【摘要】：高溫高壓油氣井投產(chǎn)后受到地層高溫流體影響,完井管柱雙封隔器密閉空間內(nèi)的流體介質(zhì)受熱膨脹,導(dǎo)致圈閉憋壓,可能造成油管擠潰和油層套管破壞的危險(xiǎn),嚴(yán)重威脅管柱服役周期和井筒完整性。針對(duì)密閉空間壓力上升帶來的安全生產(chǎn)問題,運(yùn)用彈性力學(xué)和傳熱學(xué)理論,分析了溫度載荷作用下井筒與地層耦合作用機(jī)理,研究了自由段油管和封固段油層套管處管柱位移形變量隨溫度和壓力變化的關(guān)系,建立了雙封隔器密閉環(huán)空壓力預(yù)測(cè)模型,同時(shí)對(duì)不同生產(chǎn)工況下的封隔器管柱安全性能進(jìn)行了校核分析。研究結(jié)果表明:在開井生產(chǎn)階段,環(huán)空壓力隨雙封隔器的間距增加而增加,不會(huì)影響管柱安全;在完井液循環(huán)階段,考慮極端工況情況下,環(huán)空壓力隨雙封隔器的間距增加而減小,但均超出油層套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度,不能立即坐封,因此等待一段時(shí)間后坐封封隔器才能保證管柱的安全性能。
[Abstract]:When high temperature and high pressure oil and gas wells are put into production, they are affected by high temperature fluid in formation, and the fluid medium in the closed space of double Packer of completion string is heated and expanded, resulting in trap holding pressure, which may result in the collapse of tubing and the danger of casing failure in oil reservoir. A serious threat to string service cycle and wellbore integrity. Aiming at the problem of safety production caused by pressure rise in closed space, the coupling mechanism of wellbore and formation under temperature load is analyzed by means of elastic mechanics and heat transfer theory. In this paper, the relationship between temperature and pressure of displacement variables of tubing in free section and casing in sealing section is studied, and the pressure prediction model of double Packer closed annulus is established. At the same time, the safety performance of Packer string under different production conditions was checked and analyzed. The results show that the annular pressure increases with the increase of the distance between the two Packers and does not affect the safety of the pipe string in the open well production stage, and in the completion fluid cycle stage, the extreme conditions are considered. The annular pressure decreases with the increase of the spacing of the double Packer, but both of them exceed the internal pressure strength of the oil layer casing, so they can not sit down immediately, so the safety performance of the pipe string can be guaranteed by waiting for a period of time to sit the Packer.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金“海洋深水淺層鉆井關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)理論研究”(編號(hào):51434009) 國(guó)家科技重大專項(xiàng)“淺層地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)研究”(編號(hào):2016ZX05033004-005) 國(guó)家自然科學(xué)創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目“復(fù)雜油氣井鉆井與完井基礎(chǔ)研究”(編號(hào):51221003)
【分類號(hào)】：TE925.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 董星亮;劉書杰;謝仁軍;張興全;;套管封固段變形對(duì)高溫高壓井環(huán)空圈閉壓力影響規(guī)律[J];石油鉆采工藝;2016年06期

2 闞長(zhǎng)賓;楊進(jìn);于曉聰;管申;張超;胡南丁;;深水高溫高壓井隔熱測(cè)試管柱技術(shù)[J];石油鉆采工藝;2016年06期

3 張崇;黃亮;任冠龍;余意;董釗;;海上高溫高壓井完井管柱安全性設(shè)計(jì)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年12期

4 張波;管志川;張琦;韓冬;;高壓氣井環(huán)空壓力預(yù)測(cè)與控制措施[J];石油勘探與開發(fā);2015年04期

5 周波;楊進(jìn);劉正禮;羅俊峰;黃小龍;周榮鑫;宋宇;;深水油氣井筒環(huán)空注氮控壓機(jī)理[J];石油勘探與開發(fā);2015年03期

6 張百靈;楊進(jìn);黃小龍;胡志強(qiáng);何藜;;深水井筒環(huán)空壓力計(jì)算模型適應(yīng)性評(píng)價(jià)[J];石油鉆采工藝;2015年01期

7 楊進(jìn);唐海雄;劉正禮;楊立平;黃小龍;嚴(yán)德;田瑞瑞;;深水油氣井套管環(huán)空壓力預(yù)測(cè)模型[J];石油勘探與開發(fā);2013年05期

8 楊謀;孟英峰;李皋;鄧建民;趙向陽;;鉆井全過程井筒-地層瞬態(tài)傳熱模型[J];石油學(xué)報(bào);2013年02期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張智;周琛洋;王漢;劉志偉;何雨;;氣井環(huán)空帶壓臨界控制值研究[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2017年07期

2 王國(guó)榮;錢權(quán);楚飛;張曉莉;;高壓流體入射角對(duì)節(jié)流閥材料的沖蝕預(yù)測(cè)及驗(yàn)證[J];中國(guó)機(jī)械工程;2017年14期

3 郭勝來;步玉環(huán);柳華杰;;考慮失水影響的固井水泥漿失重模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2017年07期

4 曹文科;鄧金根;譚強(qiáng);劉偉;李揚(yáng);靳從升;任國(guó)慶;郭曉亮;;深水鉆井熱交換作用下的井壁穩(wěn)定性分析[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2017年06期

5 胡志強(qiáng);楊進(jìn);李中;李文龍;顧岳;李舒展;;高溫高壓井雙封隔器管柱安全評(píng)估[J];石油鉆采工藝;2017年03期

6 吳志明;楊玉豪;劉智勤;;深水油氣井環(huán)空帶壓套管設(shè)計(jì)研究[J];科技視界;2017年08期

7 何玉發(fā);周建良;;深水測(cè)試管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J];石油機(jī)械;2017年03期

8 郭艷利;孫寶江;高永海;李昊;武長(zhǎng)富;;碳酸鹽巖儲(chǔ)集層鉆井井涌特征及井涌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J];石油勘探與開發(fā);2017年03期

9 同武軍;劉和興;吳旭東;鄭金龍;劉正;王志彬;;可泄壓環(huán)空的環(huán)空壓力管理技術(shù)研究[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年01期

10 趙鵬;蔡沖;羅淑欣;李路;張帥;;深水油氣井套管環(huán)空壓力積聚(APB)控制方法及進(jìn)展[J];內(nèi)蒙古石油化工;2016年Z2期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 竇益華;薛帥;曹銀萍;;高溫高壓井套管多環(huán)空壓力體積耦合分析[J];石油機(jī)械;2016年01期

2 張波;管志川;張琦;;深水油氣井開采過程環(huán)空壓力預(yù)測(cè)與分析[J];石油學(xué)報(bào);2015年08期

3 黃小龍;嚴(yán)德;田瑞瑞;劉正禮;葉吉華;方滿宗;張星星;;深水套管環(huán)空圈閉壓力計(jì)算及控制技術(shù)分析[J];中國(guó)海上油氣;2014年06期

4 田波;周建良;劉正禮;郝希寧;;南海深水探井破裂壓力計(jì)算模型研究[J];化學(xué)工程與裝備;2014年11期

5 古小紅;母建民;石俊生;李宗林;郭偉成;;普光高含硫氣井環(huán)空帶壓風(fēng)險(xiǎn)診斷與治理[J];斷塊油氣田;2013年05期

6 楊進(jìn);唐海雄;劉正禮;楊立平;黃小龍;嚴(yán)德;田瑞瑞;;深水油氣井套管環(huán)空壓力預(yù)測(cè)模型[J];石油勘探與開發(fā);2013年05期

7 路保平;李國(guó)華;;西非深水鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)[J];石油鉆探技術(shù);2013年03期

8 周秦;田輝;陳桂華;徐強(qiáng);;頁巖孔隙水中溶解氣的主控因素與地質(zhì)模型[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年05期

9 衣華磊;周曉紅;朱海山;郝蘊(yùn);陳宏舉;黃U，

本文編號(hào)：2187012