井下管柱渗漏导致注采气井A环空带压模拟分析研究

作     者：赵萌 ZHAO Meng

作者机构：中国石油辽河油田公司采油工艺研究院 

出 版 物：《钻采工艺》 (Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2024年第47卷第5期

页      面：81-87页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：中国石油辽河油田公司重大科技专项“辽河油田储气库群注采关键技术研究”(编号:2023KJZX-07) 

主　　题：注采气井 管柱渗漏 A环空带压 数学模型 井屏障 

摘      要：注采气井存在井下管柱渗漏导致A环空带压的现象,影响日常正常运行,测井工具可定位井下管柱漏点位置,但操作繁琐、成本高,有必要开展基于数值模拟的漏点参数诊断研究,定量化剖析环空带压规律。将A环空带压过程划分为气体渗漏、“气泡膨胀、气柱聚并三个阶段,采用微元分析的思想,基于压力平衡、气液体积耦合等理论,创新建立了“气泡膨胀阶段的数学模型。结合小孔模型形成A环空带压模拟方法,编制形成注采气井A环空带压计算模拟分析软件,通过参数假设、拟合对比可反向确定渗漏点的数量、深度、当量直径等参数。同时对渗漏点参数进行敏感性分析,研究表明渗漏点深度主要影响A环空的稳定带压值,渗漏点数量与当量直径主要影响A环空压力变化速率。现场注采气井实际运行中,若井下管柱在浅部产生多个大尺寸的渗漏点,A环空会快速产生较大的井口压力,应优先处理最上部渗漏点,避免环空压力过大导致井屏障失效。该研究为注采气井的管柱完整性评价提供了新的技术手段。