南海A气田完井管柱设计研究摘要
完井管柱在井下与产层流体直接接触,在整个生产阶段内承担着将油气资源由地层输送到地面的角色,它的选择合理与否关乎油气井能否安全高效生产。南海A气田属于海上深水气田,设计配产高、生产年限长、井下完井管柱复杂,管柱结构的合理性和稳定性要求高。针对南海A气田以上特点,本论文开展了适用于该气田生产现状的完井管柱设计研究,主要取得了以下成果:(1)调研分析了国内外管柱优选相关文献,提出适用于南海A气田不同产量气井的完井管柱设计方案。(2)采用选材图版结合室内腐蚀实验对南海A气田材质进行了选择,确定了适用于各气井完井管柱的材质为:13Cr。(3)进行了气井产能分析、管柱摩阻损失分析、携液分析和无固相冲蚀分析,确定了各井完井管柱的尺寸,3.5 in:A3、A4、A5、A9、A10、A11井;4.5 in:A1、A6、A7、A8;5.5 in:A2井。(4)分析了活塞效应、螺旋弯曲效应、鼓胀效应和温度效应对完井管柱的影响。采用安全系数法对不同工况下管柱腐蚀前后强度进行了校核,确定了完井管柱对应的钢级和磅级,3.5 in-L80-10.2 lb/ft管柱:A3、A4、A5、A9、A10、A11井;4.5 in-L80-13.5lb/ft:A1、A6、A7、A8井;5.5 in-L80-20 lb/ft:A2井。(5)采用数值模拟及Salama模型对管柱进行了固相颗粒冲蚀研究,计算结果表明,当前选择方案下完井管柱无冲蚀风险,进一步验证了所选完井管柱方案的合理性。
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