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摘要:在储气库的注采的交变的过程中,井筒的安全是降低储气库的主要因素。通过对储气库注采井环空带压监测,分析出储气库主要的风险原因,对储气库注采井环空的压力问题以及对井筒可能出现的问题进行研究,为储气库注采井的事故影响因素进行全面检测,完善出合理的储气注采井的检测系统,建立出储气库注采井科学有效的管理方案,减少储气库注采井的事故发生。
关键词:储气库;注采井;环空带压检测;风险等级
前言:
通过对储气库注采井环空带压问题进行明确的风险分级,对储气系统的带压的变化规律进行分析,给环空带压风险的等级进行分级,总结出合理的储气库注采井环空带压管理方案,为不同级别的环空带压采取相应的应对措施和管理,减少环空带压风险的状态,提高储气库的工作效率。
一、储气库注采井环空带压案例分析
例如华北油田苏桥储气库群3口气井为了高效的完成环控带隐患治理,针对气井出现的环空压力难题,华北油田采用可溶球和暂堵剂相互配合进行暂堵技术压井的方法,通过这种方法解决环控带压力的难题。环控带压是指储气库井中套环空间的储层气体的窜入所产生的压力异常,苏桥储气库作为目前国内压力等级最高的储气库群,苏桥储气库井下环境比较复杂,井控风险极高,治理难度也比较的大。为此,华北油田经过对储气库的带压原因的认真分析,采用光纤测井观察气体窜漏的具体位置,使用可溶球和暂堵剂配合进行暂堵,这种暂堵技术成功的应用,不仅缩短了施工周期,还降低了储气库注采井环空带压的控制风险,减少了施工的难度。
二、储气库井注采风险因素
(一)储气库注采井环空带压变化
環空带压是储气注采的过程中,会经常的出现的压力变化异常的现象,而导致这种环空带压的压力变化的原因是多种多样的。储气库注采井环空带压和其他形式气井的带压相同,压力的变化都会导致注采井管柱的泄露现象发生,使注采井管柱的安全问题受到很大的影响,这种现象会给储气库注采井的生产产生不同程度的影响。
(二)储气库井安全屏障的失效
由于储气库中的环控带压的类型不一样,所以环控带压之间的安全屏障的形式也不一样。在储气库的注采过程中,气体在不同的安全屏障中也会导致不同地环控带压,所以容易造成不同的气体泄漏。在储气库环控带压的安全屏障中,需要的组成部件也比较的多,气体的泄漏途径也比较的的多,每一个的具体组成部件都有可能成为气体泄漏的原因,所以储气库环控带压安全屏障的失效的原因也很多。例如储气库安全屏障中的套管的连接螺纹或者套管底的密封层失效,会导致天然气泄露到储气库的底层,导致高压天然气把套管挤毁或者把套管顶出地面。
(三)环控带压的事故的原因
在储气库的注采井环空带压安全屏障中的安全临界值中可以看出,储气库的安全临界值是确定环控带压的安全性的主要监测数据。当储气库的注采井环控压力到了储气库的临界值的时候,储气库的封隔器的承受能力、技术套管的抗内压强度、储气库生产套管抗外压的强度、储气库井口装置承受压力的能力、储气库的油管受到外挤的强度以及套管的表层的抗内压的程度,都是环控带压的事故发生的原因[1]。
(四)环控带压风险的因素
通过储气库井的自动化控制系统可以看出,环控带压的风险产生因素主要是因为储气库注采井环空带的安全屏障的组成零件的失败性,这种安全屏障失败的可能性是造成储气库环空带对风险的主要因素。
三、储气库环控带压变化的控制
(一)改善注采井环空带压变化
根据储气库的注采过程的不断的深入,对储气库的注采井环空带压变化进行分析,为这种现象的研究结果制定出相应的对策。通过模拟储气库的注采过程,在保证储气库的环空带的温度和密度的同时对环空带压过程中出现的变化异常进行模拟,把储气库和井筒特点进行结合,模拟出储气库注采井内部的真实情况,使用双流体模型的UGS力学的研究中的方法,对储气库的注采井环空带压变化进行一定的修正[2]。在储气库注采井环空带压变化中对失环和偏心环的带压变化的分析中,可以建立瞬态传热的模型或者建立流体流动的模型对注采井环空带压的变化进行模拟检测,改善注采井环空带压变化。
(二)储气库井环控压力改进形式
通过对储气库环控带压安全屏障的失效的形式的分析,可以发现环控打压安全屏障的失效的原因可以是环控带压屏障中任何一个零件的故障所造成的,所以应该对储气库注采井环空带压的监测对储气库的具体的井屏障进行监测,设置出储气库安全带压的临界值,分析出储气库安全屏障中其他零件的承受能力,为储气库的井口设定出额定的有效压力,当储气库的环控压力快要接近临界值的时候,对储气库的井口进行有效地压力控制。
(三)储气库注采井环空压力改进的方法
想要改变储气库的注采井环空压力,首先需要对安全屏障失效的原因进行分析,然后再对储气库环空带压的安全屏障的组成元器件的承受能力进行分析,确定出储气库注采井环空压力的临界值。根据储气库注采井环空压力的临界值对储气库的不同问题进行分析,对储气库注采井环空压力的临界值进行精确的计算,在此同时,还应该分析出储气库环空流体的压力和环空带压的安全屏障的磨损问题以及时间性腐蚀问题。最后计算出储气库注采井环空压力的各个部位随着时间变化临近压力的具体数值[3]。通过这些精确数值的监测,对储气库的注采井环空风险进行有效的判断,储气库的安全监测系统和环空压力值的动态提供更加准确的定量依据。
(四)储气库环控带压风险的控制
为了保证储气库相应风险监测的准确性,可以对储气库在注采过程的自动化系统进行有效的结合,为储气库的环控带进行自动的分析,从分析中确定环控带压出现的位置、原因以及风险因素,然后进一步对储气库环控带压风险因素出现的概率和造成的后果进行评价,把储气库的环控带压的危险因素进行分级评价,根据对事件发生的可能性和储气库环控带压风险等级的判断,结合出储气库环控带压安全屏障的安全控制系数,对储气库环控带的控制方程进行优化,为储气库的安全监测系统提供准确的数据,建立出储气库的安全监测系统和事故控制在系统。
结语:
通过对储气库的环控带压监测变载荷作用的保障,能够分析出储气库环控带压保护屏障失效的原因,对储气库的环控带异常的原因进行优化管理,为环控带的安全控制和动态保护提供准确的定量依据,判断出失效风险的等级,建立出事故初步判断的系统和储气库注采井的环控带安全监测系统,对储气库的运行进行维护,让储气库能够更加安全的生产。
参考文献:
[1]张智,蔡楠,赵苑瑾等.控制地下储气库强采强注井环空超压的氮气柱长度计算方法[J].天然气工业,2021,41(06):83-88.
[2]王兆会,曲从锋,周琛洋等.基于环空压力的储气库井风险分级及管控程序[J].钻采工艺,2020,43(06):17-20+6-7.
[3]王兆会,陈俊,李军鹏等.储气库井环空带压相对风险评估[J].钻采工艺,2018,41(05):38-41+9.
关键词:储气库;注采井;环空带压检测;风险等级
前言:
通过对储气库注采井环空带压问题进行明确的风险分级,对储气系统的带压的变化规律进行分析,给环空带压风险的等级进行分级,总结出合理的储气库注采井环空带压管理方案,为不同级别的环空带压采取相应的应对措施和管理,减少环空带压风险的状态,提高储气库的工作效率。
一、储气库注采井环空带压案例分析
例如华北油田苏桥储气库群3口气井为了高效的完成环控带隐患治理,针对气井出现的环空压力难题,华北油田采用可溶球和暂堵剂相互配合进行暂堵技术压井的方法,通过这种方法解决环控带压力的难题。环控带压是指储气库井中套环空间的储层气体的窜入所产生的压力异常,苏桥储气库作为目前国内压力等级最高的储气库群,苏桥储气库井下环境比较复杂,井控风险极高,治理难度也比较的大。为此,华北油田经过对储气库的带压原因的认真分析,采用光纤测井观察气体窜漏的具体位置,使用可溶球和暂堵剂配合进行暂堵,这种暂堵技术成功的应用,不仅缩短了施工周期,还降低了储气库注采井环空带压的控制风险,减少了施工的难度。
二、储气库井注采风险因素
(一)储气库注采井环空带压变化
環空带压是储气注采的过程中,会经常的出现的压力变化异常的现象,而导致这种环空带压的压力变化的原因是多种多样的。储气库注采井环空带压和其他形式气井的带压相同,压力的变化都会导致注采井管柱的泄露现象发生,使注采井管柱的安全问题受到很大的影响,这种现象会给储气库注采井的生产产生不同程度的影响。
(二)储气库井安全屏障的失效
由于储气库中的环控带压的类型不一样,所以环控带压之间的安全屏障的形式也不一样。在储气库的注采过程中,气体在不同的安全屏障中也会导致不同地环控带压,所以容易造成不同的气体泄漏。在储气库环控带压的安全屏障中,需要的组成部件也比较的多,气体的泄漏途径也比较的的多,每一个的具体组成部件都有可能成为气体泄漏的原因,所以储气库环控带压安全屏障的失效的原因也很多。例如储气库安全屏障中的套管的连接螺纹或者套管底的密封层失效,会导致天然气泄露到储气库的底层,导致高压天然气把套管挤毁或者把套管顶出地面。
(三)环控带压的事故的原因
在储气库的注采井环空带压安全屏障中的安全临界值中可以看出,储气库的安全临界值是确定环控带压的安全性的主要监测数据。当储气库的注采井环控压力到了储气库的临界值的时候,储气库的封隔器的承受能力、技术套管的抗内压强度、储气库生产套管抗外压的强度、储气库井口装置承受压力的能力、储气库的油管受到外挤的强度以及套管的表层的抗内压的程度,都是环控带压的事故发生的原因[1]。
(四)环控带压风险的因素
通过储气库井的自动化控制系统可以看出,环控带压的风险产生因素主要是因为储气库注采井环空带的安全屏障的组成零件的失败性,这种安全屏障失败的可能性是造成储气库环空带对风险的主要因素。
三、储气库环控带压变化的控制
(一)改善注采井环空带压变化
根据储气库的注采过程的不断的深入,对储气库的注采井环空带压变化进行分析,为这种现象的研究结果制定出相应的对策。通过模拟储气库的注采过程,在保证储气库的环空带的温度和密度的同时对环空带压过程中出现的变化异常进行模拟,把储气库和井筒特点进行结合,模拟出储气库注采井内部的真实情况,使用双流体模型的UGS力学的研究中的方法,对储气库的注采井环空带压变化进行一定的修正[2]。在储气库注采井环空带压变化中对失环和偏心环的带压变化的分析中,可以建立瞬态传热的模型或者建立流体流动的模型对注采井环空带压的变化进行模拟检测,改善注采井环空带压变化。
(二)储气库井环控压力改进形式
通过对储气库环控带压安全屏障的失效的形式的分析,可以发现环控打压安全屏障的失效的原因可以是环控带压屏障中任何一个零件的故障所造成的,所以应该对储气库注采井环空带压的监测对储气库的具体的井屏障进行监测,设置出储气库安全带压的临界值,分析出储气库安全屏障中其他零件的承受能力,为储气库的井口设定出额定的有效压力,当储气库的环控压力快要接近临界值的时候,对储气库的井口进行有效地压力控制。
(三)储气库注采井环空压力改进的方法
想要改变储气库的注采井环空压力,首先需要对安全屏障失效的原因进行分析,然后再对储气库环空带压的安全屏障的组成元器件的承受能力进行分析,确定出储气库注采井环空压力的临界值。根据储气库注采井环空压力的临界值对储气库的不同问题进行分析,对储气库注采井环空压力的临界值进行精确的计算,在此同时,还应该分析出储气库环空流体的压力和环空带压的安全屏障的磨损问题以及时间性腐蚀问题。最后计算出储气库注采井环空压力的各个部位随着时间变化临近压力的具体数值[3]。通过这些精确数值的监测,对储气库的注采井环空风险进行有效的判断,储气库的安全监测系统和环空压力值的动态提供更加准确的定量依据。
(四)储气库环控带压风险的控制
为了保证储气库相应风险监测的准确性,可以对储气库在注采过程的自动化系统进行有效的结合,为储气库的环控带进行自动的分析,从分析中确定环控带压出现的位置、原因以及风险因素,然后进一步对储气库环控带压风险因素出现的概率和造成的后果进行评价,把储气库的环控带压的危险因素进行分级评价,根据对事件发生的可能性和储气库环控带压风险等级的判断,结合出储气库环控带压安全屏障的安全控制系数,对储气库环控带的控制方程进行优化,为储气库的安全监测系统提供准确的数据,建立出储气库的安全监测系统和事故控制在系统。
结语:
通过对储气库的环控带压监测变载荷作用的保障,能够分析出储气库环控带压保护屏障失效的原因,对储气库的环控带异常的原因进行优化管理,为环控带的安全控制和动态保护提供准确的定量依据,判断出失效风险的等级,建立出事故初步判断的系统和储气库注采井的环控带安全监测系统,对储气库的运行进行维护,让储气库能够更加安全的生产。
参考文献:
[1]张智,蔡楠,赵苑瑾等.控制地下储气库强采强注井环空超压的氮气柱长度计算方法[J].天然气工业,2021,41(06):83-88.
[2]王兆会,曲从锋,周琛洋等.基于环空压力的储气库井风险分级及管控程序[J].钻采工艺,2020,43(06):17-20+6-7.
[3]王兆会,陈俊,李军鹏等.储气库井环空带压相对风险评估[J].钻采工艺,2018,41(05):38-41+9.