摘要： 生产管柱泄漏导致的气井环空带压(Sustained Casing Pressure,SCP)问题被普遍认为是危及气田开发生产最大的安全问题,且环空带压发生在"A"环空(生产套管环空)的原因目前仍不明确,尚无有效的、能够在地面实现的检测诊断技术.针对以上问题,本文开发了气井环空带压地面检测诊断技术.利用事故树分析法归纳了导致"A"环空带压的54种气体泄漏途径.通过分析,得出生产管柱泄漏是"A"环空带压的最主要原因.建立了基于井筒压力分布的井下管柱泄漏地面定位模型,并研发了综合压力、流量、温度、液位及气体组分监测指标的适用于海上生产平台的环空带压地面检测诊断系统.开展海上气井环空带压现场试验,对系统的检测诊断功能进行了验证.结合井下管柱泄漏地面定位模型和检测系统现场检测数据,利用图解法分析了生产管柱泄漏引起环空压力变化的机理:当生产管柱泄漏点位于初始压力平衡点以上时,导致环空带压;当泄漏点位于初始压力平衡点以下时,将导致环空保护液面下降,环空井口压力依然为0.最后给出了环空井口压力变化与定期泄压导致的环空液面下降的定量关系,阐明了环空液位作为环空带压监测指标的必要性.本文提出的环空带压地面诊断检测技术对提高海上气井生产作业安全保障技术水平,控制开采风险和防止环空带压井发生安全事故具有重要意义.

关键词: 海上气井, 环空带压, 泄漏检测, 安全屏障, 诊断系统, 完整性