高温油气井筒密闭环空压力产生机理与防控措施

第1章井筒密闭环空压力概述（1）
1.1密闭环空压力及其工程背景（1）
1.1.1井筒环空及环空压力定义（1）
1.1.2井筒环空带压的危害性（2）
1.1.3密闭环空压力产生条件与区别（4）
1.2密闭环空压力产生的工程背景（4）
1.2.1深水油气井（4）
1.2.2具有多级封隔器的油气井（5）
1.2.3高温高压气井和储气库注采井（5）
1.2.4页岩气水平井、地热井和蒸汽注采井（6）
1.3密闭环空压力起压案例分析（7）
1.3.1生产测试期间密闭环空压力解析（7）
1.3.2钻井期间密闭环空压力解析（9）
1.3.3蒸汽注采井密闭环空压力解析（11）
1.4本章小结（13）
第2章井筒密闭环空压力研究现状（14）
2.1井筒密闭环空起压机理研究现状（14）
2.1.1国外研究现状及进展（14）
2.1.2国内研究现状及进展（16）
2.2环空压力危害风险研究现状（18）
2.2.1国外研究现状及进展（18）
2.2.2国内研究现状及进展（19）
2.3环空压力管控技术研究现状（22）
2.3.1国外研究现状及进展（22）
2.3.2国内研究现状及进展（25）
2.4本章小结（26）
第3章密闭环空热膨胀起压机理模型（28）
3.1密闭环空压力产生机理（28）
3.1.1基于pVT关系的密闭环空压力产生机理（28）
3.1.2基于体积相容性的密闭环空压力产生机理（29）
3.1.3多层次环空的密闭环空压力计算方法（30）
3.2生产过程中环空液体温度变化（34）
3.2.1油管内流体沿井身的温度分布（34）
3.2.2井筒与地层之间的热量传递（36）
3.2.3投产前后井筒环空液体温度变化（38）
3.3密闭环空压力起压规律分析（41）
3.3.1井筒温度与密闭环空压力计算（41）
3.3.2密闭环空压力随生产时间的变化规律（42）
3.3.3密闭环空压力随地温梯度的变化规律（43）
3.3.4密闭环空压力随日产量的变化规律（43）
3.4井筒流体性质对环空压力的影响（44）
3.4.1环空液体性质的影响（44）
3.4.2产出液体性质的影响（48）
3.4.3井筒环空饱和度的影响（51）
3.4.4可控因素敏感性评价与分析（51）
3.5本章小结（54）
第4章复杂高温井筒环空异常带压危害分析（56）
4.1环空带压对套管强度可靠性的影响（56）
4.1.1环空压力对套管强度可靠性的影响（56）
4.1.2环空压力对套管应力分布的影响（57）
4.1.3环空带压条件下套管强度校核（59）
4.2环空带压对水泥环密封完整性的影响（62）
4.2.1环空压力对水泥环密封完整性的影响（62）
4.2.2环空压力上升阶段的水泥环受力分析（64）
4.2.3环空压力下降水泥环-套管界面受力分析（67）
4.3环空压力对水泥环密封完整性的影响规律分析（69）
4.3.1水泥环-套管界面密封完整性分析（69）
4.3.2不同因素对界面环隙的影响规律（69）
4.3.3环空温压交变对水泥环本体密封性的影响（71）
4.4本章小结（75）
第5章环空隔热与套管泄压控压措施优化设计（77）
5.1热膨胀环空起压调控机制分析（77）
5.1.1密闭环空压力控制措施归类分析（77）
5.1.2环空液体温度控制技术（80）
5.1.3热膨胀环空液体释放技术（81）
5.1.4环空流体压缩性改善技术（85）
5.2双层管壁泄压套管及调控效果分析（86）
5.2.1双层管壁套管调控机理与结构设计（86）
5.2.2关键参数设计与调控过程分析（89）
5.2.3双层管壁套管调控效果分析（91）
5.2.4双层管壁套管下入量优化设计（94）
5.3井筒隔热管材控压机理及优化设计（96）
5.3.1隔热管材应用方式及对热阻的影响（96）
5.3.2隔热管材参数对调控效果的影响（98）
5.3.3地温梯度和日产量对调控效果的影响（100）
5.3.4隔热管柱组合及关键参数设计方法（101）
5.4本章小结（102）
第6章环空注氮控压机理与优化设计（104）
6.1环空注氮控压计算方法（104）
6.1.1环空注氮控压机理（104）
6.1.2环空注氮后压力计算方法（104）
6.1.3密闭环空压力求解与分析（107）
6.2环空注氮控压适用性分析（108）
6.2.1氮气注入量的影响（108）
6.2.2深水油气井水深的影响（109）
6.2.3地温梯度的影响（110）
6.2.4环空流体性质的影响（111）
6.3环空注氮控压优化设计（113）
6.3.1环空注氮控压注入量优化设计方法（113）
6.3.2*优注入量求解与变化规律（115）
6.3.3*优注入量影响因素敏感性分析（116）
6.4本章小结（120）
第7章结论与建议（121）
7.1结论（121）
7.2建议（122）
参考文献（124）