記管研院油井管與管柱研究所王建軍

2021-01-14 中國石油新聞中心

  9月下旬與大慶油田確定儲氣庫項目合作後,王建軍與團隊一起研討了管柱力學計算、試驗模擬方案和安全選材等技術細節,並在實驗室對儲氣庫管柱持續進行了7天7夜的拉壓往復交變工況模擬試驗和材料性能演變規律試驗,驗證了技術方案的可行性。10月20日,王建軍再次帶隊奔赴大慶,進一步細化研發方案。

  今年41歲的王建軍出生於山東菏澤。2004年,中國石油大學(華東)研究生畢業後進入石油管工程技術研究院,從事油氣井管柱設計與安全評價工作。

  作為國家註冊安全評價師,他的願望就是將自己學到的專業知識,用於解決油井管及管柱在工程應用中的實際問題。

  近年來,油氣勘探開發逐步向「深、低、海、非」儲層延伸。如果對油井管及管柱系統完整性和可靠性缺乏全面管理,就可能發生管材失效事故,給油氣田生產和安全帶來嚴重影響。

  「只有把理論應用於實際,才能體現自己的價值。」王建軍認為,「我的工作首先是在油田發現問題,然後帶回實驗室模擬、研究,最後提出合理的解決方案。」

  參加工作16年來,王建軍有一多半時間是在塔裡木、長慶、新疆等油氣田度過的。導致油氣井管材及管柱失效的原因很多,有些是選材不當引起的,有些是特殊作業工藝造成的,有些則是外力和腐蝕環境共同作用的結果……「但不管是哪種,都必須到現場才能做出判斷。」他說。

  正是憑著這種踏實嚴謹的工作作風,王建軍解決了諸多難題,快速成長為石油管失效分析專家,並榮獲孫越琦青年科技獎。

  通過主持參與完成國家及省部級重大科研項目,王建軍在「管柱設計與安全評價」領域取得了地下儲氣庫管柱安全評價技術、複雜工況下油井管管柱安全評價試驗和分析技術等突破性成果,創新形成並推廣應用熱採井套管柱應變設計方法、儲氣庫管柱密封設計方法、管柱安全評價方法、適用性選材技術等,打破了國外壟斷,填補了國內空白,促進了我國管柱設計及完整性檢測評價技術的進步。

  隨著國家經濟的高速發展和對能源需求的日益增長,地下儲氣庫在天然氣戰略儲備、季節調峰和應急保供中發揮的作用越來越大。儲氣庫的完整性技術和安全平穩運行,也成為石油管工程領域科研工作者關注的重大課題。

  與常規氣井相比,儲氣庫井服役周期一般在30年以上,且高壓運行、注採交替,這對儲氣庫井井筒完整性提出了更高的要求。為此,王建軍組織科研團隊自主開發了儲氣庫套管柱安全評價技術,有效解決了在役井管柱安全服役問題。

  為防止儲氣庫井油套環空帶壓甚至管柱洩漏失效,王建軍優選氣密封螺紋,並綜合儲氣庫井深度和運行壓力、氣密封螺紋拉伸和壓縮效率,提出儲氣庫井氣密封性螺紋分級選用指標。同時,在多周期拉壓交變下管柱螺紋氣密封試驗基礎上,首創地下儲氣庫管柱密封設計技術,突破了「管柱強度設計+氣密封螺紋接頭」的傳統管柱設計理念,形成了「強注強採交變載荷下儲氣庫管柱強度設計+密封設計」的新技術方法,保證了儲氣庫管柱結構完整性和密封完整性。

  目前,這一具有國際領先水平的成果已應用於新疆、中原、大慶等多個儲氣庫建設項目,有效提升了儲氣庫管柱設計及不同工況螺紋接頭選用水平,保障了儲氣庫安全、高效、平穩運行,並獲得中國石油科技進步特等獎和省科技進步二等獎。

  作為中國力學學會高級會員、陝西省青年科技新星,王建軍正在向攻破下一個管柱力學難點進軍。

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