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高温油气井筒密闭环空压力产生机理与防控措施
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第1章井筒密闭环空压力概述(1)
1.1密闭环空压力及其工程背景(1)
1.1.1井筒环空及环空压力定义(1)
1.1.2井筒环空带压的危害性(2)
1.1.3密闭环空压力产生条件与区别(4)
1.2密闭环空压力产生的工程背景(4)
1.2.1深水油气井(4)
1.2.2具有多级封隔器的油气井(5)
1.2.3高温高压气井和储气库注采井(5)
1.2.4页岩气水平井、地热井和蒸汽注采井(6)
1.3密闭环空压力起压案例分析(7)
1.3.1生产测试期间密闭环空压力解析(7)
1.3.2钻井期间密闭环空压力解析(9)
1.3.3蒸汽注采井密闭环空压力解析(11)
1.4本章小结(13)
第2章井筒密闭环空压力研究现状(14)
2.1井筒密闭环空起压机理研究现状(14)
2.1.1国外研究现状及进展(14)
2.1.2国内研究现状及进展(16)
2.2环空压力危害风险研究现状(18)
2.2.1国外研究现状及进展(18)
2.2.2国内研究现状及进展(19)
2.3环空压力管控技术研究现状(22)
2.3.1国外研究现状及进展(22)
2.3.2国内研究现状及进展(25)
2.4本章小结(26)
第3章密闭环空热膨胀起压机理模型(28)
3.1密闭环空压力产生机理(28)
3.1.1基于pVT关系的密闭环空压力产生机理(28)
3.1.2基于体积相容性的密闭环空压力产生机理(29)
3.1.3多层次环空的密闭环空压力计算方法(30)
3.2生产过程中环空液体温度变化(34)
3.2.1油管内流体沿井身的温度分布(34)
3.2.2井筒与地层之间的热量传递(36)
3.2.3投产前后井筒环空液体温度变化(38)
3.3密闭环空压力起压规律分析(41)
3.3.1井筒温度与密闭环空压力计算(41)
3.3.2密闭环空压力随生产时间的变化规律(42)
3.3.3密闭环空压力随地温梯度的变化规律(43)
3.3.4密闭环空压力随日产量的变化规律(43)
3.4井筒流体性质对环空压力的影响(44)
3.4.1环空液体性质的影响(44)
3.4.2产出液体性质的影响(48)
3.4.3井筒环空饱和度的影响(51)
3.4.4可控因素敏感性评价与分析(51)
3.5本章小结(54)
第4章复杂高温井筒环空异常带压危害分析(56)
4.1环空带压对套管强度可靠性的影响(56)
4.1.1环空压力对套管强度可靠性的影响(56)
4.1.2环空压力对套管应力分布的影响(57)
4.1.3环空带压条件下套管强度校核(59)
4.2环空带压对水泥环密封完整性的影响(62)
4.2.1环空压力对水泥环密封完整性的影响(62)
4.2.2环空压力上升阶段的水泥环受力分析(64)
4.2.3环空压力下降水泥环-套管界面受力分析(67)
4.3环空压力对水泥环密封完整性的影响规律分析(69)
4.3.1水泥环-套管界面密封完整性分析(69)
4.3.2不同因素对界面环隙的影响规律(69)
4.3.3环空温压交变对水泥环本体密封性的影响(71)
4.4本章小结(75)
第5章环空隔热与套管泄压控压措施优化设计(77)
5.1热膨胀环空起压调控机制分析(77)
5.1.1密闭环空压力控制措施归类分析(77)
5.1.2环空液体温度控制技术(80)
5.1.3热膨胀环空液体释放技术(81)
5.1.4环空流体压缩性改善技术(85)
5.2双层管壁泄压套管及调控效果分析(86)
5.2.1双层管壁套管调控机理与结构设计(86)
5.2.2关键参数设计与调控过程分析(89)
5.2.3双层管壁套管调控效果分析(91)
5.2.4双层管壁套管下入量优化设计(94)
5.3井筒隔热管材控压机理及优化设计(96)
5.3.1隔热管材应用方式及对热阻的影响(96)
5.3.2隔热管材参数对调控效果的影响(98)
5.3.3地温梯度和日产量对调控效果的影响(100)
5.3.4隔热管柱组合及关键参数设计方法(101)
5.4本章小结(102)
第6章环空注氮控压机理与优化设计(104)
6.1环空注氮控压计算方法(104)
6.1.1环空注氮控压机理(104)
6.1.2环空注氮后压力计算方法(104)
6.1.3密闭环空压力求解与分析(107)
6.2环空注氮控压适用性分析(108)
6.2.1氮气注入量的影响(108)
6.2.2深水油气井水深的影响(109)
6.2.3地温梯度的影响(110)
6.2.4环空流体性质的影响(111)
6.3环空注氮控压优化设计(113)
6.3.1环空注氮控压注入量优化设计方法(113)
6.3.2*注入量求解与变化规律(115)
6.3.3*注入量影响因素敏感性分析(116)
6.4本章小结(120)
第7章结论与建议(121)
7.1结论(121)
7.2建议(122)
参考文献(124)
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