發(fā)布時間：2022-02-09 09:56

　　針對CO₂注采井油管柱因腐蝕失效而頻繁更換的問題,研究了適用于CO₂注采井井筒環(huán)境的CO₂腐蝕速率預(yù)測模型及管柱力學分析方法,分析討論了CO₂注采井工況、產(chǎn)出液含水率等因素隨時間的變化對CO₂注采井油管柱腐蝕速率及承受載荷的影響,結(jié)合管柱腐蝕剩余強度計算方法,建立了CO₂注采井油管柱服役安全狀態(tài)評價方法,并進行了實例計算和比較。結(jié)果表明,針對CO₂注采井油管柱腐蝕預(yù)測,DW-95模型有較好的適用性,生產(chǎn)階段為CO₂注采井腐蝕發(fā)生主要階段及安全狀態(tài)評價的主要對象;管柱安全服役時間與其腐蝕速率及承受載荷呈負相關(guān),且管柱抗壓安全服役時間為管柱最小安全服役時間,是安全狀態(tài)評價的主要依據(jù),以此為標準可確定管柱更換周期,優(yōu)化CO₂注采井吞吐周期,指導現(xiàn)場安全生產(chǎn)。 

【文章來源】：石油學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

X井井身結(jié)構(gòu)

由于注氣階段及生產(chǎn)階段油管柱的環(huán)境及管內(nèi)流體差異,其腐蝕速率也不相同。根據(jù)表2可知注氣階段油管柱內(nèi)CO2含量較大但含水率較低;在生產(chǎn)階段的5個時期,其含水率隨時間逐漸增大,含水率分別為30%、46%、65%、79%、95%。根據(jù)油管柱環(huán)境參數(shù)以及溫度壓力情況,由式(1)—式(9)預(yù)測得到注氣及生產(chǎn)階段油管柱腐蝕速率,結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,生產(chǎn)階段的油管柱腐蝕速率大于注氣階段,且隨著井深增加而增加,達到最大之后開始減小。由于溫度及CO2分壓的影響,油管柱的腐蝕速率在注氣階段與生產(chǎn)階段分別在1 600 m與1 100 m達到最大,但生產(chǎn)階段因含水率逐漸增加,油管柱腐蝕速率隨生產(chǎn)時間延長而逐漸增大。圖3 生產(chǎn)階段油管柱溫度、壓力剖面和CO2分壓剖面

生產(chǎn)階段油管柱溫度、壓力剖面和CO2分壓剖面

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CO2吞吐井套管腐蝕規(guī)律及極限吞吐輪次研究[J]. 張智,宋闖,竇雪鋒,楊昆,丁劍.  西南石油大學學報(自然科學版). 2019(04)
[2]井筒屏障完整性及其優(yōu)化設(shè)計——以CO2吞吐井為例[J]. 張智,宋闖,馮瀟霄,張超,羅鳴,李炎軍.  石油鉆采工藝. 2019(03)
[3]油氣井管柱沖擊動力問題研究概況和發(fā)展趨勢[J]. 李子豐.  石油學報. 2019(05)
[4]采油管道的失效概率和剩余壽命預(yù)測模型研究[J]. 胡亞東,王雅蕓,成軒,蔡亞,鐘雨.  鉆采工藝. 2019(02)
[5]注CO2采油井油管柱腐蝕速率預(yù)測[J]. 張智,劉金銘,張華禮,李玉飛,羅偉.  西南石油大學學報(自然科學版). 2019(02)
[6]氣井生產(chǎn)過程中碳鋼管柱CO2腐蝕規(guī)律[J]. 趙壘,閆怡飛,王鵬,張慶生,宋勝利,趙龍,韓偉民,馮耀榮,閆相禎.  石油學報. 2019(02)
[7]煤層氣直井地層破裂壓力計算模型[J]. 楊兆中,劉云銳,張平,李小剛,易良平.  石油學報. 2018(05)
[8]基于摩爾密度的原油-CO2體系膨脹能力預(yù)測方法[J]. 韓海水,李實,姚小琪,陳興隆,張可,秦積舜.  石油學報. 2018(04)
[9]充滿液體的圓筒中受壓屈曲桿柱旋轉(zhuǎn)實驗[J]. 王長進,李子豐,李銀朋,戚珉,王磊.  石油學報. 2018(03)
[10]含腐蝕缺陷油氣管道評價技術(shù)研究進展[J]. 黃坤,吳佳麗,全愷,孔令圳.  表面技術(shù). 2018(01)

碩士論文
[1]冀東油田柳北CO2驅(qū)腐蝕防治技術(shù)研究[D]. 王語.西南石油大學 2017



本文編號：3616801