中國(guó)南海高溫高壓油氣藏開發(fā)過程中,井筒環(huán)空帶壓?jiǎn)栴}突出,一旦超過允許值將會(huì)影響安全生產(chǎn)。為了保證氣井的正常生產(chǎn),需要確定環(huán)空壓力的合理范圍,為此基于ISO 16530-1:2017標(biāo)準(zhǔn)和API RP 90-2的推薦做法,研究并建立了考慮管柱承壓能力和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)校核的深水高溫高壓氣井環(huán)空帶壓控制值計(jì)算模型以及一套環(huán)空壓力管理圖版。研究結(jié)果表明:①管柱承壓能力計(jì)算主要針對(duì)環(huán)空對(duì)應(yīng)的油管和套管;②關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)校核計(jì)算主要針對(duì)井口裝置、封隔器、井下安全閥和尾管懸掛器等;③建立了環(huán)空最小預(yù)留壓力計(jì)算模型,以確保對(duì)深水高地層壓力或井底高流壓氣井的環(huán)空施加一定的備壓,保證井下管柱和工具在合理環(huán)空壓力范圍內(nèi)正常工作;④以某深水氣井為實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算與分析,得到了考慮和不考慮壁厚減薄情況下隨投產(chǎn)時(shí)間變化的各環(huán)空帶壓控制值。結(jié)論認(rèn)為,所建立的模型及圖版應(yīng)用于海上深水高溫高壓氣井,使用簡(jiǎn)便、可操作性強(qiáng),可以為深水高溫高壓氣井及類似井的井筒環(huán)空壓力管理提供借鑒。 

【文章來源】：天然氣工業(yè). 2020,40(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

A環(huán)空帶壓控制值計(jì)算流程圖

圖2中各顏色區(qū)域界線含義如下：(1)在不考慮井筒管柱和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等井筒屏障部件安全系數(shù)的情況下，以本文計(jì)算方法得到的i環(huán)空帶壓控制值作為i環(huán)空最大極限壓力值（上部橙色區(qū)域頂界）；(2)在綜合考慮相關(guān)井筒屏障部件安全系數(shù)情況下，計(jì)算得到的i環(huán)空帶壓控制值作為i環(huán)空最大允許壓力值（上部黃色區(qū)域頂界）；(3)以(2)中計(jì)算得到的i環(huán)空最大允許壓力值的80%作為i環(huán)空最大推薦壓力值（中部綠色區(qū)域頂界）；(4)以本文計(jì)算方法得到的i環(huán)空最小預(yù)留壓力值作為i環(huán)空最小允許壓力值，但A環(huán)空最小允許壓力不能低于0.7 MPa（下部黃色區(qū)域底界）；(5)以(4)中計(jì)算得到的i環(huán)空最小允許壓力值的1.25倍作為A環(huán)空最小推薦壓力值，但A環(huán)空最小推薦壓力值不能低于1.4 MPa（綠色區(qū)域底界）；(6)以0 MPa作為A環(huán)空最小極限壓力值（下部橙色區(qū)域底界）。被監(jiān)控井的環(huán)空壓力處于綠色區(qū)域?yàn)檎顟B(tài)；環(huán)空壓力處于黃色區(qū)域?yàn)轭A(yù)警狀態(tài)，需采取相應(yīng)措施并加強(qiáng)監(jiān)控；環(huán)空壓力處于橙色區(qū)域?yàn)槲ｋU(xiǎn)狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)治理。當(dāng)環(huán)空壓力超過環(huán)空最大允許壓力時(shí)則泄壓到推薦工作壓力上限以下，當(dāng)環(huán)空壓力低于最小預(yù)留壓力時(shí)則補(bǔ)壓到推薦工作壓力下限以上，始終將環(huán)空壓力控制在推薦工作壓力范圍內(nèi)。

陵水A氣田位于南海北部海域，氣田群海域水深介于900～1 700 m，井底壓力介于35～45 MPa，儲(chǔ)層溫度在133～142℃。選取A氣田某高溫高壓氣田X井為例，用上述方法計(jì)算各環(huán)空的環(huán)空帶壓臨界控制值。該井完鉆斜深/垂深：5 387 m/3 060.5m；井底溫度：142℃。采用?508.0 mm表層套管，下深505 m；?339.7 mm技術(shù)套管，下深2 995 m；?244.5 mm油層套管，下深4 675 m；?177.8 mm尾管，下深4 875 m。生產(chǎn)封隔器坐封位置為4 425 m，封隔器額定壓差50 MPa（圖3）。該井生產(chǎn)期間CO2含量為高達(dá)50%，不含H2S。生產(chǎn)套管采用P110材質(zhì)，完井管柱采用?73 mm的13Cr油管。井口耐壓值為105 MPa。該井目前井口壓力25 MPa。3.1 考慮壁厚減薄情況下的合理環(huán)空壓力范圍

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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