渤海凝析气田环空带压预测及管控研究

摘要

渤海某凝析气田服役环境恶劣,具有中含CO_(2)和微含H2S、超高温(最高井底温度>200℃)、井身结构复杂、初期产量高(最高设计产量25×10^(4)m^(3)/d)、计划服役时间长(>20年)等特点,极易诱发环空带压,严重威胁该气田气井的井筒完整性安全。基于API RP90(2021)、ISO/TS 16530-2以及中国海油Q/HS 14031等标准,结合该气田特点,考虑温度效应、鼓胀效应等影响环空体积的因素,建立了适用于该凝析气田开发初期的环空带压值预测方法以及考虑关键节点(包括井下安全阀、封隔器等屏障单元)承压能力的环空带压控制值,提出了相应的环空带压管控措施,为该气田安全生产提供理论支撑及决策依据。研究表明,该凝析气田开发初期环空带压由高产带来的温度变化引起,其控制值由组成环空最薄弱点的强度决定,如X井A环空薄弱点为4617~4690 m段φ177.8 mm尾管,其环空带压控制值取决于φ177.8 mm尾管的抗内压能力,控制值最小为36.66 MPa,X井整个生产过程不会发生环空带压失效问题;尾管若换为碳钢材质,环空带压预测值将会在第13年超过控制值,发生环空带压失效问题。本文研究成果可为海上气田环空带压管控和管柱选材提供参考。