石油学报

作者：王黎松, 高宝奎, 胡天祥, 马超, 王捷力

单位：中国石油大学(北京)石油工程学院 北京 102249

关键词：深水井,圈闭压力,环空压力,密闭环空,井筒温度

基金：王黎松,男,1993年11月生,2016年获西南石油大学学士学位,现为中国石油大学(北京)硕士研究生,主要从事油气井管柱力学方面的研究。Email:pewangls@163.com

摘要： 为了准确预测深水油气井钻采过程中的环空增压，建立了改进的环空增压计算模型。该模型考虑了材料的非线性性质和套管变形的影响，其中材料的非线性性质包括了流体热膨胀系数和压缩系数随温度、压力变化的性质以及套管弹性模量、热膨胀系数随温度变化的性质。模型中的非线性函数由插值方法获得，并进行了实验验证和误差分析。计算中，将各个环空沿轴向进行分段，并将变温以增量的方式进行加载。通过算例，将该模型与忽略材料非线性性质和套管变形的简化模型进行了对比，讨论了各非线性参数及井筒变温对环空增压预测结果的影响。结果表明，与改进模型相比，简化模型的误差范围为2.51%~26.11%；在变温较小的深水井中，同时忽略材料非线性和套管变形对环空增压影响较小；而井筒变温较大时，忽略材料非线性后造成的环空增压预测误差非常显著；流体膨胀系数对环空增压的预测结果影响最大，若将流体膨胀系数取为常数，则误差达到70%。

来源：2020年第2期

《石油学报》期刊编辑部

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