高溫油氣井筒密閉環(huán)空壓力產(chǎn)生機理與防控措施

第1章井筒密閉環(huán)空壓力概述（1）
1.1密閉環(huán)空壓力及其工程背景（1）
1.1.1井筒環(huán)空及環(huán)空壓力定義（1）
1.1.2井筒環(huán)空帶壓的危害性（2）
1.1.3密閉環(huán)空壓力產(chǎn)生條件與區(qū)別（4）
1.2密閉環(huán)空壓力產(chǎn)生的工程背景（4）
1.2.1深水油氣井（4）
1.2.2具有多級封隔器的油氣井（5）
1.2.3高溫高壓氣井和儲氣庫注采井（5）
1.2.4頁巖氣水平井、地熱井和蒸汽注采井（6）
1.3密閉環(huán)空壓力起壓案例分析（7）
1.3.1生產(chǎn)測試期間密閉環(huán)空壓力解析（7）
1.3.2鉆井期間密閉環(huán)空壓力解析（9）
1.3.3蒸汽注采井密閉環(huán)空壓力解析（11）
1.4本章小結（13）
第2章井筒密閉環(huán)空壓力研究現(xiàn)狀（14）
2.1井筒密閉環(huán)空起壓機理研究現(xiàn)狀（14）
2.1.1國外研究現(xiàn)狀及進展（14）
2.1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及進展（16）
2.2環(huán)空壓力危害風險研究現(xiàn)狀（18）
2.2.1國外研究現(xiàn)狀及進展（18）
2.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及進展（19）
2.3環(huán)空壓力管控技術研究現(xiàn)狀（22）
2.3.1國外研究現(xiàn)狀及進展（22）
2.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及進展（25）
2.4本章小結（26）
第3章密閉環(huán)空熱膨脹起壓機理模型（28）
3.1密閉環(huán)空壓力產(chǎn)生機理（28）
3.1.1基于pVT關系的密閉環(huán)空壓力產(chǎn)生機理（28）
3.1.2基于體積相容性的密閉環(huán)空壓力產(chǎn)生機理（29）
3.1.3多層次環(huán)空的密閉環(huán)空壓力計算方法（30）
3.2生產(chǎn)過程中環(huán)空液體溫度變化（34）
3.2.1油管內(nèi)流體沿井身的溫度分布（34）
3.2.2井筒與地層之間的熱量傳遞（36）
3.2.3投產(chǎn)前后井筒環(huán)空液體溫度變化（38）
3.3密閉環(huán)空壓力起壓規(guī)律分析（41）
3.3.1井筒溫度與密閉環(huán)空壓力計算（41）
3.3.2密閉環(huán)空壓力隨生產(chǎn)時間的變化規(guī)律（42）
3.3.3密閉環(huán)空壓力隨地溫梯度的變化規(guī)律（43）
3.3.4密閉環(huán)空壓力隨日產(chǎn)量的變化規(guī)律（43）
3.4井筒流體性質(zhì)對環(huán)空壓力的影響（44）
3.4.1環(huán)空液體性質(zhì)的影響（44）
3.4.2產(chǎn)出液體性質(zhì)的影響（48）
3.4.3井筒環(huán)空飽和度的影響（51）
3.4.4可控因素敏感性評價與分析（51）
3.5本章小結（54）
第4章復雜高溫井筒環(huán)空異常帶壓危害分析（56）
4.1環(huán)空帶壓對套管強度可靠性的影響（56）
4.1.1環(huán)空壓力對套管強度可靠性的影響（56）
4.1.2環(huán)空壓力對套管應力分布的影響（57）
4.1.3環(huán)空帶壓條件下套管強度校核（59）
4.2環(huán)空帶壓對水泥環(huán)密封完整性的影響（62）
4.2.1環(huán)空壓力對水泥環(huán)密封完整性的影響（62）
4.2.2環(huán)空壓力上升階段的水泥環(huán)受力分析（64）
4.2.3環(huán)空壓力下降水泥環(huán)-套管界面受力分析（67）
4.3環(huán)空壓力對水泥環(huán)密封完整性的影響規(guī)律分析（69）
4.3.1水泥環(huán)-套管界面密封完整性分析（69）
4.3.2不同因素對界面環(huán)隙的影響規(guī)律（69）
4.3.3環(huán)空溫壓交變對水泥環(huán)本體密封性的影響（71）
4.4本章小結（75）
第5章環(huán)空隔熱與套管泄壓控壓措施優(yōu)化設計（77）
5.1熱膨脹環(huán)空起壓調(diào)控機制分析（77）
5.1.1密閉環(huán)空壓力控制措施歸類分析（77）
5.1.2環(huán)空液體溫度控制技術（80）
5.1.3熱膨脹環(huán)空液體釋放技術（81）
5.1.4環(huán)空流體壓縮性改善技術（85）
5.2雙層管壁泄壓套管及調(diào)控效果分析（86）
5.2.1雙層管壁套管調(diào)控機理與結構設計（86）
5.2.2關鍵參數(shù)設計與調(diào)控過程分析（89）
5.2.3雙層管壁套管調(diào)控效果分析（91）
5.2.4雙層管壁套管下入量優(yōu)化設計（94）
5.3井筒隔熱管材控壓機理及優(yōu)化設計（96）
5.3.1隔熱管材應用方式及對熱阻的影響（96）
5.3.2隔熱管材參數(shù)對調(diào)控效果的影響（98）
5.3.3地溫梯度和日產(chǎn)量對調(diào)控效果的影響（100）
5.3.4隔熱管柱組合及關鍵參數(shù)設計方法（101）
5.4本章小結（102）
第6章環(huán)空注氮控壓機理與優(yōu)化設計（104）
6.1環(huán)空注氮控壓計算方法（104）
6.1.1環(huán)空注氮控壓機理（104）
6.1.2環(huán)空注氮后壓力計算方法（104）
6.1.3密閉環(huán)空壓力求解與分析（107）
6.2環(huán)空注氮控壓適用性分析（108）
6.2.1氮氣注入量的影響（108）
6.2.2深水油氣井水深的影響（109）
6.2.3地溫梯度的影響（110）
6.2.4環(huán)空流體性質(zhì)的影響（111）
6.3環(huán)空注氮控壓優(yōu)化設計（113）
6.3.1環(huán)空注氮控壓注入量優(yōu)化設計方法（113）
6.3.2最優(yōu)注入量求解與變化規(guī)律（115）
6.3.3最優(yōu)注入量影響因素敏感性分析（116）
6.4本章小結（120）
第7章結論與建議（121）
7.1結論（121）
7.2建議（122）
參考文獻（124）