超深气井油套环空泄漏起压机理与规律分析

超深气井温压条件苛刻、流体分布复杂,油管柱泄漏后油套环空压力大且起压机理不清,严重影响超深气井的长期安全平稳生产。为揭示油套环空在复杂泄漏工况下的起压机理,建立了基于泄漏驱动、泄漏过程和气液分布的环空压力机理模型,对油套环空起压关键参数开展了对比分析,表征了环空压力、环空液面和环空气体聚集量等关键指标的变化规律。研究结果表明:超深气井油管柱泄漏存在气体泄漏和液体泄漏2种类型以及5种泄漏工况;气体泄漏情况下,上部泄漏点决定了环空压力的最大值、环空液面最终深度和气体聚集量,泄漏点的增多会提高压力的上升速率,压力上升过程可分为全部泄漏点泄漏、部分泄漏点泄漏和泄漏完全停止3个阶段;液体泄漏情况下,环空液面持续下降,为环空气体提供更多的聚集空间,增加了环空气体聚集量,此时气体积聚所引发的风险最大;不同泄漏工况下环空压力与环空液面高度的表征具有一定的相似性,因此基于U型管理论的泄漏点定位方法不适用于多泄漏点的复杂工况,需要进一步研究新的泄漏识别检测方法。研究结果可为超深气井油套环空压力的分析与管控提供依据。