相国寺储气库井筒完整性研究

发布时间：2020-11-22 09:18

　　 相国寺储气库是西南地区第一座储气库,是典型的碳酸盐岩枯竭型储气库。储气库的建成对于西南地区天然气的供给和储备起着十分重要的作用。为了使其安全平稳的运行,降低事故发生的概率,对于其井筒完整性的研究就显得格外的重要。为此,本文在相关文献的学习和调研中,将对相国寺储气库井筒完整性的研究分为以下几个方面:1)提出了储气库井筒中套管强度的设计准则和方法,借鉴了 API 5C3标准和ISO/TR 10400:2007标准中提出的套管的挤毁强度计算公式,提出适用于相国寺储气库井筒所用套管的新的挤毁强度计算公式,并将其应用到相国寺储气库井筒非均匀载荷的挤毁强度的计算中,得到了影响该储气库井筒套管的完整性的因素;2)简单介绍了油气井中所使用的套管特殊螺纹及其气密封机理,以相国寺储气库某井用套管特殊螺纹接头为背景给出了套管特殊螺纹接触应力的计算方法,并使用ANSYS软件进行了接触应力的有限元模拟;3)根据前人对油气井井筒中水泥环完整性的研究,提出了储气库水泥环完整性有着两个方面的内容:一是水泥环本体完整性失效,二是固井一、二界面胶结完整性失效。对于水泥环本体完整性失效形式,本文做了水泥环单轴、三轴压缩的室内试验,依据莫尔-库伦对水泥环破坏准则及莫尔圆理论,对相国寺储气库某井用水泥环的力学参数进行了计算,分析了相国寺储气库井筒中水泥环完整性的情况。
【学位单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE972
【部分图文】：

??图２－１井筒完整性管理贯穿于油气井整个生产周期示意图??前，井筒及安全装置始终处于受控状态；??３）创建一体化的技术档案及信息收集、交接或传递管理体制，避免管理不协调导??致井筒屏障系统损伤和可能的井喷或地下窜流事故。??在生产阶段，储气库井筒的完整性主要包括几个屏障系统见图２－２所示：??Ｃ＾ＺＭＺＺＪ??ｍｌ?｜?ｆｆｆｌ??＾?—卜??；?—ｒ?＾?ｒ．Ｔ）?ｕｍ??ｉｐ???Ｕ?Ｌｊ—

３）创建一体化的技术档案及信息收集、交接或传递管理体制，避免管理不协调导??致井筒屏障系统损伤和可能的井喷或地下窜流事故。??在生产阶段，储气库井筒的完整性主要包括几个屏障系统见图２－２所示：??Ｃ＾ＺＭＺＺＪ??ｍｌ?｜?ｆｆｆｌ??＾?—卜??；?—ｒ?＾?ｒ．Ｔ）?ｕｍ??ｉｐ???Ｕ?Ｌｊ——??－？ｎ?■＇■？？？?＞？?－????：￣？ｙ?－ｉ?ｋ?Ｎ?＾??ｆｅｈ．??—ｋ－－—??图２－２储气库井筒完整性屏障示意图??１）

??８８．９ＭＰａ，降低到约６９ＭＰａ，见图３－２所示。??图３－２相储２２井套管偏磨??相国寺储气库相储１６井发现套管头与井口套管连接根部有泥浆流出，检查发现套??管头与井口套管丝扣连接部位，套管本体有鼓泡变形，鼓泡处井口套管己经磨穿，与该??部位连接的套管头内侧丝扣磨损严重，见图３－３所示。??图３－３相储１６井磨损严重的套管头丝扣??３．２储气库井筒套管强度分析??在储气库生产单元井钻井、完井以及生产各阶段中，井筒中套管在井下起着至关重??要的作用。由于套管常常在地层的高应力和注采过程中天然气的高压力严苛环境中工??作，套管的强度时常被损坏，所以储气库井筒套管的强度设计和强度计算显得尤为关键。??３．２．１套管强度设计准则与方法??３．２．１．１套管强度设计准则??井筒套管设计的时候必须保证套管满足安全系数不小于设计系数原则。设计系数??是任意深度处套管允许的最小安全系数而安全系数（＼）等于套管额定载荷??（巧）
【参考文献】

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本文编号：2894472