张 更 李 军 柳贡慧 杨宏伟 王江帅 王 超

(1.中国石油大学(北京) 2.中国石油大学(北京) 克拉玛依校区)

0 引言

进入21 世纪，海洋已成为油气勘探开发的主战场。近年来，我国也对海洋进行了油气勘探活动，特别是对深水作业进行了技术攻关，取得了很大的进步。然而，海上油气资源的勘探开发比陆地条件更为恶劣，技术更为复杂，其中主要由井筒热传递引起的环空圈闭压力上升(Annular Pressure Buildup，APB)[1－3]是深水油气井生产过程中面临的主要问题之一。现今，中国南海、墨西哥湾和西非等海域的深水油气井均出现不同程度的环空圈闭压力。例如2000 年，在尼日利亚A 油田发现的OML130 区块上的井就出现了很严重的圈闭压力[4]；BP 公司Marlin 油田的生产套管破裂，环空圈闭压力就是主要的诱导原因之一。从上述案例中不难发现，环空圈闭压力上升会破坏井筒完整性，缩短油气井生命周期，导致油气井产量降低。

因此，准确预测圈闭压力是有效预防环空圈闭压力上升的关键。有关环空圈闭压力预测模型，国内外学者都做了大量的研究[5－10]。调研发现，目前深水油气井环空温度的计算多采用稳态模型，计算精度比较低。同时，环空体积的计算忽略了各环空之间的相互影响，导致环空体积变化计算不准确。因此，本文基于PVT 状态方程，结合半稳态温度计算模型与体积相容性原则，考虑环空温度和体积的变化，建立了用于全生命周期预测深水油气井圈闭压力的模型，以期为圈闭压力防治措施的优选与深水油气井的设计提供一定的参考。……