[發明專利]基于廢棄油氣井的油-熱-電聯產方法

有效

• 申請號: 201811064611.7
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN108930529B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李克文;劉昌為
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/22
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

本發明公開了一種基于廢棄油氣井的油?熱?電聯產方法，往廢棄油氣井中注入空氣或氧氣，部分原油發生氧化反應，高溫放熱，使得廢棄油氣井中原來不能開采利用的油氣得以開采利用，并對產生的熱能加以利用，用于發電或供暖，實現了廢棄油氣井的油?熱?電聯產。本發明充分利用油氣田的廢棄井，可以在不進行新的資源勘探的條件下，增加油氣產量和采收率，使廢棄油氣田起死回生，既節約了原油開發成本，又提高了油氣資源的利用率。

技術領域

本發明涉及一種利用原油氧化反應的能源綜合開采技術，具體地說，涉及一種基于廢棄油氣井的油-熱-電聯產方法。

背景技術

油氣工業領域現狀。現今，油氣資源對于人類社會的高速發展起到了不可或缺的作用，然而越來越多的人開始擔心油氣資源的可持續性問題。大量統計資料顯示，油田的一次和二次開發程度只能在20%到35%之間，油田平均的采收率一般不超過50%。因此油田中有大量的原油還存留在地下不能被開采出來，在許多已經廢棄的油田中，這些存留在儲層中的原油飽和度依舊高達30%。這些原油因為技術限制原因以及經濟效益不高的原因將不會被開采到地表被人類加以利用。

此外，油田還存在大量已廢棄的油氣井。根據統計數據顯示，2005年中國的總有效井為164076口，廢棄井為76881口，目前，廢棄井的數量呈快速增長的趨勢。這些閑置的廢棄井不光不能產生經濟效益，還可能使儲層中的原油經廢棄井筒深入到其它地層而污染這些地層中的地下流體資源。現有的修井技術包括修補套管、除瀝青、除蠟以及恢復井壓力等方法。這些修井費用只占到鉆一口新井費用的1/10到1/7。因此，如果這些廢棄井通過修井技術重新利用起來，將大大節省前期投資成本。

地熱資源現狀。地熱資源世界上最古老的能源之一。據測算，地球內部的總熱能量，約為全球煤炭儲量的1.7億倍。每年從地球內部經地表散失的熱量，相當于1000億桶石油燃燒產生的熱量。地熱資源同時也是一種十分寶貴的綜合性礦產資源，其功能多，用途廣，不僅是一種潔凈的能源資源，可供發電、采暖等利用，而且還是一種可供提取溴、碘、硼砂、鉀鹽、銨鹽等工業原料的熱鹵水資源和天然肥水資源，同時還是寶貴的醫療熱礦水和飲用礦泉水資源以及生活供水水源。多年實踐表明，地熱資源的綜合開發利用，其社會、經濟和環境效益均很顯著。我國政府有關機構、地礦與石油、煤炭等部門十分重視地熱資源的勘查研究和開發利用，即以西部的藏南與滇西、華北及東南沿海一帶形成的“三大片”地區，作為全國地熱勘查研究和開發利用的重點地區，并與典型地熱田試驗性開發利用示范點相結合，取得了重大成果，推動了全國地熱資源開發利用的發展。從全球構造看，中國中西部的大部分地區分布有中低溫地熱資源。滇西、川西及藏南分布有高溫地熱資源極。綜上所述，中西部具有不同溫度、礦化度和特殊化學成分的地熱資源。既有高溫蒸汽資源及中低溫地下熱水，又有淡熱水、高礦化熱鹵水及熱礦水，為地熱資源的綜合開發利用提供了資源保證。隨著我國向西部轉移的戰略目標的實施，中西部地區的地熱工作已逐步得到加強，并已取得顯著進展。在地熱發電、采暖、溫室、養殖、康復醫療、提取化工原料、旅游以及瓶裝礦泉水等方面已獲得廣泛利用。

對于像溫泉這種類型地熱資源，其熱量不需要人工協助的方式被帶到地表。而對于盆地型地熱資源則需要鉆取地熱井到達地熱儲層來采熱。通過地熱井采熱的方式又可以分為：直接抽取地下高溫流體至地表；從地表注入流體至地熱儲層，流體經過地熱儲層后將熱量攜帶至地表；對于封閉型的地熱井，流體僅在地熱井中流動，而不影響地熱儲層及地層的流體從而進行“只取熱不取水”。

對于“只取熱不取水”的開采方式，其中的一種實現方案是指將井壁及井底進行封固，使得井筒內和圍巖以及地熱儲層不能進行流體交換。地熱井外層一般為鋼材套管，中間再嵌套一層中空的鋼管，稱為采出井。這樣采出井與外層套管之間的環空位置為地表注入流體的位置，稱為注入環空。采出井的作用是將地表注入的流體采出并返回至地表。采出的高溫流體用于取暖或者發電之后又可以再回灌到注入環空。整個過程是一個封閉的循環系統。