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考虑腐蚀的高温高压含CO2气井生产套管安全评估
黄熠,张智,李炎军,张超,曾春珉,黄凯文,曾德智,施太和
摘要
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368
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可视化
对高温、高压含CO2气井来说,油管、套管面临较为严酷的腐蚀环境,亟待解决腐蚀环境套管强度评价问题。在腐蚀评价过程中,如何设计实验环境和实验参数至关重要。为此,模拟腐蚀评价试验应尽可能接近井下工况和投产后的不同阶段参数。根据特定工区油气藏预期开发方案、腐蚀工况、配产制度、地层能量衰减程度,确定腐蚀环境。利用高温、高压循环流动釜,模拟高温、高压环境下P110-碳钢、110-13Cr和110-3CrS三种材质套管的腐蚀情况,建立剩余寿命预测模型,根据测得套管的腐蚀数据,计算套管的剩余强度,得到套管服役寿命与安全系数之间的关系,从而预测其安全服役寿命。通过服役寿命设计,在有限的开采周期内,既要保证井筒本质安全,又要降低开采成本。
2014, 37 (3): 78-81.
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环空渗流诱发环空带压机理研究
张智,曾韦,彭小龙,王波,李海洋,施太和
摘要
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可视化
随着天然气井的开发,持续环空带压问题越来越突出,对安全生产造成了严重的威胁。造成环空带压的原因较多,主要可分为温度效应诱发的环空带压、密封失效诱发的环空带压以及气体运移诱发的环空带压。针对日益严重的环空带压问题,文章根据井身结构、天然气性质,对由气体运移诱发的环空带压进行了研究,并建 立了由此诱发的环空带压计算模型。在建立数学模型过程中,将天然气在水泥环中的渗流简化为低渗透多孔介质的不稳定渗流,并在漂移模型基础上建立了气体在水泥环上部液柱中的瞬态运移模型。根据某气井数据进行了实例分析计算,并记录12.7mm针型阀放压和关闭针型阀24h内压力下降曲线和压力上升曲线。结果表明,所建模型计算出的环空带压值与现场检测数据相吻合,这为SCP风险评估和制定解决方案提供了依据。
2014, 37 (3): 39-41.
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高含硫高产气井环空带压安全评价研究
张 智 , 顾 南 , 杨 辉 , 钟水清 , 施太和
摘要
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可视化
针对部分油气井环空带压的现状, 调研了国内外油气井环空带压的大小及分布, 发现大约有 5 0 %环空带压是发生在生产套管和油管间的环空。为此, 研究了造成环空带压的原因, 认为作业施加的环空压力, 受温度、 压力变化使环空和流体膨胀引起的环空压力以及由于油气从地层经水泥封固井段和环空液柱向上窜流引起的环空压力, 是造成环空带压的主要原因。借鉴国际上知名油公司环空带压安全评价方法, 建立了高含硫高产气井环空允许最大带压值的计算方法, 结合某高产气井的实际井身结构( 完钻井深为 52 0 0m , 产层压力为 7 2 . 8MP a )井下管串组合、 实测的环空带压值, 对比计算了允许的环空带压值, 并评价了该井的安全状况, 评价结果表明, 虽然该井出现较高的环空带压情况, 但还可以正常开采。所建立的高含硫高产气井环空允许最大带压值的计算方法, 为高含硫高产气井环空带压安全评价奠定了基础。
2011, 34 (1): 42-44.
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双金属复合管液压成型有限元模拟与试验研究
曾德智, 杨斌, 孙永兴, 朱达江, 施太和, 林元华
摘要
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1354
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2745
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可视化
双金属复合管是防止油气介质内腐蚀的新型防腐技术,其成型过程及成型后的力学特性是采用双金属复合管防腐的关键技术之一。针对双金属复合管液压成型的力学问题建立了有限元模型,根据碳钢管和不锈钢管的实际尺寸对复合管的液压成型过程进行了有限元模拟,得出了成型压力与复合管成型后力学特性的关系。开展了双金属复合管液压成型的实物试验,并采用电阻应变测试法测得了复合管成型后外管的残余变形。试验结果表明,有限元分析结果与试验值接近,其偏差范围满足工程要求,所建立的有限元模型是合理的。研究成果可为双金属复合管的生产和使用提供重要的理论参考。
2010, 33 (6): 78-79.
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方补心扭矩仪研制及应用
孙永兴, 林元华, 施太和, 冯国杰, 王颖辉
摘要
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1751
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可视化
准确测量扭矩,不但可以为设计合理的钻具组合提供依据,而且也可以通过对钻柱扭矩信号进行处理来判断井下工况。目前国内外对有关钻柱扭矩测量研究工作有一定进展,但在测量精度和可靠性方面仍不够理想。通过改造方补心,研制了方补心扭矩仪,可直接测量钻柱扭矩。它包括发射器、接收机和测量传感器。室内实验和现场应用证实方补心扭矩仪工作可靠,解决了长期困扰钻井界的钻柱扭矩测量问题。
2008, 31 (3): 89-91.
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塔里木油田钻具失效原因
林元华, 骆发前, 施太和, 张智, 苏建文, 刘远洋
摘要
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486
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可视化
塔里木油田山前构造带地质结构复杂,同时强化钻井技术在塔里木油田得到应用,使得钻具在井下的使用环境恶劣,钻具工况复杂,导致塔里木油田钻杆加厚过渡带刺漏和钻具螺纹失效事故较多。文章从钻井工艺、钻杆材料特性等方面着手,探讨了塔里木油田钻具失效的原因。这些原因包括:强化钻井工况对钻杆的技术要求高;高转速引起的共振、钻柱的反转运动和钻杆材料机械性能指标等。
2007, 30 (5): 21-23.
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高酸性气井超临界态二氧化碳硫化氢的相态变化诱发钻采事故探讨
张智, 施太和,吴优,袁小兵,陈家凤
摘要
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可视化
四川川东北硫化氢气田群(包括罗家寨、渡口河、铁山坡、普光等区块)埋藏深、酸性组份含量高,部分气藏中的二氧化碳、硫化氢已处于超临界态。超临界态流体是指处于临界温度和临界压力以上的流体。二氧化碳的临界温度为31.05℃,临界压力为7.38MPa。硫化氢的临界温度为100.45℃,临界压力为9.00MPa。超临界态具有特殊的相态特征,具有粘度小、扩散系数大、密度大、流动性好、良好的溶解性和传质特性,并且在临界点附近对温度和压力尤为敏感。在钻采过程中,超临界态二氧化碳、硫化氢发生相态变化时,将可能引发比较严重的井喷事故。文章试图从超临界态二氧化碳、硫化氢的特殊相态特征入手,探讨相态变化诱发钻采事故的原因。
2007, 30 (1): 94-95,104.