【摘要】：針對含硫氣井開發(fā)過程中井筒完整性失效風險,建立了含硫氣井風險評價模型。采用Bow-tie模型將井筒完整性的失效形式分為水力屏障失效、實體屏障失效和操作管理屏障失效3個方面,確定了含硫氣井井筒完整性失效的28個風險因素;基于層次分析法定量確定了各風險因素的權重,通過風險矩陣法評估了風險因素發(fā)生的可能性與嚴重程度,實現(xiàn)了對井筒完整性風險等級的劃分。將以上方法對某含硫氣井進行了應用,確定了該井的風險等級及主要風險因素。研究結果表明:建立的風險評價模型能夠對含硫氣井井筒完整性進行評價,確定風險等級。該方法的應用有助于降低含硫氣井的事故風險,可為含硫氣井完整性現(xiàn)場管理提供參考。
【圖文】：

的井筒完整性風險評價研究還較少。以下針對含硫氣井的特殊性，考慮H2S等酸性氣體對井筒完整性的影響，采用風險矩陣方法結合層次分析法，建立含硫氣井井筒完整性風險評價模型，用以確定井筒完整性風險等級及主要風險因素。1井筒完整性風險評價模型采用Bow－tie模型將井筒完整性失效形式分為3個方面，得到井筒完整性的系統(tǒng)結構，進而利用風險矩陣方法對風險因素進行評價，得到風險因素的風險值，同時建立層次分析結構，得到各影響因素的權重值，最終求得井筒完整性的風險等級［8］，風險評價模型的建立流程如圖1所示。圖1井筒完整性風險評價流程Fig．1Flowchartofwellboreintegrityriskevaluation采用風險矩陣方法與層次分析結合的方法既能夠保證風險評價模型的合理性，又能夠提高模型的易用性，綜合考慮了導致井筒完整性失效事件的發(fā)生可能性及嚴重程度，使得風險評價模型能夠更好地用于實際工況評價。1．1含硫氣井井筒完整性風險識別對于含硫氣井，可能會出現(xiàn)油套管螺紋密封失效、封隔器密封失效、井下安全閥失效等問題，，導致井下天然氣進入油套環(huán)空，甚至泄漏至地面，可能造成重大生產安全事故［9］，有必要針對井筒完整性造成破壞的影響因素進行評價和管理［10］。H2S的強腐蝕性對井筒完整性的影響十分突出。H2S能夠腐蝕井下管柱，可導致均勻腐蝕或局部腐蝕，造成油套管腐蝕穿孔，且在各種腐蝕形式相互促進，最終導致材料開裂，嚴重時甚至導致氣井完全報廢。同時，也會導致油套管連接螺紋斷裂及密封失效、井下封隔器密封失效、采氣樹泄漏等問題。含硫氣井對管柱材料選擇、油套管螺紋氣密封性及采氣井口系統(tǒng)完整性設計提出了更高的要求。因此，在含硫氣井的井筒完整性風險評價中應重點考慮H2S

性的影響十分突出。H2S能夠腐蝕井下管柱，可導致均勻腐蝕或局部腐蝕，造成油套管腐蝕穿孔，且在各種腐蝕形式相互促進，最終導致材料開裂，嚴重時甚至導致氣井完全報廢。同時，也會導致油套管連接螺紋斷裂及密封失效、井下封隔器密封失效、采氣樹泄漏等問題。含硫氣井對管柱材料選擇、油套管螺紋氣密封性及采氣井口系統(tǒng)完整性設計提出了更高的要求。因此，在含硫氣井的井筒完整性風險評價中應重點考慮H2S對于井筒完整性的影響［9－10］。根據(jù)對含硫氣井失效形式的分析，總結了井筒發(fā)生失效的位置及形式，如圖2所示:圖2含硫氣井失效風險分布Fig．2Failureriskdiagramofsourgaswells1．2Bow－tie模型構建為了系統(tǒng)地研究含硫氣井的井筒完整性問題，根據(jù)含硫氣井失效風險分布，識別導致井筒完整性失效的影響因素，建立井筒完整性失效的Bow－tie模型。以含硫氣井井筒完整性失效作為頂層風險事件，將井筒完整性的失效形式分為水力屏障失效、實體屏障失效及操作管理屏障失效3大類。分析導致事件發(fā)生的影響因素及發(fā)展過程，建立了含硫氣井井筒完整性失效的Bow－tie模型［11－12］，如圖3所示。·102·中國安全生產科學技術第13卷

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本文編號：2560509