海上气井环空带压管理方案研究及应用*

李 强 武治强 何英明 刘书杰 曹砚锋 何保生 杨向前 欧阳铁兵 范志利

(1. 中海油研究总院有限责任公司 北京 100028； 2. 中国海洋石油国际有限公司 北京 100027)

海上气田开发具有高风险、高投入、高科技的特点，一般采用丛式井开发，且井型复杂多为定向井、水平井，平台生产设备多、人员密集，一旦发生井完整性问题造成油气泄漏事故,其后果非常严重。气井生产阶段常见的井完整性问题主要包括油套管腐蚀、环空带压、水泥环气窜等，其中环空带压(SCP)是海上气井生产阶段出现油气井完整性问题的主要表现形式，是气田生产管理的难题[1-5]。油套管丝扣泄漏及腐蚀刺漏、井下工具泄漏、固井质量不合格造成环空气窜等都会导致环空带压问题。环空的高压气体可能造成套管被层层压裂诱发地下井喷，使海床沉降而导致平台倾斜甚至倾覆报废；也可引起井口环空套管阀刺漏、高压天然气泄漏扩散引起火灾甚至爆炸事故，造成严重的人员伤亡、平台损毁和环境污染。

Bourgoyne等论述了4个由于环空带压导致海上油气井安全事故的案例[6-7]，其中一事故为某海上平台的一口井在完井约6 a后，A环空(油套环空)带压达到23.4 MPa，生产套管的最小抗内压强度为47.6 MPa。作业者认为风险可控，继续生产2 a后由于生产套管抗内压强度低于A环空压力被压裂，压力窜到B环空(生产套管和技术套管之间的环空)使表层套管又被压裂，导致地下井喷的发生。地下井喷穿透地层窜到海床，造成平台周围海床沉降，平台慢慢倾斜直至倾覆。……