確認(rèn)深水井處于APB風(fēng)險(xiǎn)的篩選系統(tǒng)

確認(rèn)深水井處于APB風(fēng)險(xiǎn)的篩選系統(tǒng)摘要井筒環(huán)空圈閉壓力升高（AnnularPressureBuild-up以下簡稱APB）在深水井中是一個很常見的問題，如果APB引起的荷載破壞了管線的完整性，則需要進(jìn)一步選擇和設(shè)計(jì)減小APB的方法。這種計(jì)算的分析過程十分乏味，因?yàn)樵S多情況下確定關(guān)鍵變量和“假設(shè)”情景必須對其進(jìn)行評估。盡管分析技術(shù)需要評估APB和減壓的方法是眾所周知的，但有必要快速和可靠地執(zhí)行這些計(jì)算。本文探討了開發(fā)過程和計(jì)算工具確定了深水井在APB下的風(fēng)險(xiǎn)，雖然工具的結(jié)構(gòu)對安裝啟用的電子數(shù)據(jù)表來說是單一的，但是在技術(shù)上和精密度上來說是嚴(yán)格的，這個工具將作為一個個案來分析一個或者多個減壓方法對井的完整性是有必要的。需要一些詳盡的辦法才能組建這樣一個工具，即APB矩陣方程，把減壓方法展開成一個定量的模型，最重要的是，在APB運(yùn)算法則中對一個井筒創(chuàng)建一個數(shù)學(xué)表達(dá)式，這在附錄中有提到。在APB的作用下地層彈性作用（即環(huán)形邊界條件）是通過將地層視為彈性地層的方程計(jì)算。引言 調(diào)查遵照了BPMarlin項(xiàng)目確定了APB的潛在原因。后續(xù)的操作比如Pompano表明APB在鉆井和生產(chǎn)過程中都威脅到了井筒的完整性。深水帶來的挑戰(zhàn)導(dǎo)致了對DPB的關(guān)注和它對井筒完整性的影響。這些工作已經(jīng)確定了一組作為研究設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中應(yīng)該考慮APB的深水井。我們分析APB及其影響發(fā)現(xiàn)，APB的減緩策略對于一個成功設(shè)計(jì)并安裝這些深井裝置都是至關(guān)重要的技術(shù)盡管APB模型從概念上來說是很簡單的，在成為一個可以讓人接受的結(jié)果之前一定在細(xì)節(jié)上有很多漏洞也需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和工程評價(jià)。在算法的程度上這些細(xì)節(jié)包括選擇合適的PVT環(huán)流模型和熱敏模擬器，使用合適的邊界條件評價(jià)環(huán)空的靈活性，以及能有效解決APB方程的數(shù)值計(jì)算方法。一旦確定了這些細(xì)節(jié)問題，軟件的運(yùn)用上就不會表現(xiàn)出很多計(jì)算上的困難。不過，在創(chuàng)造井筒數(shù)學(xué)表達(dá)式的時(shí)候還是或多或少有困難的。這一步需要將井的幾何結(jié)構(gòu)，定位，環(huán)空是怎樣聯(lián)系的，把這些轉(zhuǎn)變成一個環(huán)形幾何問題的數(shù)學(xué)表達(dá)式，盡管這個問題用FEA軟件可以很簡單的解決，但確定這些方法是否導(dǎo)入到電子數(shù)據(jù)表中是一個極大的挑戰(zhàn)。 本文論述了對APB篩選的辦法和計(jì)算方法的發(fā)展。APB的概念基礎(chǔ)已經(jīng)眾所周知，下一節(jié)開始介紹更多的APB設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)分析還有緩解措施的量化。本文伴隨著一個APB幾何解釋的問題，這種方法極大地簡化了目標(biāo)的計(jì)算。附錄A明確列出了APB環(huán)形靈活矩陣方程和檢查APB上形成的彈性作用。把地層作為一個彈性地基，忽視水基形成的彈性和合成泥土帶來的差異。這些觀點(diǎn)都以一個例子來說明了，審核典型深水APB的候選辦法。本文的結(jié)論根據(jù)創(chuàng)建一個井筒的數(shù)學(xué)表達(dá)式的過程而得出。表達(dá)式將計(jì)劃和井筒的立面作為一組二元矩陣。這些矩陣具有具有獨(dú)特的拓?fù)湫浴Ｒ虼祟愃七@種井筒表示方法是獨(dú)立于施工草案的，是獨(dú)特的適合代表深水井的復(fù)雜幾何機(jī)構(gòu)的表示方法，通常包括環(huán)空外部深層套管，多重封隔器之間的環(huán)空，水泥頂部和基底頂部封隔器。除了APB計(jì)算和井筒熱傳導(dǎo)應(yīng)用程序中明顯的使用，這種方法是一個電子數(shù)據(jù)表中簡單的程序。技術(shù)背景計(jì)算APB科學(xué)家們很好的理解和記錄過APB的物理性質(zhì)，APB的結(jié)果是由無約束流體體積變化和容器允許體積變化的的差異所決定。環(huán)空體積的變化是由維持力學(xué)平衡所引起通過了解流體體積變化的大小以及壓力和溫度的變化在力學(xué)上的反應(yīng)。APB的大小在一個或多個環(huán)空里計(jì)算得到。這樣一個結(jié)果有關(guān)溫度壓力包含溫度壓力方程誘導(dǎo)的環(huán)空容積變化引起的環(huán)空流體體積變化方程導(dǎo)致。APB的建模方法區(qū)別于計(jì)算流體體積變化的方法。體積變化的流體Vfl是在溫度變化T的硬質(zhì)容器中，壓力變化P。Vfl是流體體積的初值，fl和Bfl分別是熱膨脹系數(shù)和彈性模量。這個方程往往是轉(zhuǎn)變成更熟悉的凈流體體積應(yīng)變的定義如下：第二種計(jì)算流體體積的方法使用(P,T)是在壓力P和溫度T下密度，表示數(shù)量的變化，和環(huán)空體積Va的整合。方程(3)是一個環(huán)形流體質(zhì)量守恒的結(jié)果，在環(huán)空中添加增量體積變化評價(jià)流體體積為根據(jù)的結(jié)果。方程(3)不需要體積彈性模量和熱膨脹系數(shù)的顯性知識。相反,這個方程是基于了解是溫度和壓力的作用下流體密度函數(shù)。不考慮使用計(jì)算流體體積變化的方法，最后一步等同于環(huán)空體積變化下Va的流體體積變化Vfl。對于多重環(huán)空，在給定的環(huán)空壓力變化影響相鄰的環(huán)空的壓力變化。方程（4）適用于所有環(huán)空，導(dǎo)致一組聯(lián)立方程的解決辦法屈服于APB的大小。[Vfl]是表示流體在井筒內(nèi)體積變化的列向量，[P]表示在環(huán)空中未知的APB的向量，表示井筒環(huán)空柔度矩陣，這個矩陣中的每個詞表示一個組件的體積變化經(jīng)歷了單元的環(huán)空壓力的變化。表示由于在環(huán)空內(nèi)的熱膨脹提供的體積變化，[T]表示套管柱內(nèi)溫度變化，每個[Vfl]都由方程（3）得來，方程（3）中的函數(shù)包含環(huán)空未知的最終壓力，方程（5）需要反復(fù)的迭代，具體見附錄A。模型描述見參考文獻(xiàn)5、7、8、10，計(jì)算Vfl需要使用方程（1）或者（2），參考文獻(xiàn)9中的模型使用方程（3）。它表明可以通過認(rèn)識熱膨脹體積系數(shù)和體積彈性模量油管流體密度的變化來說明方程（1）和（3）在計(jì)算上是完全統(tǒng)一的。根據(jù)方程（1），并假定流體性質(zhì)的常數(shù)，當(dāng)滿足以下條件，能完成滿意的計(jì)算：在環(huán)空體積的條件下流體的溫度初值和壓力分布沒有明顯的變化。溫度初值和最終溫度值沒有太大的變化溫度變化值是正值在典型的深水環(huán)空中，這些條件不是總能滿足。比如，在典型的深水井中海底環(huán)空頂部的初始溫度是40°F，然后在底部的溫度是200°F。這樣的結(jié)果是，在頂部的和在底部的流體彈性模量的變化值高達(dá)10%的合成流體。對于水的流體，差異還會更大，除非方程（1）在流體性能上溫度和氣壓的變化占有一定比例，它的使用能導(dǎo)致很大的差異。最終，使用方程(1)會導(dǎo)致計(jì)算中溫度變化成為負(fù)值的問題。從現(xiàn)實(shí)的角度看，目前的工作已經(jīng)足夠，解釋了在環(huán)空流體的物體性質(zhì)的變化比方程（3）簡單。其他差異的條件有比如流體性質(zhì)的影響，在井內(nèi)邊界構(gòu)造的影響，井的類型等等在參考文獻(xiàn)2中有討論。假設(shè)流體體積Vfl在初始溫度為Ti壓力為Pi在密閉的環(huán)空中。盡管在下面的論證是有效的，當(dāng)溫度和壓力在環(huán)空中變化時(shí)，假設(shè)溫度和壓力恒定，圖1中的實(shí)曲線代表在恒溫條件下由于壓力的變化導(dǎo)致環(huán)空流體體積的改變。壓力軸線的原點(diǎn)代表壓力初值Pi，圖中的虛曲線代表流體體積在不同溫度時(shí)的變化。在圖3中壓力和體積變化曲線由流體狀態(tài)描述所構(gòu)造。由于初始溫度值和壓力值都已知道，圖1中的實(shí)曲線和虛曲線都能被計(jì)算出來。最終溫度時(shí)Tf，APB是虛曲線上的某一個點(diǎn)，這一點(diǎn)是由繪圖三分之一的體積變化曲線代表環(huán)空壓力和溫度變化的函數(shù)。當(dāng)給定一個溫度變化，單個不受約束的環(huán)空體積的改變Va大約是一個壓力變化函數(shù)P，所以：代表環(huán)空的靈活度，單位用/psi或者m3/Pa表示。容器的彈性變化體積，如圖6所示，由經(jīng)過原點(diǎn)的實(shí)線表示。C點(diǎn)，環(huán)空的曲線與流體曲線的交點(diǎn)是應(yīng)變兼容性力學(xué)平衡點(diǎn)。AC代表流體從最初到最終狀態(tài)的變化。因此，APB等同于AC，AC的投影在壓力軸線上。對于一個完美的硬質(zhì)容器，容器體積的變化由AB表示，從圖中可以看出由于容器的彈性導(dǎo)致APB的減小。圖1在彈性環(huán)空中APB圖1表明了以下重點(diǎn)：1APB是一個孤立的區(qū)域無法超過AB，B點(diǎn)代表在硬質(zhì)容器中的流體狀態(tài)。2AC投射在V軸上表示環(huán)空體積的變化，為避免多重環(huán)空鄰近的環(huán)空影響目標(biāo)環(huán)空的體積變化，因此，直線代表環(huán)空體積變化于是有了傾斜，如果鄰近環(huán)空的APB比比目標(biāo)環(huán)空中的APB更大的話，AC可以在P軸線下方。3AC的長度代表由于純粹的熱膨脹引起的流體體積的變化AD的長度和AC在V軸線上的投影不同點(diǎn)在于由于壓力和溫度變化導(dǎo)致容器體積的變化。4通過方程（3）的體積變化曲線計(jì)算適用于不同類型的流動。比如，在環(huán)空中氣墊的存在包括沒有疑問在方程（1）中沒有使用彈性模量。5最后當(dāng)Tf<Ti，如果流體冷卻了，則說明這個方法可以不用修改直接使用，這個方法的特點(diǎn)在研究注水期間環(huán)空壓力是十分重要的。識別這些APB易于實(shí)現(xiàn)電子數(shù)據(jù)表格計(jì)算的特點(diǎn)，當(dāng)方程（5）明確的標(biāo)注一個井筒的時(shí)候，問題減少到在圖（1）去搜尋在每個環(huán)空中的C點(diǎn)，這樣的搜索算法可以適用于在典型數(shù)據(jù)表格應(yīng)用使用內(nèi)置常規(guī)算法程序。這些常規(guī)運(yùn)算方法是高斯搜索算法和牛頓非線性方程的修改。流體PVT關(guān)系很多合成物的密度和水基鉆井泥漿是溫度和壓力復(fù)雜的作用下完成的。一般的，鉆井泥漿由基液，水，增重劑組成。泥漿的重量是獨(dú)立部件的平均密度和分別代表密度和下標(biāo)組成成分的體積分?jǐn)?shù)。固體的壓縮率比液體的小很多，在APB應(yīng)用中,假定增重劑的密度一直是在恒溫恒壓條件下。我們知道基液和水的PVT特征，合理的表示應(yīng)對壓力和溫度變化的泥漿密度。一個合理的描述在鉆井過程中應(yīng)用的大量的合成基液乳液和鹽水密度(P,T)通過以下方程給出：w是在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下的水的密度，壓力P和溫度T分別用psi和°F的單位。數(shù)字常量Ai,Bi,i=0,1,2，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到。因此，使用方程8的時(shí)候需要注意，特別是當(dāng)溫度和壓力超出測試時(shí)P-T變化的數(shù)據(jù)。表格（1）表示一個典型鹽水，合成的流體的曲線擬合常量。參考文獻(xiàn)14和15提供了油基和水泥基的PVT統(tǒng)計(jì)供我們選擇，鹽水也同樣如此。水的最優(yōu)密度是從ASME蒸汽表得到。表1方程8中的典型流動擬合曲線系數(shù)模型緩解策略在大多數(shù)深水井中，在開始的時(shí)候APB上升的很快，以接近30psi/min的速率達(dá)到峰值5000-8000+。減小APB風(fēng)險(xiǎn)需要像（a）氮阻隔，（b）防爆膜，（c）可壓縮的復(fù)合泡沫。雖然使用隔熱套管也能有效減小AP。真空隔熱套管的熱量從生產(chǎn)傳送到換新空間流體而不是直接從環(huán)空，這樣可以有效的減小APB。復(fù)合泡沫復(fù)合泡沫屬于多孔固體材料一類，由其內(nèi)部的多孔構(gòu)造的特點(diǎn)歸為這一類?？障锻ㄟ^球體增強(qiáng)。圖2表明了復(fù)合泡沫對流體靜壓的反應(yīng)，復(fù)合泡沫的動態(tài)取決于破裂壓力和壓縮率。當(dāng)達(dá)到破裂壓力時(shí)，泡沫開始大量的破裂知道所有的孔隙空間有的坍塌或者充滿了浸入的流體。在終點(diǎn)的體積應(yīng)變唄認(rèn)為是壓縮率。對泡沫的綜述和設(shè)計(jì)見參考文獻(xiàn)6。這里需要注意的是，破裂壓力和壓縮率都是可以通過一些泡沫工程方法進(jìn)行控制的，破裂壓力受溫度的影響。設(shè)在溫度為T1和壓力P1，裝有流體的容器質(zhì)量為m,。在圖3中A點(diǎn)是密度與壓力的比值。Va是容器的體積，f是泡沫的體積與容器體積的比，在容器中流體的密度初值由下面公式給出：之后，將容器封閉防止泡沫流失，流體的密度仍然為常量，如圖3所示狀態(tài)變化從A點(diǎn)到B點(diǎn)。圖2復(fù)合泡沫對壓力的反饋圖3復(fù)合泡沫在密封容器中APB的減小讓泡沫的破裂壓力隨著溫度Pc(P1<Pc<P2)變化（變化范圍從T1toT2）。隨著溫度升高。泡沫破裂后的體積設(shè)為fxVa，X為泡沫的壓縮率。因此流體的密度從i變化到：圖3中的C點(diǎn)，通常Pc’≤Pc,兩種壓力的差異由流體PVT的反饋和泡沫破裂時(shí)產(chǎn)生的體積所決定。如果溫度繼續(xù)升高，在封閉容器中流體的密度不能改變，流體狀態(tài)變化到D點(diǎn)即最終溫度T2時(shí)壓力達(dá)到P2,foam，AB代表泡沫流失后的APB，AD代表泡沫之前的APB，因此這個圖表明了減小的效果。圖4復(fù)合泡沫在彈性容器中的APB在圖4中與圖內(nèi)容相似，實(shí)線和虛線分別代表網(wǎng)狀流體體積在容器中開始時(shí)的溫度和最后時(shí)的溫度體積的變化。在破裂壓力PC，泡沫的破裂影響網(wǎng)狀流體的體積變化。因此，虛線下降。泡沫之前的APB就已知道，在許仙和實(shí)線的交點(diǎn)。圖中幾乎圖形表示泡沫的減緩效應(yīng)。氮?dú)饩彌_氣頂像一個巨大的吸收器，單位體積變化的氣體壓力的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液體。APB的減小，氣體不需要特殊分析，氣體被認(rèn)為是另一種流體，在環(huán)空中的流體體積的變化是通過液體和氣體反饋的PVT計(jì)算出來的。減小的效果依靠怎么將氮?dú)庾⑷氲江h(huán)空。氣頂減小APB方法詳見參考文獻(xiàn)6和19。圖5打開閥門的影響打開閥門和破裂盤沒必要為了減緩策略打開套管閥門，井的建設(shè)實(shí)踐建議不管未膠結(jié)的套管柱閥門，除非具有滲透性的碳?xì)浠衔锊糠帜軓木勃?dú)立。如果一個開放的井眼趨于仍然打開，環(huán)空中的壓力被閥門的壓力泄漏所限制，流體泄漏的體積如圖5計(jì)算得出。圖5與圖1和圖4相似，除了X軸線現(xiàn)在是環(huán)空底部的壓力，即在開放井眼區(qū)域，同樣的思路計(jì)算破裂盤的影響。檢測工具構(gòu)架檢測工具構(gòu)架在本文中提到的主要有三個模塊，一個溫度模擬器，一個APB計(jì)算器，還有一個管狀設(shè)計(jì)檢查計(jì)算器。熱量模擬器決定所給的生產(chǎn)條件的井筒溫度。使用者不能被強(qiáng)迫去使用內(nèi)置熱量模擬器，保留使用其他有關(guān)設(shè)備輸入溫度廓線的權(quán)力?，F(xiàn)有的溫度模擬器是基于井筒熱量轉(zhuǎn)換方程的有限差公式。這些模擬器有很強(qiáng)的計(jì)算能力，一個更簡單的但是更嚴(yán)密的熱量模型是以Ramey提出的設(shè)想為基礎(chǔ)。Ramey表達(dá)的是一個閉合形似解，這個方法在檢測工具中適用的話要滿足：1一個能多相管線流動能量轉(zhuǎn)移的模型2一個能描述從井筒到地層界面的熱輻射的模型3一個能描述在井筒中各區(qū)域的熱量阻力流體的熱傳導(dǎo)系數(shù)從Pethukovcorrelation得到，這需要流體縱向流動的熱學(xué)性質(zhì)。一個準(zhǔn)確的解法需要用到多相流動關(guān)系，一個簡單的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式包含多相和壓縮性的影響，這是由Sagar提出。在地層中的放射熱傳導(dǎo)模型和Ramey提出的有些類似，使用標(biāo)準(zhǔn)的熱量傳遞方程計(jì)算井筒實(shí)心部分的熱阻。充滿流體的環(huán)空的熱阻通過使用垂直環(huán)空的自然對流關(guān)系得到，這是由Dropkins和Somerscales提出。一旦計(jì)算出給定一個熱狀態(tài)下的APB，使用者可以檢查變量帶來的影響，比如，水泥頂部，流動類型，減緩策略等等。同時(shí)設(shè)計(jì)檢查計(jì)算器升級了能反映安全因素和設(shè)計(jì)余量這是符合套管設(shè)計(jì)實(shí)踐的慣例的。一個示范井圖6是以個深水油井。表2表明ABI爆破（最小內(nèi)部屈服壓力），井中使用的管線坍塌評定。井下正常地?zé)嵩鰷芈蕿閛f1.05°F/100ft，穩(wěn)定井口溫度是233°F，差不多等于井底溫度。在繼續(xù)討論圖6中井特點(diǎn)之前，先對APB作一些分析。APB從概念上來講是一種非常常見的，需要了解到環(huán)空流體溫度的變化Tann，PVT反饋和對環(huán)空彈性認(rèn)識。這些影響能以理論精確的合理比重去計(jì)算，設(shè)計(jì)師關(guān)心的是在一個井的有效工作時(shí)間中所創(chuàng)造的的價(jià)值以及一些可能性。因此，預(yù)測條件不確定性必須徹底的檢查一下。圖6典型的APB狀態(tài)下的井表2在是示范井中管線API評定即使復(fù)雜井筒的熱量模擬和在評價(jià)熱量流動中，有限差網(wǎng)格，假設(shè)流涕和地層特性的熱量傳遞的精確性相差無幾，通常認(rèn)為從工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)誤差為±5°來進(jìn)行熱量預(yù)測。另一種不確定來自于PVT的動態(tài)。直到幾年前，流體的APB是通過體積彈性模量和熱膨脹系數(shù)計(jì)算得到。詳細(xì)的流體性質(zhì)特別是新型合成流體，重型鹵水，乳液的缺乏。一般這種數(shù)據(jù)從項(xiàng)目計(jì)劃中得到。APB很大程度上是被環(huán)空中靈活性所控制。靈活性是環(huán)空邊界彈性的作用。雖然環(huán)空的靈活性能計(jì)算出來，但是對于環(huán)空的改造以及水泥區(qū)塊的改造是不確定的。因此，計(jì)算APB預(yù)測是十分復(fù)雜的，作為一個經(jīng)驗(yàn)法則，是以80-150psi/°F，的流體溫度增加的趨勢，。因此，在生產(chǎn)過程中環(huán)空熱量上升100°F，APB將會減少約8000到15000psi。環(huán)空中A，B和D點(diǎn)，在生產(chǎn)中10?的TOC在95/8的生產(chǎn)套管中降到閥門的135/8，C點(diǎn)有一個氣閥打開區(qū)域，有些井的設(shè)計(jì)者認(rèn)為環(huán)空有氣閥打開的區(qū)域有不會持續(xù)的APB，由于在閥門超過破裂梯度時(shí)流體的泄漏。Marlin事件和從GOM操作者得來的一些證據(jù)表明長時(shí)間開放的井眼很難了解到一些信息，已經(jīng)舉例說明過把環(huán)空插入到井眼中是行不通的。就此而論，謹(jǐn)慎的設(shè)計(jì)者不會依賴于開放井眼區(qū)域，甚至在他們出席的時(shí)候。一段時(shí)間之后，在泥漿中使用的增重劑開始起作用，并開始封堵開放經(jīng)驗(yàn)區(qū)域。后一個例子，取決于堵塞的位置能導(dǎo)致高APB由于平均溫度變化在井中狹小的區(qū)域變化的更高，堵塞的深度可由概率評估。在更多的例子中，概率性的改造可以通過明智的分析避免。圖7生產(chǎn)溫度穩(wěn)定狀態(tài)曲線圖七是油管中穩(wěn)定狀態(tài)溫度分布曲線和示范井的環(huán)空曲線。圖8是每個環(huán)空APB由于C區(qū)域深度堵塞的作用。就之前的討論，家假設(shè)C環(huán)形區(qū)域的底部不同于閥門的135/8，12000ft的深度。在很多深水井中，帶有熱量的流體流經(jīng)之前提到過的環(huán)形油管。壓力的限度被決定如網(wǎng)狀井口壓力在生產(chǎn)套管中不能導(dǎo)致環(huán)向應(yīng)力超過一部分屈服應(yīng)力。因此，在圖8中，環(huán)空A中規(guī)定壓力為2600psi，這樣在這個環(huán)空中網(wǎng)狀井口壓力不會超過4950psi。環(huán)空B深7英寸，生產(chǎn)套管不能影響其他環(huán)空，被平均溫度變化控制的APB保持在1900psi不變。環(huán)空C和E在生產(chǎn)進(jìn)行時(shí)會有溫度大幅度的升高，能提高APB。在環(huán)空C中堵塞深度減少，兩個環(huán)空的硬度都有所提高引起APB的單調(diào)上升。環(huán)空D則表現(xiàn)的不同，是一種相反的趨勢。當(dāng)環(huán)空C中的堵塞深度低于TOC的套管的135/8英尺時(shí)，環(huán)空D的APB受它流體溫度變化控制，在環(huán)空C中的APB比環(huán)空D的更大，環(huán)空C中的高APB驅(qū)動了環(huán)空D中的壓力。在套管頂部當(dāng)環(huán)空C堵塞到了目標(biāo)井135/8英尺以上，環(huán)空C中的壓力影響環(huán)空D中的APB。在這個過程中，環(huán)空D中的APB僅僅只受流體溫度變化控制。因此，當(dāng)堵塞到環(huán)空C135/8英尺時(shí)的環(huán)空D的APB和堵塞在135/8英尺一下時(shí)TOC更小。當(dāng)堵塞深度從15500ft到14000ft時(shí)，環(huán)空D中的APB呈直線下降，這是由于環(huán)空D硬度的降低引起的。圖8充填環(huán)空C的APB的敏感性討論在環(huán)空D中的APB的動態(tài)不僅僅是學(xué)術(shù)上的興趣，盡管環(huán)空D暴露在地層中，之前已經(jīng)討論過APB可能存在的原因。由于環(huán)空C和E需要減小APB的辦法，有可能在密封的環(huán)空D中充填135/8時(shí)達(dá)到破壞負(fù)荷，然而環(huán)空C并沒有。很容易的知道這個方案中在充填135/8時(shí)最小API破壞系數(shù)是0.83，這樣APB減小辦法就不能在這個環(huán)空實(shí)施，其他的辦法如使用更好的更堅(jiān)固的管柱保證套管完全的粘合，概述ISODIS10400中由討論。ISODIS10400提供計(jì)算管柱性能的知道方法，計(jì)算結(jié)果是比API方法下計(jì)算出的結(jié)果小的。測試損毀值的數(shù)據(jù)表明在之前損毀值上升的經(jīng)驗(yàn)上能得到更高的損毀值。這些測試都是以所有數(shù)據(jù)結(jié)合起來為基礎(chǔ)的還有對物理性質(zhì)和幾何學(xué)上小心的控制。這樣的控制是典型地通過制造套管過程中QA/QC過程小心仔細(xì)的按規(guī)程試驗(yàn)。當(dāng)管柱生產(chǎn)廠商定下來生產(chǎn)規(guī)格后，QA/QC能并入OCTG購物單。環(huán)空C和E。在環(huán)空C和E中由于很高的APB所以導(dǎo)致通過選擇更重的或者更高等級的管柱來滿足井眼的完整性是不切合實(shí)際的。有效的使用破裂盤能使環(huán)空E中的APB減小。一般地，破裂盤在外部管線20英尺上是最有效的如圖6，破裂盤的方法是從從壓力容器工廠借鑒，現(xiàn)在已經(jīng)很好很有效地被用于一些深水井的項(xiàng)目中。他們的操作方法在概念上很簡答，合適的盤的設(shè)計(jì)需要對管狀制造精度，盤的評級變化，對完成盤盤期望盡可能的是按盤的最大荷載設(shè)置。這些變量已經(jīng)在專門的計(jì)算方法中很好的運(yùn)用了。破裂盤的等級的選擇，是由超過APIMIYP20英寸，133ppf，J-55套管,但是小于最終管道破裂能力，這樣的要求趨向于Klever-Stewart方程。通過圖5描述的方法，依靠盤安裝的深度，能證實(shí)如果在環(huán)空C中APB沒有降低的情況下環(huán)空B中的APB等限度是2800psi，如果固體在11.3ppgSBM能解決，流體的密度降到流體基礎(chǔ)密度7ppg，則APB的限度為4100psi。在降低環(huán)空C中中的APB時(shí)所用到的技術(shù)包括，將爆破盤設(shè)置子135/8英尺在15500ft，在合成泡沫模塊的10?英尺，生產(chǎn)套管，一個氮?dú)鈿忭敗４蠖鄶?shù)這些方法的使用是去平衡井筒完整性的風(fēng)險(xiǎn)和接觸安裝。這些試驗(yàn)往往需要一些敏感度分析去檢查在一個或者多個環(huán)空是否有或者沒有APB影響管道的完整性。這樣的敏感性試驗(yàn)應(yīng)該對所有的管道都適用。圖9是環(huán)空C中氣頂對APB的影響，緩和技術(shù)包括可壓縮流體在環(huán)空中的布置。硝化墊片是泡沫工程能帶來很大體積的氮?dú)狻Ｏ趸瘔|片放到水泥頂部后，墊片最終分離，氮?dú)鈺诃h(huán)空中上移。壓縮氣體的減少能創(chuàng)造附加的井口壓力。這個壓力通過流動的泡沫運(yùn)輸?shù)侥嗨纸缇€如圖9虛線表示，實(shí)曲線表示由于氣體體積的作用APB的減小。設(shè)計(jì)使用氮?dú)饩彌_是一種在環(huán)空匯總氣體需要減小APB與由于泡沫運(yùn)移引起的井口壓力增大。氣頂能有效減小APB，最終的分析必須考慮高井口壓力的影響。更詳細(xì)的減緩措施見參考文獻(xiàn)6和19。圖9氣頂在環(huán)空C中對APB的影響復(fù)合泡沫最初在1993年作為一個減小APB方法被提出來的時(shí)候，這些完整的泡沫模塊的設(shè)計(jì)描述方法完全超出本論文的范圍，通過以下的觀點(diǎn)可以得到一個草擬的觀點(diǎn)：1泡沫模塊的體積等同于Vfl/f，Vfl是在環(huán)空中流體體積的變化，f是泡沫的壓縮率，當(dāng)f<1時(shí)，必須保證環(huán)空有足夠的徑向間隙，能容納泡沫的長度。2泡沫的破裂壓力隨著溫度的增加而增大，泡沫的性質(zhì)由破裂壓力與溫度曲線可以看出，能通過ASTM測試得到。3泡沫的破裂壓力通過對環(huán)空符合泡沫的反饋得到的P-T曲線選擇得到。P-T曲線是通過APB的敏感分析方程得到。結(jié)果通常是由于在環(huán)空中APB由于平均流體溫度變化作用得到的曲線。4復(fù)合泡沫結(jié)構(gòu)牢固是由于通過周圍的樹脂機(jī)體空心球進(jìn)行充填。 根據(jù)填充的類型，泡沫能表現(xiàn)出反應(yīng)時(shí)間即當(dāng)破裂壓力達(dá)到了體積減小的時(shí)候不是瞬時(shí)的。因此，泡沫的選擇在損毀前的壓縮率超出流體在環(huán)空中擴(kuò)張的時(shí)候。這一短暫的影響需要被用作檢查來確保在當(dāng)井在生產(chǎn)的時(shí)候暫態(tài)加熱時(shí)泡沫的作用。更多對于減小策略的描述詳見參考文獻(xiàn)6。這些減小策略以及保證井筒的完整性所需要的模擬以及APB分析對于有效的安裝和設(shè)計(jì)都是足夠了。結(jié)論APB作用機(jī)理以及在井設(shè)計(jì)上它的作用已經(jīng)被研究數(shù)十年了，一些發(fā)現(xiàn)和一些新的多樣的深水視角創(chuàng)造了一種改造APB候選井分析的需求，這個工作呈現(xiàn)了篩選程序的發(fā)展，計(jì)算工具允許快速和通過動態(tài)過程進(jìn)行可靠的檢查，來識別控制APB的主要因素。盡管APB在物理概念上看起來很簡單，但是在計(jì)算APB上還有些困難。這篇文章總結(jié)了作者在深水井項(xiàng)目中設(shè)計(jì)和分析APB所得到的一些工作經(jīng)驗(yàn)。這篇文章按照鉆井工程師所需要掌握的知識說明了數(shù)學(xué)上和計(jì)算上的詳細(xì)方法。更重要的是，篩選步驟和開發(fā)工具表現(xiàn)了APB減小策略量化的方法，評估了在APB下地層的彈性?；贑8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用HYPERLINK"/de