氣井環(huán)空帶壓機(jī)理及評(píng)價(jià)

1 緒論

1.1 環(huán)空帶壓的定義

1.2 國(guó)外環(huán)空帶壓現(xiàn)狀

1.3 國(guó)內(nèi)環(huán)空帶壓現(xiàn)狀

參考文獻(xiàn)

2 環(huán)空帶壓成因及診斷

2.1 環(huán)空充填類(lèi)型

2.2 環(huán)空帶壓形成原因

2.3 環(huán)空帶壓的監(jiān)測(cè)與診斷

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

3 油套管柱螺紋接頭密封性能分析

3.1 螺紋接頭密封機(jī)理

3.2 幾種典型的特殊螺紋接頭及密封特性分析

3.3 工況參數(shù)對(duì)特殊螺紋接頭密封性能影響的數(shù)值模擬

3.4 API圓螺紋密封特性分析及密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

4 環(huán)空帶壓氣體竄漏機(jī)理

4.1 水泥環(huán)內(nèi)氣體滲流模型

4.2 環(huán)空液柱內(nèi)氣體躥升模型

4.3 井口泄壓/壓力恢復(fù)模型

4.4 氣體竄流耦合數(shù)學(xué)模型

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

5 環(huán)空壓力風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

5.1 環(huán)空許可壓力

5.2 環(huán)空許可壓力計(jì)算

5.3 環(huán)空帶壓風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

小結(jié)

參考文獻(xiàn)

6 環(huán)空帶壓對(duì)井筒材質(zhì)腐蝕的影響

6.1 井筒材料腐蝕評(píng)價(jià)新方法及裝置

6.2 油套管的環(huán)空腐蝕

6.3 水泥石腐蝕

6.4 封隔器橡膠腐蝕

小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B

本書(shū)對(duì)氣井環(huán)空帶壓的成因、診斷方式及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，區(qū)分了環(huán)空帶壓的了環(huán)空帶壓的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，詳細(xì)分析了油套管柱、水泥環(huán)和封隔器等的服役可靠性，為環(huán)空帶壓氣井的安全生產(chǎn)和管理提供了技術(shù)依據(jù)。本書(shū)內(nèi)容新穎，是作者近年來(lái)研究成果的總結(jié)和提煉，有利于讀者了解氣井環(huán)空帶壓的機(jī)理及研究動(dòng)態(tài)。

本書(shū)可供石油工程領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員閱讀，也可供大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

一、鉆井中對(duì)環(huán)空壓耗的解釋?zhuān)?

環(huán)空壓耗是在鉆井過(guò)程中，鉆井液沿環(huán)空向上流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力損失稱(chēng)為環(huán)空壓耗。在鉆井泵克服這個(gè)流動(dòng)阻力推動(dòng)鉆井液向上流動(dòng)時(shí)，井壁和井底也承受了該流動(dòng)阻力，因此，井底壓力增加。

二、影響環(huán)空壓耗的因素：

影響環(huán)空壓耗的因素有排量、巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、環(huán)空結(jié)構(gòu)、鉆井液性能、巖屑物性、鉆具偏心等。綜合考慮影響程度和可控性，以上各因素中，不考慮巖屑床時(shí)，泥漿排量對(duì)環(huán)空壓耗的影響最大，其次是泥漿密度、泥漿流變性能、偏心度、鉆桿轉(zhuǎn)速、巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、巖屑尺寸。

三、小井眼環(huán)空壓耗的特點(diǎn)及對(duì)鉆井作業(yè)的影響：

1.與常規(guī)井眼相比，小井眼與井壁之間的間隙小，鉆具的旋轉(zhuǎn)對(duì)環(huán)空的上返流態(tài)油很大影響，鉆具的旋轉(zhuǎn)使鉆井液隨之旋轉(zhuǎn)，使巖屑和鉆井液的上返軌跡由直線(xiàn)變形為螺旋形。二常規(guī)井眼中，這一現(xiàn)象就不嚴(yán)重。鉆井液的螺旋上返形式增加了鉆井液和巖屑的運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度，影響了環(huán)空壓耗損失

2.與小井眼有關(guān)的另一個(gè)特殊效應(yīng)就是由鉆桿偏心引起的“月牙效應(yīng)”。由于小井眼中鉆桿與直徑與井眼直徑差距較小。鉆桿在小井眼中的不居中會(huì)影響環(huán)空流體的流動(dòng)與環(huán)空壓耗。

3.小井眼中鉆桿本體與井壁之間的間隙小，在計(jì)算環(huán)空壓好的時(shí)候就必須考慮關(guān)注接頭的影響。2100433B

環(huán)空壓降損失pressure fUS.S Uf annulus; annular frictionlnss;annular friction drag又稱(chēng)環(huán)空摩耗或環(huán)空摩阻。在環(huán)形空間部分發(fā)生的壓力損失。 2100433B

在氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣井的產(chǎn)能和分析氣井的動(dòng)態(tài)，并了解氣層及井筒的特性，是科學(xué)開(kāi)發(fā)氣田的基礎(chǔ)。研究氣井產(chǎn)能就是為了得到適合氣藏的產(chǎn)能方程，對(duì)于指導(dǎo)氣田開(kāi)發(fā)具有至關(guān)重要的作用。隨著開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，地層壓力逐漸地降低，產(chǎn)能也逐漸遞減，其遞減特征就是隨著生產(chǎn)的進(jìn)行氣井產(chǎn)能的變化規(guī)律。因此，可以利用氣井產(chǎn)能的變化規(guī)律對(duì)未來(lái)的產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測(cè)，為油田的開(kāi)采提供一定的理論依據(jù)。

1、研究?jī)?nèi)容

針對(duì)不同的氣田，對(duì)氣井產(chǎn)能測(cè)試和分析方法的適應(yīng)性進(jìn)行研究，確定氣井產(chǎn)能分析的理論，對(duì)比各個(gè)地質(zhì)特征和開(kāi)發(fā)特征不同的氣田，其所得到的方程的系數(shù)是否也會(huì)不同。

明確氣井產(chǎn)能遞減規(guī)律研究的現(xiàn)狀和重要意義，總結(jié)和論述產(chǎn)能遞減規(guī)律對(duì)氣藏開(kāi)發(fā)認(rèn)識(shí)的重要性，確定遞減規(guī)律分析方法，利用其研究的遞減規(guī)律方法分析典型氣井的遞減規(guī)律。

2、進(jìn)行遞減分析的基本規(guī)律

遞減規(guī)律研究的主要理論依據(jù)是J．J．Arps于1945年提出的產(chǎn)量遞減規(guī)律方程式，即指數(shù)遞減規(guī)律、雙曲線(xiàn)遞減規(guī)律和調(diào)和遞減規(guī)律。這三種規(guī)律在氣井的產(chǎn)能遞減規(guī)律研究和預(yù)測(cè)工作中得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)將這三種遞減規(guī)律的公式列于表1內(nèi)。

表1中符號(hào)的意義：n—遞減指數(shù)，無(wú)因次量；ai—初始遞減率；Qi—初始遞減時(shí)的產(chǎn)量；Qt—t時(shí)間的產(chǎn)量；t—時(shí)間。

由表1可以看出，當(dāng)n=1時(shí)，雙曲線(xiàn)遞減規(guī)律即變?yōu)檎{(diào)和遞減規(guī)律，因而也可以說(shuō)調(diào)和遞減規(guī)律是n=1時(shí)的雙曲線(xiàn)遞減規(guī)律，或雙曲線(xiàn)的特定變化規(guī)律。

在指數(shù)遞減規(guī)律、雙曲遞減規(guī)律和調(diào)和遞減規(guī)律三種遞減規(guī)律中，應(yīng)用最多的還是雙曲遞減規(guī)律，因?yàn)橹笖?shù)遞減和調(diào)和遞減都是雙曲遞減在特定情況下的一種表達(dá)形式，因此雙曲遞減規(guī)律更具普遍性。 2100433B