储气库注采管柱螺纹失效动态风险评估*

张认认，杨尚谕，闫相祯，张 哲，林 敏，李新宏

(1.西安建筑科技大学 资源工程学院，陕西 西安 710055；2.中国石油集团石油管工程技术研究院 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室，陕西 西安 710077；3.中国石油大学(华东) CAE技术研究中心，山东 青岛 266580；4.中国石油新疆油田分公司 呼图壁储气库作业区，新疆 呼图壁 831200)

0 引言

地下储气库是以储存量大、调峰范围广和经久耐用为特点的人工气藏[1]。储气库在注采过程中，由于温度和压力的不断变化，容易引起注采管柱泄漏、变形、断裂等失效问题[2]；螺纹接头处也经常会发生疲劳断裂、泄漏、挤毁、腐蚀等失效问题[3]，因此需要对储气库注采管柱螺纹失效风险进行重点研究。

国内外专家学者对储气库注采管柱进行大量研究：Zaki等[4]研究基于系统性能的理论模型和蒙特卡洛模拟方法的地下储气库风险分析方法；Mao等[5]为研究储气库井中管柱的动态特性，考虑天然气与管柱在横向和纵向的相互作用下，建立储气库注采管柱流固耦合分析模型，并通过求解得到注采管柱的动态特征；滑丽云等[6]、谭天斌等[7]分析油管螺纹失效的机理和影响因素，并提出预防螺纹失效的措施；任鹏飞[8]分析螺纹常见的缺陷类型，提出螺纹缺陷类型的检测方法；王宝栋等[9]建立油管接箍螺纹的有限元模型，得出其应力分析规律，并对接箍螺纹进行失效评估；王建军等[10]对地下储气库注采管柱气密封螺纹接头进行优选分析。

上述研究侧重于储气库失效风险分析或螺纹失效机理分析，但为进一步加强对储气库注采管柱的研究，应重点对其螺纹失效进行定量风险评估研究。……