天然气地下储气库完整性关键技术与规模应用
获奖分类: 陕西省科学技术进步奖
获奖名称: 天然气地下储气库完整性关键技术与规模应用
获奖年份: 2022
获奖级别: 二等奖
主要完成单位: 中国石油集团工程材料研究院有限公司,中国石油集团工程技术研究院有限公司,中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司,中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司
主要完成人: 李丽锋,罗金恒,朱丽霞,夏焱,武刚,张明,赵晨阳,毛川勤,张庶鑫
成果简介:
本项目以板桥和相国寺等储气库为课题工程依托,通过储气库管柱螺纹优选及安全选材、建设期井筒质量控制、运行期储气库风险评估、井筒完整性检测及评价等技术研究,解决储气库井筒腐蚀、泄漏、环空带压等安全隐患突出,风险识别及控制难度大,完整性检测评价依赖国外、技术标准不健全、缺乏完整性信息数据库等问题,建立储气库全寿命周期完整性技术与管理体系框架,重点攻关形成储气库地面设施和井筒完整性技术体系,确保储气库运行安全风险可控,保障储气库安全运行。
取得了以下成果:(1)阐明了注采管柱螺纹密封面微犁沟磨损失效机理,创建适应强注强采工况的注采管柱安全选材与优化设计方法,指导了呼图壁、大庆、金坛等储气库管柱设计与选材,确保管柱安全且经济选材。(2)识别了储气库建设中井筒损伤的影响因素,获得了井筒损伤失稳机理,系统提出建设期井筒质量控制配套措施,成功应用于板南和苏桥储气库3井次,显著提高固井质量,固井合格率100%。(3)综合固体润滑技术与传统涂刷型螺纹脂工艺开发了新型抗粘扣螺纹脂产品,应用于长庆油田靖边储气库、长庆气井特殊扣、塔里木气井特殊扣等,具有良好的润滑和抗粘扣性能,2018年销售11吨。(4)国内首次建立建设期井筒完整性评价指标体系和方法,实现了自主评价,单井检测评价费用相比国外机构下降50%。(5)建立了通过管柱和水泥环泄漏的环空压力预测模型,开发环空最大许可压力计算软件,实现了环空带压井危险性分级,应用13井次,免修率77%。(6)建立了储气库注采井泄漏失效概率和泄漏率估算模型,提出个体风险、经济风险和泄漏风险的可接受准则,形成注采井定量风险评估成套技术,现场应用6井次,实现了储气库井风险分级管理。(7)揭示了井筒泄漏的声源特性与泄漏孔形状的关系,成功研制了井筒泄漏检测及定位工具2台。(8)初步构建了储气库全生命周期完整性技术和标准体系,开发了储气库完整性信息数据库系统,为储气库完整性数据管理提供了手段。(9)编制了相国寺储气库完整性管理文件,首次完成地质与气藏、井、地面工程一体化完整性评估,评价了储气库最大注气和采气能力,保障了相国寺储气库应急和调峰供气安全。
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