楊軍平，張慶平，李學(xué)軍

（1.寧夏地質(zhì)工程院，寧夏銀川750001；2.寧夏礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查院，寧夏銀川750021）

1 基本概況

近年來，某采油廠由于部分供水井在使用期間出現(xiàn)水量減小、出砂、井壁坍塌、井內(nèi)淤積、埋泵、頻繁燒泵等井內(nèi)事故，使部分供水井喪失了供水能力而被迫關(guān)停。

2015年以來，為加強(qiáng)地下水資源的保護(hù)和管理，科學(xué)合理開發(fā)利用地下水資源，實(shí)現(xiàn)地下水資源安全和可持續(xù)利用，國家和地方管理部門進(jìn)一步加強(qiáng)了水資源管理力度，實(shí)施了最嚴(yán)格的地下水資源保護(hù)和管理政策。繼史上最嚴(yán)《環(huán)境保護(hù)法》于2015年1月1日施行后，地方政府也相繼出臺(tái)了地下水保護(hù)條例，在部分區(qū)域，一律禁止審批和新建地下水取水工程用于石油天然氣生產(chǎn)。已經(jīng)建成的用于石油天然氣生產(chǎn)的取水供水井，采取按計(jì)劃逐年削減取水總量，有計(jì)劃實(shí)施關(guān)停。這些政策的落實(shí)，直接影響到油田生產(chǎn)供水水源和石油資源開發(fā)建設(shè)工作的整體部署。

在新建區(qū)塊新井投注、老區(qū)地質(zhì)配注上調(diào)后，油田生產(chǎn)供水緊缺問題更加突出，已成為制約油田開發(fā)所面臨的亟待解決的迫切問題。同時(shí)，隨著國家強(qiáng)令性地下水限采政策的有力執(zhí)行，進(jìn)一步加劇了嚴(yán)峻的供水形勢(shì)，已對(duì)油田的正常生產(chǎn)產(chǎn)生了較大的影響。因此，面對(duì)目前及今后日趨嚴(yán)峻的供水形勢(shì)，及時(shí)修復(fù)現(xiàn)有故障井、恢復(fù)供水能力，解決水源及供水問題，緩解供水壓力是保證油田正常生產(chǎn)的急需解決的重大課題。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

截止2015年底，該廠所屬的5個(gè)區(qū)塊共建有139口供水井，為附近油井采油注水提供水源。目前正常開井53口，利用率僅為38.1%，日產(chǎn)水量4855m3，部分供水井因出現(xiàn)故障被迫關(guān)停。隨著新井投注、老區(qū)配注水量上調(diào)，2015年后，地質(zhì)配注需水量16200m3/d，供水能力僅為7900m3/d，預(yù)計(jì)缺水量達(dá)3445m3/d。供水量缺口較大，嚴(yán)重影響采區(qū)的正常生產(chǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前共關(guān)停的供水井多達(dá)86口，多數(shù)供水井因井內(nèi)出砂嚴(yán)重，下部含水層發(fā)生掩埋，導(dǎo)致出水量減小或因水泵頻繁燒毀被迫停用。部分井的井內(nèi)出現(xiàn)了大量涌砂或出現(xiàn)了井壁坍塌并造成電潛泵掩埋的井內(nèi)事故，供水井無法正常運(yùn)行。部分供水井在使用過程中因發(fā)生了井內(nèi)潛水泵、電纜、泵管等掉落事故而導(dǎo)致停用。

針對(duì)本廠目前及今后日趨嚴(yán)峻的供水形勢(shì)，在配注水量需求上調(diào)，注水壓力日漸增大的形勢(shì)下，為及時(shí)有效緩解供水壓力，解決供水缺口，急需對(duì)現(xiàn)有故障供水井進(jìn)行修復(fù)利用，使之恢復(fù)供水能力，是解決采區(qū)水資源緊缺現(xiàn)狀，滿足油井注水生產(chǎn)需求的首要任務(wù)。

3 供水井修復(fù)效益評(píng)價(jià)

供水井修復(fù)是通過可靠的技術(shù)手段，對(duì)已建供水井進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)處理，使之重新恢復(fù)供水能力。修復(fù)后的供水井，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及性能完全達(dá)到甚至優(yōu)于原建供水井，并徹底解決了裸眼井易出現(xiàn)的井壁不穩(wěn)、出砂等一系列缺點(diǎn)或不足，大大延長其使用壽命。

對(duì)故障井進(jìn)行修復(fù)具有速度快、用時(shí)短、成本低、廢水廢渣量少、不再增加占地，對(duì)環(huán)境影響破壞小，充分利用已有輸水管網(wǎng)等配套設(shè)施，同時(shí)也符合現(xiàn)行環(huán)保、節(jié)水等相關(guān)政策，具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，相對(duì)于重新打井建設(shè)而言，對(duì)舊井進(jìn)行修復(fù)再利用有著明顯的優(yōu)勢(shì)。所有故障供水井經(jīng)本次修復(fù)改造之后，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于供水井停運(yùn)前水平。本次修復(fù)改造，對(duì)原孔進(jìn)行擴(kuò)孔，增大了進(jìn)水?dāng)嗝?。同時(shí)，經(jīng)安裝井壁管及過濾器，管外圍填2～3mm硅質(zhì)礫料，徹底避免了孔壁可能出現(xiàn)失穩(wěn)坍塌、水泵卡阻的事故隱患。管外圍填濾料后，提高了濾水擋砂能力，避免了井內(nèi)出砂、埋泵燒泵等一些列可能出現(xiàn)的事故隱患，使供水井的使用壽命大幅延長。

通過本次修復(fù)，全面恢復(fù)關(guān)停供水井產(chǎn)能，達(dá)到降本增效的目的，并對(duì)今后供水井修復(fù)技術(shù)具有較高的推廣價(jià)值和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

3.1 故障井修復(fù)利用符合國家環(huán)境保護(hù)政策

自2015年1月1日新的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》施行以來，國家及地方政府對(duì)環(huán)境保護(hù)工作更加重視，實(shí)施了史上最嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)政策。而對(duì)舊井進(jìn)行修復(fù)利用，是在已有供水井基礎(chǔ)上進(jìn)行的修復(fù)作業(yè)，在已有的永久性征地范圍之內(nèi)進(jìn)行，不再另外占用額外的土地或再次修建進(jìn)場運(yùn)輸?shù)缆?，避免了?duì)環(huán)境的破壞，并節(jié)約了工程建設(shè)成本。同時(shí)，舊井修復(fù)較新井施工所產(chǎn)生的廢水廢渣量大幅減少，減輕了對(duì)環(huán)境的再次污染。舊井維修所投入的設(shè)備、使用的材料數(shù)量也相對(duì)較少，交通運(yùn)輸量不大，減輕打井物資及材料運(yùn)輸過程中道路及場內(nèi)揚(yáng)塵和噪聲污染。

3.2 故障井修復(fù)利用符合地下水資源開發(fā)利用政策

當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門于2015年8月發(fā)布了“關(guān)于禁止審批和新建地下水取水工程用于石油天然氣生產(chǎn)的通知”文件中，對(duì)于地下水資源開發(fā)利用提出了諸多限制，取水許可審批管理制度更加嚴(yán)格，新井建設(shè)審批更加困難。因此，對(duì)關(guān)停的舊井實(shí)施修復(fù)，恢復(fù)供水能力，是解決生產(chǎn)用水需求的首選途徑。

3.3 故障井修復(fù)速度快、工期短

故障井維修是在已有供水井基礎(chǔ)上進(jìn)行修復(fù)作業(yè)，可以快速維修，及時(shí)完井，縮短了建設(shè)工期。新建一眼供水井通常需要40d以上，而維修一眼故障井需要10～20d左右時(shí)間。通過對(duì)2015年度供水井修復(fù)進(jìn)度情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可知單井修復(fù)所用工期比同深度的新建井要縮短20～30d，工期相對(duì)縮短50%～75%。另外，對(duì)故障井進(jìn)行修復(fù)，省去了工程項(xiàng)目申報(bào)及批復(fù)所需的較長等待時(shí)間，可大大減少人力和時(shí)間成本的投入。

3.4 故障井修復(fù)可大幅降低建設(shè)投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著

新建井審批手續(xù)繁雜，批復(fù)等待期限較長，臨時(shí)及永久征地占地和青賠等項(xiàng)目均需向有關(guān)土地管理部門及環(huán)保部門支付高昂的費(fèi)用。舊井修復(fù)后，可完全利用已有輸水管網(wǎng)及配套設(shè)施，不再另行敷設(shè)管網(wǎng)，如果新建井，電路系統(tǒng)（變電站）、管路系統(tǒng)建設(shè)等需不菲的開支，每口井按照3km計(jì)算，線路配套造價(jià)約35萬；管路系統(tǒng)造價(jià)15萬，建設(shè)成本近50萬。故障井修復(fù)避免了重復(fù)建設(shè)，節(jié)約資金，降低成本，減少了工作量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新建一眼井深500m左右供水井造價(jià)約150萬元左右（含鑿井、環(huán)保、輸水管路、輸電線路、青賠、臨時(shí)及永久占地、運(yùn)輸?shù)缆返龋S修一眼舊井僅需70萬元左右，即維修一眼供水井可以節(jié)約資金80萬元左右，修井成本是新建井成本的1/2，完成3眼供水井的修復(fù)改造，共計(jì)節(jié)約近240萬元左右。因此，舊井修復(fù)利用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 故障井修復(fù)徹底，使用壽命大幅延長

本采區(qū)所建供水井，下部多采用裸眼成井，僅在供水井上部松散覆蓋層孔段安裝有套管，而下部孔段未安裝井壁管及過濾器。在長時(shí)間開采過程中，孔壁極易出現(xiàn)坍塌，井內(nèi)出砂等問題，造成井內(nèi)淤積、埋泵燒泵、出砂、抽水渾濁等故障，導(dǎo)致供水井不能正常運(yùn)行。通過本次修復(fù)作業(yè)，對(duì)原井裸眼孔段進(jìn)行擴(kuò)孔改造，并在全孔段安裝了井壁管及過濾器，管外圍填2～3mm硅質(zhì)圓礫，使供水井維修更加徹底，且使修復(fù)工作一步到位，避免了以往可能出現(xiàn)的各種隱患。修復(fù)后的供水井使用壽命可達(dá)30年以上，使用壽命大幅延長。

3.6 故障井修復(fù)后各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足使用要求

舊井修復(fù)時(shí)采用?250mm鉆頭對(duì)原來鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔改造，加大了鉆孔孔徑，從而增加了有效進(jìn)水?dāng)嗝妗U(kuò)孔后，再安裝?177.8mm井壁管及過濾器，管外圍填硅質(zhì)礫料后經(jīng)活塞強(qiáng)力拉洗，洗井達(dá)到水清砂盡，水中含砂率明顯減少，洗井質(zhì)量可靠，符合《管井技術(shù)規(guī)范》（GB 50296-2014）要求。修復(fù)后，供水井各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及性能完全達(dá)到甚至優(yōu)于原建供水井指標(biāo)。修復(fù)后，有了井管做支撐和保護(hù)，徹底解決了裸眼井易出現(xiàn)的井壁不穩(wěn)、出砂等一系列缺點(diǎn)或隱患，機(jī)井運(yùn)行更加安全，壽命大幅延長。

經(jīng)試水證實(shí)，修復(fù)后供水井的出水能力與原井出水量基本保持一致，滿足生產(chǎn)要求。故障井修復(fù)投產(chǎn)使用后極大地改善了當(dāng)前缺水現(xiàn)狀，解決了該廠生產(chǎn)用水需求。