温度效应及环空条件对井口抬升影响规律研究

发布时间：2021-02-03 21:17

　　为预测深水高温井生产过程中的井口抬升量,基于套管热膨胀效应及热力学基本原理,建立了不同温升条件下单层自由套管及多层套管耦合井口系统抬升量预测模型,设计了3层同心钢管柱为主体的试验装置,开展了不同工况下井口抬升模拟试验,得到了温度效应、环空上端部约束状态和环空压力等因素对井口抬升量的影响规律,提出了解决深水水下井口抬升的主要工程措施。研究结果表明:以试验模型为例,当最内层管柱温度从45℃升高至150℃的过程中,在模拟传热条件下,3层管柱环空上端部敞开时,各层管柱抬升量与其温升呈线性增长规律;环空上端部焊接为整体时,?73. 0和?114. 3 mm管柱最终抬升量相对上端部敞开状态分别减小26. 50%和21. 80%,?177. 8 mm管柱最终抬升量增加4. 06%;环空密闭并加压20 MPa时,?73. 0、?114. 3和?177. 8 mm管柱最终抬升量相对无压力时分别增加了23. 84%、26. 79%和25. 36%;温度及环空条件对井口抬升量影响显著,理论预测值与试验值误差为1. 59%～8. 93%。研究结果可为深水高温井井口抬升控制措施的制定提供技术支持。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(02)北大核心

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 考虑历史载荷及环空压力作用的井口抬升计算模型
    1.1 单层自由套管抬升量及等效抬升力预测
    1.2 多层套管耦合井口系统整体抬升量预测
2 试验装置与试验方案
    2.1 试验装置
    2.2 试验方案
3 结果分析
    3.1 试验数据分析
    3.2 理论预测值与试验值对比
4 解决水下井口抬升问题的工程措施
5 案例应用
6 结论与建议


【参考文献】：
期刊论文
[1]深水条件下高温气井井口抬升的螺旋屈曲效应[J]. 石小磊,黄文君,高德利.  石油机械. 2019(09)
[2]海上热采及高温井口抬升机理与对策[J]. 徐刚,李进,龚宁,张启龙,高斌,袁伟伟.  石油机械. 2018(09)
[3]油气井环空允许带压值的计算方法探讨[J]. 何汉平.  钻采工艺. 2018(04)
[4]储气库注采参数与管柱临界屈曲载荷分析[J]. 练章华,徐帅,丁建东,张强,潘众.  石油钻采工艺. 2018(01)
[5]海上油田生产井口抬升原因分析及对策研究[J]. 龚宁,李进,陈毅,贾立新,徐涛.  石油机械. 2017(06)
[6]套管封固段变形对高温高压井环空圈闭压力影响规律[J]. 董星亮,刘书杰,谢仁军,张兴全.  石油钻采工艺. 2016(06)
[7]海上热采井预应力固井套管柱力学分析及可行性探讨[J]. 谢仁军,刘书杰,吴怡,徐国贤.  中国海上油气. 2015(03)
[8]高压气井环空压力预测与控制措施[J]. 张波,管志川,张琦,韩冬.  石油勘探与开发. 2015(04)
[9]中国海洋石油深水钻完井技术[J]. 姜伟.  石油钻采工艺. 2015(01)
[10]深水石油钻井技术现状及发展趋势[J]. 杨进,曹式敬.  石油钻采工艺. 2008(02)



本文编号：3017170