老旧中深层地热井可视化洗井通井施工工艺研究

摘要

国内大量中深层地热井经过多年开采运行，普遍出现滤水管结垢、泥沙淤积、含水层堵塞，回灌能力衰减、产水量下降等问题。传统通井洗井依靠经验施工，无法直观掌握井内真实病害情况，存在施工盲目、返工率高、修复效果难以核验等痛点。本文引入井下成像可视化检测技术，构建“前期成像诊断‑方案制定‑施工过程监控‑完工成像验收‑长期复测"整套可视化通井洗井施工流程。结合地热井高温、高矿化度腐蚀工况，分析物理洗井、化学洗井、气举洗井等工艺与井下成像系统的配套要点。工程实例表明，可视化工艺可以精准定位堵塞深度、堵塞类型，减少无效作业，提升洗井修复成功率，为存量地热井运维修复提供标准化技术路径。

关键词：老旧地热井；井下成像；可视化洗井；通井工艺；地热井运维；滤水管堵塞

引言

中深层地热作为清洁供暖重要资源，国内华北、山东、陕西等地建成大量地热开采井与回灌井。经过5‑15年运行，地热井筒内部会产生碳酸钙、硅酸盐结垢，地层泥沙侵入井筒，造成滤水管孔隙封堵，直接表现为出水量降低、回灌压力升高、回灌量衰减，严重时地热井直接丧失供暖能力。过去地热井洗井通井大多依靠流量、水位、水质间接数据判断井内状态，技术人员无法直观看见井壁、滤水管真实状况，只能采用全井段统一洗井方式，部分完好井段遭受不必要冲刷，堵塞严重位置处理不到位，施工成本高，修复效果无法有效验证。

随着井下成像设备技术迭代，耐高温、抗腐蚀井下电视逐步在地热工程推广，将可视化检测嵌入修井全流程成为行业发展方向。传统间接检测手段只能得到宏观数据，不能区分是滤水管外部地层堵塞，还是井筒内部结垢淤积，导致工艺选择出现偏差。本文围绕老旧地热井通井洗井业务，研究井下成像系统配套施工工艺，建立标准化作业流程，解决传统修井作业看不见、判不准、难验收的行业难题。

1 老旧地热井主要病害类型

老旧地热井常见故障分为三类。第一类为井筒内部结垢，地热地下水矿化度高，温度压力变化，钙镁盐类析出附着套管、滤水管内壁，逐步缩小过水通道。第二类是泥沙淤积，开采过程地层细颗粒泥沙进入井筒，沉淀井底，掩埋滤水管。第三类为滤水管外部含水层堵塞，回灌过程气体堵塞、悬浮物堵塞，造成回灌阻力急剧上升。除此之外还存在套管腐蚀、裂缝、变形、井下落物等复合故障。同一口井往往多种病害叠加，仅仅依靠水位流量数据很难区分主次病害，直接影响洗井效果。

2 可视化通井洗井总体工艺流程

整套施工分为五大阶段：成像前置诊断、施工方案编制、现场通井洗井作业、完工成像验收、后期定期复测归档。

第一阶段，前置成像诊断。正式开展洗井之前，下入井下成像系统，从井口至井底完整扫描全井段，记录井壁视频图像，精准标记结垢位置、淤积深度、滤水管堵塞区间、套管破损位置。依据影像资料区分堵塞类型，判断故障是井筒内部问题还是地层外部问题。如果是井底泥沙淤积，优先采用捞砂工艺；滤水管内壁结垢，选用高压水射流洗井；含水层外部堵塞，配合气举、化学浸泡工艺。成像诊断可以避免盲目开展大规模化学洗井，减少药剂浪费，降低腐蚀套管风险。

第二阶段，编制针对性施工方案。结合成像记录深度、影像特征，确定洗井方式、作业井段、药剂配比、作业时长，不再采用一刀切全井施工。

第三阶段，通井洗井施工过程监控。施工过程中，分段下入成像探头，实时观察井内变化。高压射流作业时，监控套管壁状态，防止高压冲击造成套管开裂变形；化学药剂浸泡之后，观察结垢剥落情况，判断是否需要延长浸泡时间。可视化监控可以及时终止无效作业，规避二次堵井风险。

第四阶段，完工成像验收。洗井全部结束，再次全井成像检测，对比洗井前后图像，直观查看结垢清除、泥沙清理效果，留存影像资料作为项目验收档案，改变过去只依靠流量数据验收的模式。

第五阶段，定期复测归档。地热井修复完成后，每年开展成像复测，建立井筒病害演化档案，提前预判堵塞趋势，开展预防性维护，避免供暖季突发故障停机。

3 设备与工艺配套关键要点

地热井工况温度普遍80‑135℃，普通井下成像设备无法长期承受高温，必须选用耐高温防腐探头。井内水体浑浊浊度高的时候，成像画面模糊，需要适当举水置换井内浑水，提升透光性，保障成像清晰度。

在工艺匹配上，高压水射流洗井作业期间，不可以同步下入成像仪器，高速水流冲击会损伤探头；化学药剂洗井阶段，成像探头需要做好防腐防护，避免强腐蚀药剂损伤光学窗口。洗井完成后，需要充分循环置换井内残液，再开展验收成像。

4 工程应用案例

华北某县域供暖地热井，运行8年后，回灌量下降60%，前期两次传统洗井效果不佳。采用可视化工艺，前置成像检测发现：井深1120‑1180m滤水管段厚层碳酸盐结垢，井底存在大量泥沙淤积。依据影像，制定分段高压水射流洗井+捞砂方案，不对全井做化学浸泡。施工结束后再次成像，结垢大部分清除，井底淤积泥沙清理干净，回灌能力恢复至设计值92%。对比该井前两次无成像洗井，工期缩短三分之一，药剂用量大幅下降，没有出现套管损伤。

5 结论

将井下成像可视化技术融入老旧地热井通井洗井全流程，可以实现病害精准定位，做到分段靶向施工，摆脱传统经验式修井模式。可视化检测既能够优化施工方案，降低工期与材料成本，又可以直观核验修复效果，形成完整影像档案。随着地热资源监管趋严，成像诊断‑施工‑验收一体化，将会成为存量地热井修复的标准化流程。但是该技术也受井液浊度制约，现场需要配套举水置换工艺，进一步提升成像质量。

参考文献

[1] 宋先知.废弃井地热能开发技术现状与发展建议[J].石油钻探技术,2020.

[2] 杨义兴.井下可视化成像检测技术在水平井的应用[J].油气井测试,2025.