[发明专利]油气井管柱环空极限压力预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气工业的油、气井安全生产技术，尤其适用于高温高压高酸性气井管柱环空极限压力预测以及油气井压裂管柱环空平衡压力确定。

背景技术

随着天然气勘探开发工作的不断深入，大量高压气井在开发过程中相继出现环空带压的现象。高压气井油管外环空或套管外环空带压现象非常普遍，引起的问题也日益严重。美国矿产部统计了美国外大陆架区域环空带压情况，发现该区域有8000多口井存在一个或多个环空同时带压，并且约50％的环空带压发生在A环空(油管-生产套管之间的环空)，10％环空带压发生在B环空(生产套管-技术套管之间的环空)，30％环空带压发生在C、D环空(两层技术套管之间的环空、技术套管-表层套管之间的环空)，并且随着生产时间的延长，环空带压几率越来越大。据对墨西哥湾OCS地区的统计，开采15年的井地面能测量出环空带压(一层或几层套管带压)的概率约占到总井数的50％。

目前国内在高压气井环空带压管理方面的研究深度还很不够，在确定环空压力安全范围的方法上还很不完善，例如文献中在管柱环空压力界限预测时只考虑了单向应力，没有考虑三轴应力，只预测了最大最小压力，没有预测最安全压力。

另外，目前，油气井压裂管柱环空平衡压力计算方法也很不完善。

发明内容

本发明的目的在于通过现有数据，合理预测气井管柱环空最小许可压力、最大许可压力以及最安全压力，用以指导采气工程方案设计以及气井安全生产管理和控制。

为达上述目的，本发明具体提供一种油气井管柱环空极限压力预测方法，所述预测方法包含：获取管柱压力状态信息；当所述管柱压力状态信息中含有给定管柱内压力值时，通过以下公式获得最安全的管柱外压力模型：

poap=[(3c+1)(a+bc)+(1-3c)(a-bc)]pi-2σzb[(3c+1)(c+1)+(1-3c)(1-c)];]]>

当所述管柱压力状态信息中含有给定管柱外压力值时，通过以下公式获得最安全的管柱内压力模型：