深水油气井套管环空注氮控压模型与效果分析

注氮控制密闭环空压力在深水油气井中的应用尚缺乏充分的理论和分析,不利于注氮控压技术的推广和应用。为此,基于体积相容性原则和气体PVT方程,建立了深水油气井密闭环空注氮控压模型,揭示了注氮控压机理,对环空注氮的控压效果进行了评价和分析。分析结果表明:随着生产的进行,套管环空内氮气气柱被压缩,进而体积减小,用来容纳热膨胀环空液体,由此起到降低热膨胀环空压力的作用;环空液柱体积的减小也起到了一定的控压作用;控压效果随着注入量的增加而增强,但增强幅度逐渐减小;地温梯度的增加会降低注氮控压的效果,但当注入量足够高时,控压效果的降低幅度显著减缓。所得结论可为环空注氮控压技术在深水油气井中的应用提供理论基础。