深水油气井套管环空压力预测模型

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1、石油勘探与开发6162013年10月PETROLEUMEXPLORATIONANDDEVELOPMENTVbll40No5文章编号：1000—0747(2013)05—0616—04DOI：10．11698／PED．2013．05．17深水油气井套管环空压力预测模型杨进，唐海雄2，刘正礼2，杨立平，黄小龙，严德3，田瑞瑞(1．中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室；2．中海石油(中国)有限公司深圳分公司3．中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司)基金项目：国家科技重大专项“深水钻完井及其救援井应用技术研究”(2011ZX05026—00

2、1—04—20120523)国家科技重大专项“海上稠油热采井口升高控制技术研究”(2011ZX05024—005—007)摘要：针对深水油气井测试过程和生产初期井口处套管环空压力上升可能造成套管挤毁或破裂的问题，基于典型深水井井身结构和井筒传热过程，建立套管环空压力预测模型，为控制套管环空压力提供依据。以测试管柱与生产套管间环空为例，根据能量守恒原理和井筒传热过程分析，推导了套管环空温度计算公式。分析了套管环空体积随温度和压力的变化，并结合套管环空温度计算公式及PVT状态方程，建立了典型深水井套管环空压力预测模型。利用推导的套管环空温度计算公式及套

3、管环空压力预测模型预测了西非海域某油田7口深水井的套管环空温度和压力，并与现场实际监测值进行了对比，结果表明：套管环空温度、压力的监测值与预测值的相对误差均在10％以内，模型准确性较高。图2表2参14关键词：深水；油气井；套管；环空压力；预测模型中图分类号：TE21文献标识码：APredictionmodelofcasingannuluspressurefordeepwaterwelldrillingandcompletionoperationYangjin，TangHaixiong，LiuZhengli，YangLiping，HuangXiaol

4、ong，YanDe。，TianRuirui(1．KeyLaboratoryforPetroleumEngineeringoftheMinistryofEducation，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．CNOOCLtd．ShenzhenBranch，Guangdong518067，China；3．CNOOCEnergyTechnology＆Services—Supervision＆TechnologyCo．，Tianjin300450，China)Abstract：Casingcol

5、lapseandfracturemaybecausedbytheriseofcasingannulustemperatureandpressureintheinitialstageofproductionandtestingofdeepwaterwells．Basedonthecasingprogramandwellboreheattransferprocess，apressurecalculationmodelforcasi’ngannuluswasestablished，whichprovidesbasisforannuluspressurec

6、ontro1．Withtheannulusbetweentestingstringandproductioncasingasanexample，acasingannulustemperaturecalculationmethodwasderivedaccordingtotheprincipleofconservationofenergyandwellboreheattransferanalysis．Thecasingannuluspressurepredictionmodelwasestablishedfortypicaldeepwaterwell

7、saccordingtothevolumechangeofcasingannulusfluidwithtemperatureandpressure，andincombinationofthecasingannulusPVTequationandannulustemperatureequation．Thecasinganulustemperatureandpressurecalculationmethodsweresuccessfullyappliedinthecasingannulustemperatureandpressuremanagement

8、operationin7deepwaterwellsinWestAfrica，andthepredictedtempera