CO 2 注采井油管柱服役安全状态评价方法

发布时间：2022-02-09 09:56

　　针对CO₂注采井油管柱因腐蚀失效而频繁更换的问题,研究了适用于CO₂注采井井筒环境的CO₂腐蚀速率预测模型及管柱力学分析方法,分析讨论了CO₂注采井工况、产出液含水率等因素随时间的变化对CO₂注采井油管柱腐蚀速率及承受载荷的影响,结合管柱腐蚀剩余强度计算方法,建立了CO₂注采井油管柱服役安全状态评价方法,并进行了实例计算和比较。结果表明,针对CO₂注采井油管柱腐蚀预测,DW-95模型有较好的适用性,生产阶段为CO₂注采井腐蚀发生主要阶段及安全状态评价的主要对象;管柱安全服役时间与其腐蚀速率及承受载荷呈负相关,且管柱抗压安全服役时间为管柱最小安全服役时间,是安全状态评价的主要依据,以此为标准可确定管柱更换周期,优化CO₂注采井吞吐周期,指导现场安全生产。 

【文章来源】：石油学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

X井井身结构

由于注气阶段及生产阶段油管柱的环境及管内流体差异,其腐蚀速率也不相同。根据表2可知注气阶段油管柱内CO2含量较大但含水率较低;在生产阶段的5个时期,其含水率随时间逐渐增大,含水率分别为30%、46%、65%、79%、95%。根据油管柱环境参数以及温度压力情况,由式(1)—式(9)预测得到注气及生产阶段油管柱腐蚀速率,结果如图4所示。由图4可知,生产阶段的油管柱腐蚀速率大于注气阶段,且随着井深增加而增加,达到最大之后开始减小。由于温度及CO2分压的影响,油管柱的腐蚀速率在注气阶段与生产阶段分别在1 600 m与1 100 m达到最大,但生产阶段因含水率逐渐增加,油管柱腐蚀速率随生产时间延长而逐渐增大。图3 生产阶段油管柱温度、压力剖面和CO2分压剖面

生产阶段油管柱温度、压力剖面和CO2分压剖面

【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2吞吐井套管腐蚀规律及极限吞吐轮次研究[J]. 张智,宋闯,窦雪锋,杨昆,丁剑.  西南石油大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]井筒屏障完整性及其优化设计——以CO2吞吐井为例[J]. 张智,宋闯,冯潇霄,张超,罗鸣,李炎军.  石油钻采工艺. 2019(03)
[3]油气井管柱冲击动力问题研究概况和发展趋势[J]. 李子丰.  石油学报. 2019(05)
[4]采油管道的失效概率和剩余寿命预测模型研究[J]. 胡亚东,王雅芸,成轩,蔡亚,钟雨.  钻采工艺. 2019(02)
[5]注CO2采油井油管柱腐蚀速率预测[J]. 张智,刘金铭,张华礼,李玉飞,罗伟.  西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]气井生产过程中碳钢管柱CO2腐蚀规律[J]. 赵垒,闫怡飞,王鹏,张庆生,宋胜利,赵龙,韩伟民,冯耀荣,闫相祯.  石油学报. 2019(02)
[7]煤层气直井地层破裂压力计算模型[J]. 杨兆中,刘云锐,张平,李小刚,易良平.  石油学报. 2018(05)
[8]基于摩尔密度的原油-CO2体系膨胀能力预测方法[J]. 韩海水,李实,姚小琪,陈兴隆,张可,秦积舜.  石油学报. 2018(04)
[9]充满液体的圆筒中受压屈曲杆柱旋转实验[J]. 王长进,李子丰,李银朋,戚珉,王磊.  石油学报. 2018(03)
[10]含腐蚀缺陷油气管道评价技术研究进展[J]. 黄坤,吴佳丽,全恺,孔令圳.  表面技术. 2018(01)

硕士论文
[1]冀东油田柳北CO2驱腐蚀防治技术研究[D]. 王语.西南石油大学 2017



本文编号：3616801