段吉彬

摘要：在儲(chǔ)氣庫的注采的交變的過程中，井筒的安全是降低儲(chǔ)氣庫的主要因素。通過對(duì)儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓監(jiān)測，分析出儲(chǔ)氣庫主要的風(fēng)險(xiǎn)原因，對(duì)儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空的壓力問題以及對(duì)井筒可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究，為儲(chǔ)氣庫注采井的事故影響因素進(jìn)行全面檢測，完善出合理的儲(chǔ)氣注采井的檢測系統(tǒng)，建立出儲(chǔ)氣庫注采井科學(xué)有效的管理方案，減少儲(chǔ)氣庫注采井的事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)氣庫;注采井;環(huán)空帶壓檢測;風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

前言：

通過對(duì)儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓問題進(jìn)行明確的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，對(duì)儲(chǔ)氣系統(tǒng)的帶壓的變化規(guī)律進(jìn)行分析，給環(huán)空帶壓風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)進(jìn)行分級(jí)，總結(jié)出合理的儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓管理方案，為不同級(jí)別的環(huán)空帶壓采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施和管理，減少環(huán)空帶壓風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)，提高儲(chǔ)氣庫的工作效率。

一、儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓案例分析

例如華北油田蘇橋儲(chǔ)氣庫群3口氣井為了高效的完成環(huán)控帶隱患治理，針對(duì)氣井出現(xiàn)的環(huán)空壓力難題，華北油田采用可溶球和暫堵劑相互配合進(jìn)行暫堵技術(shù)壓井的方法，通過這種方法解決環(huán)控帶壓力的難題。環(huán)控帶壓是指儲(chǔ)氣庫井中套環(huán)空間的儲(chǔ)層氣體的竄入所產(chǎn)生的壓力異常，蘇橋儲(chǔ)氣庫作為目前國內(nèi)壓力等級(jí)最高的儲(chǔ)氣庫群，蘇橋儲(chǔ)氣庫井下環(huán)境比較復(fù)雜，井控風(fēng)險(xiǎn)極高，治理難度也比較的大。為此，華北油田經(jīng)過對(duì)儲(chǔ)氣庫的帶壓原因的認(rèn)真分析，采用光纖測井觀察氣體竄漏的具體位置，使用可溶球和暫堵劑配合進(jìn)行暫堵，這種暫堵技術(shù)成功的應(yīng)用，不僅縮短了施工周期，還降低了儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓的控制風(fēng)險(xiǎn)，減少了施工的難度。

二、儲(chǔ)氣庫井注采風(fēng)險(xiǎn)因素

（一）儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓變化

環(huán)空帶壓是儲(chǔ)氣注采的過程中，會(huì)經(jīng)常的出現(xiàn)的壓力變化異常的現(xiàn)象，而導(dǎo)致這種環(huán)空帶壓的壓力變化的原因是多種多樣的。儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓和其他形式氣井的帶壓相同，壓力的變化都會(huì)導(dǎo)致注采井管柱的泄露現(xiàn)象發(fā)生，使注采井管柱的安全問題受到很大的影響，這種現(xiàn)象會(huì)給儲(chǔ)氣庫注采井的生產(chǎn)產(chǎn)生不同程度的影響。

（二）儲(chǔ)氣庫井安全屏障的失效

由于儲(chǔ)氣庫中的環(huán)控帶壓的類型不一樣，所以環(huán)控帶壓之間的安全屏障的形式也不一樣。在儲(chǔ)氣庫的注采過程中，氣體在不同的安全屏障中也會(huì)導(dǎo)致不同地環(huán)控帶壓，所以容易造成不同的氣體泄漏。在儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓的安全屏障中，需要的組成部件也比較的多，氣體的泄漏途徑也比較的的多，每一個(gè)的具體組成部件都有可能成為氣體泄漏的原因，所以儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓安全屏障的失效的原因也很多。例如儲(chǔ)氣庫安全屏障中的套管的連接螺紋或者套管底的密封層失效，會(huì)導(dǎo)致天然氣泄露到儲(chǔ)氣庫的底層，導(dǎo)致高壓天然氣把套管擠毀或者把套管頂出地面。

（三）環(huán)控帶壓的事故的原因

在儲(chǔ)氣庫的注采井環(huán)空帶壓安全屏障中的安全臨界值中可以看出，儲(chǔ)氣庫的安全臨界值是確定環(huán)控帶壓的安全性的主要監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)儲(chǔ)氣庫的注采井環(huán)控壓力到了儲(chǔ)氣庫的臨界值的時(shí)候，儲(chǔ)氣庫的封隔器的承受能力、技術(shù)套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度、儲(chǔ)氣庫生產(chǎn)套管抗外壓的強(qiáng)度、儲(chǔ)氣庫井口裝置承受壓力的能力、儲(chǔ)氣庫的油管受到外擠的強(qiáng)度以及套管的表層的抗內(nèi)壓的程度，都是環(huán)控帶壓的事故發(fā)生的原因[1]。

（四）環(huán)控帶壓風(fēng)險(xiǎn)的因素

通過儲(chǔ)氣庫井的自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以看出，環(huán)控帶壓的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生因素主要是因?yàn)閮?chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶的安全屏障的組成零件的失敗性，這種安全屏障失敗的可能性是造成儲(chǔ)氣庫環(huán)空帶對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。

三、儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓變化的控制

（一）改善注采井環(huán)空帶壓變化

根據(jù)儲(chǔ)氣庫的注采過程的不斷的深入，對(duì)儲(chǔ)氣庫的注采井環(huán)空帶壓變化進(jìn)行分析，為這種現(xiàn)象的研究結(jié)果制定出相應(yīng)的對(duì)策。通過模擬儲(chǔ)氣庫的注采過程，在保證儲(chǔ)氣庫的環(huán)空帶的溫度和密度的同時(shí)對(duì)環(huán)空帶壓過程中出現(xiàn)的變化異常進(jìn)行模擬，把儲(chǔ)氣庫和井筒特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，模擬出儲(chǔ)氣庫注采井內(nèi)部的真實(shí)情況，使用雙流體模型的UGS力學(xué)的研究中的方法，對(duì)儲(chǔ)氣庫的注采井環(huán)空帶壓變化進(jìn)行一定的修正[2]。在儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓變化中對(duì)失環(huán)和偏心環(huán)的帶壓變化的分析中，可以建立瞬態(tài)傳熱的模型或者建立流體流動(dòng)的模型對(duì)注采井環(huán)空帶壓的變化進(jìn)行模擬檢測，改善注采井環(huán)空帶壓變化。

（二）儲(chǔ)氣庫井環(huán)控壓力改進(jìn)形式

通過對(duì)儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓安全屏障的失效的形式的分析，可以發(fā)現(xiàn)環(huán)控打壓安全屏障的失效的原因可以是環(huán)控帶壓屏障中任何一個(gè)零件的故障所造成的，所以應(yīng)該對(duì)儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空帶壓的監(jiān)測對(duì)儲(chǔ)氣庫的具體的井屏障進(jìn)行監(jiān)測，設(shè)置出儲(chǔ)氣庫安全帶壓的臨界值，分析出儲(chǔ)氣庫安全屏障中其他零件的承受能力，為儲(chǔ)氣庫的井口設(shè)定出額定的有效壓力，當(dāng)儲(chǔ)氣庫的環(huán)控壓力快要接近臨界值的時(shí)候，對(duì)儲(chǔ)氣庫的井口進(jìn)行有效地壓力控制。

（三）儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空壓力改進(jìn)的方法

想要改變儲(chǔ)氣庫的注采井環(huán)空壓力，首先需要對(duì)安全屏障失效的原因進(jìn)行分析，然后再對(duì)儲(chǔ)氣庫環(huán)空帶壓的安全屏障的組成元器件的承受能力進(jìn)行分析，確定出儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空壓力的臨界值。根據(jù)儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空壓力的臨界值對(duì)儲(chǔ)氣庫的不同問題進(jìn)行分析，對(duì)儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空壓力的臨界值進(jìn)行精確的計(jì)算，在此同時(shí)，還應(yīng)該分析出儲(chǔ)氣庫環(huán)空流體的壓力和環(huán)空帶壓的安全屏障的磨損問題以及時(shí)間性腐蝕問題。最后計(jì)算出儲(chǔ)氣庫注采井環(huán)空壓力的各個(gè)部位隨著時(shí)間變化臨近壓力的具體數(shù)值[3]。通過這些精確數(shù)值的監(jiān)測，對(duì)儲(chǔ)氣庫的注采井環(huán)空風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的判斷，儲(chǔ)氣庫的安全監(jiān)測系統(tǒng)和環(huán)空壓力值的動(dòng)態(tài)提供更加準(zhǔn)確的定量依據(jù)。

（四）儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓風(fēng)險(xiǎn)的控制

為了保證儲(chǔ)氣庫相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的準(zhǔn)確性，可以對(duì)儲(chǔ)氣庫在注采過程的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合，為儲(chǔ)氣庫的環(huán)控帶進(jìn)行自動(dòng)的分析，從分析中確定環(huán)控帶壓出現(xiàn)的位置、原因以及風(fēng)險(xiǎn)因素，然后進(jìn)一步對(duì)儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓風(fēng)險(xiǎn)因素出現(xiàn)的概率和造成的后果進(jìn)行評(píng)價(jià)，把儲(chǔ)氣庫的環(huán)控帶壓的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，根據(jù)對(duì)事件發(fā)生的可能性和儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的判斷，結(jié)合出儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓安全屏障的安全控制系數(shù)，對(duì)儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶的控制方程進(jìn)行優(yōu)化，為儲(chǔ)氣庫的安全監(jiān)測系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，建立出儲(chǔ)氣庫的安全監(jiān)測系統(tǒng)和事故控制在系統(tǒng)。

結(jié)語：

通過對(duì)儲(chǔ)氣庫的環(huán)控帶壓監(jiān)測變載荷作用的保障，能夠分析出儲(chǔ)氣庫環(huán)控帶壓保護(hù)屏障失效的原因，對(duì)儲(chǔ)氣庫的環(huán)控帶異常的原因進(jìn)行優(yōu)化管理，為環(huán)控帶的安全控制和動(dòng)態(tài)保護(hù)提供準(zhǔn)確的定量依據(jù)，判斷出失效風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)，建立出事故初步判斷的系統(tǒng)和儲(chǔ)氣庫注采井的環(huán)控帶安全監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)儲(chǔ)氣庫的運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)，讓儲(chǔ)氣庫能夠更加安全的生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張智，蔡楠，趙苑瑾等.控制地下儲(chǔ)氣庫強(qiáng)采強(qiáng)注井環(huán)空超壓的氮?dú)庵L度計(jì)算方法[J].天然氣工業(yè)，2021，41（06）：83-88.

[2]王兆會(huì)，曲從鋒，周琛洋等.基于環(huán)空壓力的儲(chǔ)氣庫井風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)及管控程序[J].鉆采工藝，2020，43（06）：17-20+6-7.

[3]王兆會(huì)，陳俊，李軍鵬等.儲(chǔ)氣庫井環(huán)空帶壓相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].鉆采工藝，2018，41（05）：38-41+9.