页岩气井环空带压临界控制值计算方法

页岩气井由于大规模压裂导致井筒完整性破坏而引起大量环空带压问题，严重影响页岩气井的安全生产。针对页岩气井环空带压问题，基于API RP 90-2环空带压临界控制值计算方法，考虑页岩气井储层压力、产量变化、腐蚀以及磨损等因素，分析实际生产中环空各组件承压能力随服役时间的变化情况，建立了页岩气井环空带压临界控制值计算方法及环空带压控制图版，并进行了实例计算。研究结果表明，页岩气井环空带压临界控制值在服役早期主要受井口装置、技术套管承压能力影响，到服役后期时，随着腐蚀及地层压力降低，主要受油管薄弱点抗外挤强度影响，且随服役时间、腐蚀速率增加而不断降低，当环空带压控制值小于地层压力时，需要对环空压力值进行监测并采取相应措施，以保证现场安全生产。     

储气库井环空带压预测与影响因素分析

为了推进我国天然气产供储销产业链发展，保障储气库井在长期“大吞大吐”注采过程中的井筒完整性，基于动量和能量守恒定律、复合多层圆筒壁瞬态传热特性，构建了井筒温度场、压力场预测模型。结合管柱弹性力学、流体体积变化特点、气体状态方程等，建立了储气库井环空压力预测方法，并提出了基于环空带压临界控制值的管理方法。结果表明：①注气阶段，最大环空带压仅为3.93MPa；而采气阶段，最大环空带压达到了38.28MPa，超过了环空带压临界值28MPa；②随着流体热膨胀系数减小、流体压缩系数增大、油管壁厚增大、套管内径增大，环空带压会减小。可以通过优化这些参数，控制储气库井环空带压。