地下天然气储气井的现状与前景

储气井是一种压力容器,也是地下压力容器的典型代表。由于开发储气井的理念来源于油气井,因此储气井具有常规压力容器所不具备的特性并存在很多先天不足。文章针对储气井的现状,剖析了储气井在材料、设计、制造、检验检测等各环节存在的问题,并对储气井的健康发展提出了改进建议。     

天然气高压储气井安装施工质量监检要点

叙述了天然气高压储气井的结构特点、施工主要工序和质量控制要点，可供参考。     

地下储气井的制造监督检验

参照《压力容器监督检验规则》（TSGR7004-2013）介绍了地下储气井的制造监督检验项目和控制要素,并对目前监督检验过程中存在的一些问题进行了探讨,确保监督检验质量。     

CNG储气井套管均匀腐蚀的超声相控阵试验研究

地下高压CNG储气井套管的腐蚀为储气井在使用中的主要损伤形式,为了更好地实现储气井套管腐蚀检测和安全状况评级,本文设计了模拟储气井套管均匀腐蚀的阶梯环状套管,应用最新研制出的储气井相控阵综合检测系统,对套管的均匀腐蚀进行模拟检测研究。阶梯环状套管设计符合实际套管腐蚀减薄规律,利用相控阵综合检测系统能满足对不同组别阶梯环的全覆盖、高精度检测。对阶梯环状套管均匀腐蚀的相控阵检测技术研究结果,可为我国广泛使用的地下高压CNG储气井腐蚀检测和研究提供一定的参考意义。     

气井完整性概念初探及评价指标研究

针对目前国内外尚无明确的气井完整性概念和生产气井完整性评价指标体系的现状,分析了现有的关于气井完整性解释的不足,初步提出了气井完整性的概念,强调了气井完整性是气井处于地层流体发生无控制流动的风险在可接受范围之内的状态。并根据此概念,从完整性管理、屏障设备、监测状态三个方面,建立了气井完整性评价指标体系,分析了各个评价指标与气井完整性的关系。屏障设备完整性是气井完整性的核心,完整性管理是提高气井完整性的关键,监测状态是气井完整性最直接的判断依据。     

储气井螺纹连接安全性有限元模拟分析及实验研究

储气井是一种新型压力容器,其螺纹连接的安全性目前既没有经过充分的研究论证,也没有经过实践的充分检验.通过实验和有限元模拟方法,对储气井螺纹连接的安全性进行了分析研究,得出了以下结论:(1)储气井模拟构件在极限内压实验过程中,在管体发生强度失效前,螺纹连接接头部位先发生泄漏失效,表明螺纹连接接头是储气井的薄弱环节;(2)储气井在极限内压条件下的破坏模式为“漏而不破”,这一特性有益于保障储气井的安全;(3)螺纹沟槽对于井管管体而言是一种“损伤”,但其并没有增高螺纹连接接头部位的结构应力,原因是因为接箍起到了加强作用;(4)螺纹连接接头部位螺纹牙底存在应力集中,可能会导致疲劳失效,建议设计时予以重点考虑,内压疲劳实验结果显示螺纹连接接头的抗疲劳性能满足储气井一般工况要求.     

储气井定期检验上管段井筒壁厚分析

储气井上管段是外腐蚀导致壁厚减薄较易发生的部位。储气井的外腐蚀存在不均匀性，本文采用反距离空间插值法对储气井上管段的壁厚离散数据做了整体分析，分析结果与现场实际情况基本符合。储气井地表周围应避免潮湿等带来外腐蚀，其固并方法应淘汰落后的固井灌浆工艺的同时须加入扶正器以实现水泥环的均匀保护。     

CNG储气井安全状况及预警风险分析

<正>根据国家发展清洁能源汽车,减少环境污染,改善大气质量的方针,压缩天然气(以下简称CNG)汽车技术孕育而生。通过十几年的研发、改进和市场使用,此项技术日趋成熟,推动了CNG汽车产业的迅猛发展。四川是全国最早使用CNG汽车的省。通过四川的CNG汽车产业发展情况,对C'G储气井的设计、制造、使用等环节存在的安全隐患和检测检验、安全监管现状进行详细的分析和解     

含硫气井井筒完整性风险评价研究

针对含硫气井开发过程中井筒完整性失效风险,建立了含硫气井风险评价模型。采用Bow-tie模型将井筒完整性的失效形式分为水力屏障失效、实体屏障失效和操作管理屏障失效3个方面,确定了含硫气井井筒完整性失效的28个风险因素;基于层次分析法定量确定了各风险因素的权重,通过风险矩阵法评估了风险因素发生的可能性与严重程度,实现了对井筒完整性风险等级的划分。将以上方法对某含硫气井进行了应用,确定了该井的风险等级及主要风险因素。研究结果表明:建立的风险评价模型能够对含硫气井井筒完整性进行评价,确定风险等级。该方法的应用有助于降低含硫气井的事故风险,可为含硫气井完整性现场管理提供参考。     

含硫气井公众危害程度分级方法研究

本文对我国陆上含硫化氢天然气井的公众危害程度分级方法进行了研究.通过对国内外含硫气井分级方法的调研,利用含硫气井数据统计分析、事故后果数值模拟等技术手段,结合我国国情,提出了以硫化氢释放速率为分级指标、将含硫气井按公众危害程度划分为三级的分级方法,提出了硫化氢释放速率的计算方法,并对我国含硫气井进行了分级.     

基于Fluent的井喷失控有毒气体扩散模拟研究

井喷是石油工业生产中比较常见的一种事故,特别是高含硫气井井喷后会造成重大的人员伤亡,研究H2S气井井喷后毒气扩散规律具有重要现实意义.基于重庆开县“12·23”井喷事件的初始数据,建立了具有障碍物的含H2S气井井喷事故模型.运用Fluent软件对不同高度的障碍物、不同风速、不同井口释放速率三种工况下的含H2S气井井喷扩散情况进行了模拟研究,得出了三种工况下1000ppmH2S的最远扩散距离,为高含硫气井的应急疏散和安全规划提供参考.     

基于公众安全防护的含硫气井分级监管建议

通过对我国含硫气井安全生产监管现状的调研，对比国外含硫气井安全监管的作法，分析了我国含硫气井安全生产监管工作中公众安全保护方面存在问题。基于含硫气井公众危害程度分级方法，结合我国实际情况，从公众安全防护的角度，提出了实施含硫气井分级监管的若干建议。本文的研究结果，可以为我国含硫气田安全监管工作进一步完善提供参考。     

含硫气井应急管理模式初探

含硫气井井喷事故对公众安全具有重大危害，加强含硫气井应急管理，对坚持以人为本，保护人民群众生命健康安全具有重要意义。针对含硫气井重大事故风险特点，提出了以保障公众安全为主旨，以风险分级防控为方法，以企地联合应急为机制，以专业应急救援为保障的含硫气井应急管理模式，结合风险管理理论，分析提出了风险管理、协同应急机制、应急资源保障等方面的具体对策措施。     

陆上含硫气井安全规划方法探讨

本文对我国陆上含硫化氢天然气井的安全规划方法进行了研究。通过对国内外含硫气井安全规划方法及支撑技术手段的调研，结合我国含硫气井实际情况，提出了以公众防护为目标，以含硫气井分级方法为基础，以事故后果分析及定量风险分析为支撑技术手段，以公众安全防护距离及应急计划区划分为主要内容的含硫气井安全规划方法，并就新建及已有含硫气井分别加以了讨论。该方法为含硫气田勘探开发的政府安全监管及企业安全管理提供了参考依据。     

基于灰色关联度的气井主控因素定量描述

低渗致密气藏老井稳产一直是气田开发关注的焦点。通过对气井生产动态分析挖掘主控因素,有的放矢地采取相应措施,是老井稳产的重要方法与手段。研究与应用表明,在气井影响因素模型表征描述的基础上,灰色关联分析能够及时、准确、定量化地提取气井生产主要影响因素,弥补人工定性分析的不足,为气井稳产工艺措施实施提供了重要的决策支持与效果预测,具有较好的可行性与有效性,为气田智能开发与管理探索了一种新思路与新方法。     

海上气井环空带压油套管柱动态安全评价技术

为了有效预测海上气井环空带压油套管柱潜在失效风险及安全管理环空压力，提出1种基于井口压力、温度和液位多参数监测的海上气井环空带压油套管柱动态安全评价技术。首先，结合气井生产状态参数和完井信息，建立气井井筒压力分布计算方法；然后，根据力学知识分析气井环空带压油套管柱应力场特点，进而提出利用环空带压井油套管柱安全系数作为油套管柱失效评价依据；最终，开发海上气井环空带压安全监测系统并开展现场案例井分析。研究结果表明:监测系统能够准确获取环空带压状态参数，通过环空压力状态变化分析阐述“A”环空带压机理为泄漏点处油套管之间压力平衡的保持；结合实际井口环空压力监测数据，井筒安全系数能够实时表征油套管柱安全状态。     

含硫气井完整性风险等级预测研究

为保证含硫气井在开发过程中安全高效生产,提出一种基于主成分分析(PCA)和BP神经网络的含硫气井完整性风险等级预测模型。首先,采用Bow-tie方法得到含硫气井完整性失效风险因素,通过模糊评价法对风险因素进行量化处理;然后,利用PCA提取综合指标,并结合BP神经网络得到预测模型,进而得到风险等级。研究结果表明:通过PCA能使BP神经网络的输入数据由28个减少至4个,所建模型的风险等级预测精度高于未经PCA的BP神经网络;通过PCA与BP神经网络结合的预测模型可识别含硫气井开发过程中完整性失效的风险因素,完善了含硫气井风险等级预测技术。     

基于环空带压临界值确定高温高压气井临界产量

高温高压气井环空带压现象日益严重,环空带压过大可能破坏井筒的完整性,基于能量守恒定律和井筒径向传热机理,建立了井筒多环空温度场计算模型;综合考虑环空温度效应和体积效应,建立了环空带压控制方程,以某高温高压气井为例,开展了基于环空带压临界值确定高温高压气井临界产量的具体分析。研究结果表明:环空温度随产量和生产时间的增大先增加后逐渐稳定,相比生产时间,产量对环空温度的影响更加明显;环空带压越大,井下管柱安全系数越小,综合对比API RP 90标准和环空带压安全评价2种方法的结果,确定了各环空最大允许带压值,结合环空带压与产量的关系可得到高温高压气井的临界产量。研究结果对合理制定高温高压气井的生产制度具有理论指导意义。     

气井环空带压临界控制值研究

为了保证环空带压气井生产阶段的井筒完整性,确定气井环空压力安全运行范围,建立了基于API RP 90-2推荐做法的环空带压安全评价方法,重点研究了气井环空带压临界控制值计算方法,提出了1套方便现场应用的环空压力管控图版,针对某环空带压气井进行了现场应用研究。研究表明:API RP 90是针对海上油气井环空带压安全评价的推荐做法,在API RP 90-2推荐做法发布以后已不再继续适用于陆上油气井;基于API RP 90-2的推荐做法考虑因素更为全面,推荐在陆上油气井使用;环空带压临界控制值不再是1个固定值,而是随服役时间增长以及相邻和自身环空压力变化等因素不断变化的值。     

环空带压气井液位测试方法改进研究及应用

为了实时有效监测环空带压气井的液面位置,评价环空带压气井的风险,在传统回波定位技术基础上,提出了1种基于自相关分析的气井液位声波测试方法;建立了环空液位声波测试实验系统,开展了不同起爆压力下环空液位测试实验;对检测到声波信号进行平滑降噪和自相关分析,计算液面位置,并与真实液位进行对比分析;将该方法在现场含噪声的环空带压气井液位测试中进行了应用。结果表明:该方法能够对环空液位声波测试信号中的液面反射波进行有效提取;相比较现有在测试信号平滑降噪基础上提取的液面位置,降低了计算误差;同时,该方法能够在井下噪声环境中实现微弱液面反射声波的有效提取,其处理后的信号峰值指标更为突出,提高了测试系统对液位的识别能力,便于自动识别。