深水油气开采过程中多环空温度变化特征与敏感性分析

摘要

深水高温油井开采初期,产出的高温流体与环空液体存在较大的温度差,使得环空液体温度升高.环空温度升高,受热膨胀是导致环空圈闭压力骤增的主要原因,严重影响套管安全、井筒完整性以及油井的安全可持续开采.为了获得深水油井开采初期多环空温度变化特征,基于半稳态井筒传热模型,计算并分析了深水不同环空温度的变化特征.同时,对影响环空温度变化的重要因素,如油井产量、生产时间、地温梯度等对环空温度升高的影响进行分析.分析结果表明,生产时间和油井产量对环空温度的升高影响较大.环空温度升高主要集中在生产初期,尤其是在生产的前两天.环空液体温度随着产量的增加而升高明显,这是由于油管内对流换热系数和单位时间内携带的热量随着产量的增加而升高.另外,地温梯度和采出流体的物理性质同样会对环空温度带来直接的影响.掌握各环空温度变化特征和油井产量及生产时间等影响因素与环空温度升高之间的关系,有助于制定合理的井身结构、合理的开采制度,以确保套管安全、井筒完整性和油井的可持续安全开采.