵井屏障設(shè)置示例 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由全國石油天然氣標準化技術(shù)委員會(SAC/TC355)提出并歸口。本文件起草單位：中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司、中國石油集團渤海鉆探工程有限公司、中國石油天然氣股份有限公司大港油田分公司、中國石油天然氣股份有限公司勘探開發(fā)研究院、中石化石油工程技術(shù)研究院有限公司、中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院。1油氣田開采廢棄井永久性封井處置作業(yè)規(guī)程本文件確立了油氣田開采廢棄井永久性封井處置作業(yè)的程序，包括總體要求、封井設(shè)計、常用封堵工藝、產(chǎn)層封堵、特殊井段封堵、套管環(huán)空帶壓處置、井口處置、質(zhì)量控制及檢驗、作業(yè)資料錄取及存檔、健康安全及環(huán)保控制。本文件適用于陸上油氣田廢棄油、氣、水井的永久性封井處置作業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T10238油井水泥GB/T19139油井水泥試驗方法GB/T20970石油天然氣工業(yè)井下工具封隔器和橋塞GB/T20972.1石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料第1部分：選擇抗裂紋材料的一般原則GB/T20972.2石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料第2部分：抗開裂碳GB/T20972.3石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料第3部分：抗開裂耐蝕合金和其他合金SY/T6277硫化氫環(huán)境人身防護規(guī)范SY/T6610硫化氫環(huán)境井下作業(yè)場所作業(yè)安全規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。廢棄井a(chǎn)bandonedwell無法繼續(xù)利用或無利用價值，以及因其他指令性原因等永久性廢棄，并按程序履行了報廢審批手續(xù)封堵塞sealingplug油井水泥或其他堵劑等封堵材料在井眼或待封堵的環(huán)空內(nèi)凝固后，形成具有一定厚度和強度的能阻擋流體流動的固體塞。2為阻止地層流體進入井筒、竄入其他地層或流出地表，由人工設(shè)置的不少于一個的部件或部件地質(zhì)提示油氣井縱向上存在多套油氣層時，埋深最淺的油氣層。套管環(huán)空帶壓casingannulusundersustainedpressure因井屏障不完整(套管密封失效、水泥環(huán)失效等),造成地層或井筒內(nèi)流體進入套管環(huán)空，導致套管與套管間環(huán)空持續(xù)有壓力顯示的現(xiàn)象。風險井段riskywellinterval可能存在地層流體進入井筒、上竄至淡水層或流出地表的井段。地層壓力等于或大于70MPa。地層天然氣中硫化氫含量等于或大于30g/m3。吸液能力liquidabsorptioncapacity地層在作業(yè)工況下的可進液能力。4總體要求4.1封井井屏障應能防止地層流體從井筒內(nèi)、各層套管環(huán)空和套管外水泥環(huán)運移至淡水層或地表。4.2封井井屏障應能防止地表水進入井筒并竄入淡水層。4.3封井措施應滿足工藝可行及施工安全。4.4封堵工具、封堵材料等應滿足永久性封堵需要。5.1地質(zhì)設(shè)計應包含以下內(nèi)容。a)明確地質(zhì)目的，提出封堵層位等地質(zhì)要求。b)提供井場周圍居民住宅、學校、廠礦等環(huán)境敏c)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括但不限于以下內(nèi)容：3井或鄰井含有毒有害氣體情況、歷次井下作業(yè)情況等；●其他數(shù)據(jù)，包括井口裝置型號與泄漏情況、各層套管環(huán)空壓力及可能的套管環(huán)空帶壓原因等。5.2工程設(shè)計應包含以下內(nèi)容。a)明確設(shè)計依據(jù)及施工目的。b)開展主要風險分析，包括風險井段、周邊環(huán)境風險、安全生產(chǎn)風險等。c)設(shè)計封堵井段及封堵工藝。d)明確施工準備要求，包括作業(yè)主體設(shè)備、工作管柱、工具和材料準備等。e)明確井控要求，包括井控風險分級，工作液性能、類型、密度及準備量，井控裝置規(guī)格型號及組合示意圖、流程管線規(guī)格型號及試壓要求等。f)明確井身結(jié)構(gòu)、封井前后井內(nèi)管柱、井下落物及封井井屏障等。g)設(shè)計施工控制參數(shù)，包括施工過程中油套管的控制壓力等慮以下內(nèi)容：●風險井段及封堵層位；i)提出質(zhì)量健康安全環(huán)保要求。5.3施工設(shè)計應以地質(zhì)設(shè)計和工程設(shè)計為依據(jù)，設(shè)計內(nèi)容包括施工設(shè)備、井控措施、地面流程、施工步驟、工期計劃和應急預案等。6常用封堵工藝6.1注塞法確定地層吸液能力后，擠注封堵材料至目的井段，使之進入地層、套管受損處或套管外環(huán)空形成封堵塞，并控制井內(nèi)封堵塞在設(shè)計位置。采用鉆桿、油管或連續(xù)油管注入封堵材料，循環(huán)并頂替封堵材料，控制井內(nèi)封堵塞在設(shè)計位置，上提管柱至安全位置候凝形成封堵塞。6.2套管外封堵法6.2.1套管鍛銑封堵法下入套管鍛銑工具至目的井段將套管截斷，磨銑掉一定長度套管后擴眼清除該井段套管環(huán)空水泥環(huán)，并在該井段注入封堵材料重新建立井屏障。6.2.2射孔補注封堵法下入射孔工具對目的井段進行射孔，然后對射孔段擠注封堵材料，實現(xiàn)環(huán)空補固或建立環(huán)空局部井屏障。6.3取套封堵法采用切割或倒扣方式，取出一段井內(nèi)套管，再對取套井段采用注塞法重新建立井屏障。47產(chǎn)層封堵7.1常規(guī)產(chǎn)層封堵采用擠注注塞法封堵產(chǎn)層，吸液能力不滿足擠注要求的產(chǎn)層應采用循環(huán)注塞法封堵。封堵塞位置應至少從產(chǎn)層底部封堵至射孔/篩管井段或裸眼井段頂界以上30m處，見圖1。a)射孔/篩管完井b)裸眼完井標引序號說明：1——射孔/篩管井段；2——裸眼井段。圖1常規(guī)產(chǎn)層封堵示意圖7.2.1采用擠注注塞法封堵高壓、高含硫產(chǎn)層，吸液能力不滿足擠注要求的產(chǎn)層應采用循環(huán)注塞法封堵。封堵塞位置應至少從產(chǎn)層底部封堵至射孔/篩管井段或裸眼井段頂界以上100m處(塞面宜高于該產(chǎn)層頂界)。7.2.2采用橋塞加固封堵高壓、高含硫產(chǎn)層，橋塞坐封于產(chǎn)層上部鄰近蓋層固井質(zhì)量較好井段，其上采用循環(huán)注塞法封堵，封堵塞厚度不應小于100m,見圖2。a)射孔/篩管完井b)裸眼完井標引序號說明：1——橋塞；2——固井質(zhì)量較好井段；3——射孔/篩管井段；4——裸眼井段。圖2高壓、高含硫產(chǎn)層封堵示意圖5在套管內(nèi)鄰近產(chǎn)層位置采用循環(huán)注塞法或橋塞加循環(huán)注塞法封堵，封堵塞垂直厚度不應小于50m(塞面宜高于該產(chǎn)層頂界30m)。7.4井筒復雜井產(chǎn)層封堵7.4.1落魚、卡管柱、套損等導致封堵管柱及工具無法下至產(chǎn)層位置時，宜清理井筒達到滿足常規(guī)產(chǎn)層封堵條件后，按7.1、7.2或7.3封堵。7.4.2對井筒清理后仍有無法處理的落魚或套損等復雜情況，導致作業(yè)管柱無法下到產(chǎn)層位置的井：——吸液能力滿足擠注要求的產(chǎn)層，應在魚頂以上采用擠注注塞法封堵，在封堵塞以上選擇固井質(zhì)量較好井段坐封橋塞，其上采用循環(huán)注塞法封堵，封堵塞厚度不應小于50m,見圖3;a)射孔/篩管完井b)裸眼完井標引序號說明：1——橋塞；2——套損井段；3——射孔/篩管井段；4——固井質(zhì)量較好井段；5——落魚；6——裸眼井段。圖3有落魚且吸液能力滿足擠注要求的產(chǎn)層封堵示意圖——吸液能力不滿足擠注要求的產(chǎn)層，應在魚頂以上選擇固井質(zhì)量較好井段坐封橋塞，其上采用循環(huán)注塞法封堵，封堵塞厚度不應小于50m,見圖4。6a)射孔/篩管完井標引序號說明：1——橋塞；2——固井質(zhì)量較好井段；3——套損井段；4——射孔/篩管井段；5——裸眼井段；6——落魚。b)裸眼完井圖4有落魚且吸液能力不滿足擠注要求的產(chǎn)層封堵示意圖7.4.3若因井筒復雜導致產(chǎn)層無法有效封堵，封堵質(zhì)量不能達到4.1要求或影響油氣田開發(fā)時，則宜采用救援井等措施進行產(chǎn)層封堵。7.5多特性產(chǎn)層封堵高壓、高含硫井，同時為水平井或存在井筒復雜時，宜按7.2執(zhí)行。8特殊井段封堵8.1尾管懸掛器、分級箍井段封堵采用循環(huán)注塞法封堵尾管懸掛器、分級箍井段，封堵塞位置至少從該井段以下30m封堵至以上30m,見圖5。標引序號說明：1—-尾管懸掛器、分級箍井段。圖5尾管懸掛器、分級箍井段封堵示意圖78.2套損風險井段封堵采用循環(huán)注塞法加擠注注塞法封堵因套損形成的風險井段，封堵塞位置至少從該井段底界以下30m封堵至頂界以上30m,見圖6。標引序號說明：1——套損風險井段。圖6套損風險井段封堵示意圖8.3高壓、高含硫油氣層井段封堵采用循環(huán)注塞法封堵高壓、高含硫油氣層井段，封堵塞位置至少從該井段底界以下50m或人工井底封堵至頂界以上100m,見圖7。標引序號說明：1——高壓、高含硫油氣層。圖7高壓、高含硫油氣層井段封堵示意圖8.4長裸眼井段封堵8.4.1段長超過300m的裸眼井段封堵，采用注塞法封堵裸眼井段的各油氣層，封堵塞位置至少從油氣層底界以下30m向上封堵至頂界以上30m。油氣層封堵完成后，采用循環(huán)注塞法封堵套管鞋，封堵塞位置至少從套管鞋以下30m向上封堵至套管鞋以上30m,見圖8。8標引序號說明：1——套管鞋；2——油氣層。圖8長裸眼井段封堵示意圖8.4.2裸眼井段垮塌嚴重時，應進行井筒清理，清理深度宜至最淺油氣層頂界以下，再采用注塞法封堵至裸眼頂界以上30m。8.5最淺油氣層、淡水層井段封堵8.5.1采用循環(huán)注塞法封堵最淺油氣層、淡水層井段，封堵塞位置至少從該井段底界以下30m封堵至頂界以上30m,見圖9。標引序號說明：1——最淺油氣層、淡水層。圖9最淺油氣層、淡水層井段封堵示意圖8.5.2最淺油氣層封堵前，應檢測和錄取各層套管環(huán)空壓力數(shù)據(jù)，套管環(huán)空帶壓時，進行環(huán)空帶壓處置(見第9章)。98.6井口段封堵確認井筒內(nèi)各封堵井屏障有效后，應在井口附近采用循環(huán)注塞法設(shè)置封堵塞，封堵塞厚度應不小于50m,頂界距地表不大于10m,有特殊要求的井除外，見圖10。圖10井口段封堵示意圖9套管環(huán)空帶壓處置9.1固井水泥上返到井口的井9.1.1對套管環(huán)空壓力源進行分析，識別套管環(huán)空流體來源和竄流通道。9.1.2采用套管外封堵法建立套管環(huán)空井屏障，井筒內(nèi)注封堵塞，隔絕流體竄流通道。9.2固井水泥未上返到井口的井9.2.1采用射孔補注封堵法建立套管環(huán)空井屏障，井筒內(nèi)注封堵塞，封堵塞位置至少從射孔段底界封堵至頂界以上30m。9.2.2采用射孔補注封堵法不能建立套管環(huán)空井屏障時，可采用取套封堵法封堵，封堵塞要求如下：——封堵塞底界應在套管切割位置30m以下；——封堵塞頂界應在切割套管的上層套管鞋30m以上；——技術(shù)套管下深不足30m時，應按井口段封堵要求封堵。10井口處置確認井口及套管環(huán)空不帶壓后，將井口段套管及留在井筒內(nèi)的管柱從地表1.5m以下處割掉，用水泥漿或砂石充填滿井筒后填土至與地面平齊，并做明顯標記。有特殊要求需保留井口的除外。11質(zhì)量控制及檢驗11.1質(zhì)量控制11.1.1封井用油井水泥應符合GB/T10238的規(guī)定，并按照GB/T19139描述的油井水泥試驗方法檢測合格；橋塞應符合GB/T20970的要求。11.1.2設(shè)置井屏障前應清理井筒內(nèi)壁至干凈無油污，保證橋塞坐封質(zhì)量、封堵塞與套管壁膠結(jié)質(zhì)量。11.1.3產(chǎn)層封堵時應在套管強度允許值內(nèi)進行擠注及憋壓候凝，擠注壓力、憋壓候凝壓力應小于地層破裂壓力。11.1.4周邊存在注采干擾的廢棄井，對存在干擾的層位封井前，應暫停周邊干擾井的作業(yè)，待地層壓力穩(wěn)定后實施封堵。11.2.1應對封堵塞、橋塞進行泵注工作液試壓，作用在封堵塞、橋塞上的壓力應至少大于被封堵層位目前地層壓力5MPa,且小于當前套管抗內(nèi)壓強度的80%,試壓時長30min,壓降小于0.7MPa為11.2.2高壓產(chǎn)層或地層壓力系數(shù)大于1的高含硫產(chǎn)層封堵井屏障宜同時采用負壓方式試壓，負壓值達到封堵層目前壓力值的二分之一或超過10MPa,觀察4h～6h,井口平穩(wěn)無壓力顯示為合格。12作業(yè)資料錄取及存檔12.1資料錄取收集和整理封井作業(yè)資料并編制封井報告，包括但不限于以下內(nèi)容：——套管射孔、鍛銑或切割以及油管切割等施工情況記錄，包括作業(yè)井深、作業(yè)方式、封堵方式等；——施工作業(yè)主要工序概述；——封井后井身結(jié)構(gòu)示意圖(含封堵