CN105649609B - 高压气井a环空工作压力值的获取方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压气井A环空工作压力值的获取方法和系统，该方法包括：分别对油管头、生产套管、油管柱进行强度校核，并根据得到的油管头强度、生产套管强度和油管柱强度计算得到A环空第一、第二、第三最大许可工作压力值；并根据油管柱强度计算得到A环空第一最小预留工作压力值；对封隔器进行工作压差校核，并根据得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和第二最小预留工作压力值；确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为上述各最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为上述各最小预留工作压力值中的最大值，从而确定了A环空合理的许可工作压力值的范围。

Description

高压气井A环空工作压力值的获取方法和系统

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体是涉及一种高压气井A环空工作压力值的获取方法和系统。

背景技术

高压气井开发过程中，安全控制至关重要，贯穿于整个开发过程。一旦气井失控，后果将是灾难性的。其中，A环空(指油管柱与生产套管之间的环空)的压力控制，对高压气井的井筒安全极其重要。

高压气井通常采用完井管柱带封隔器、环空加注环空保护液的方式完井，由于热效应、压力效应或作业需要，A环空通常出现带压现象。在高压气井测试过程中，已多次出现因A环空压力控制不合理而导致的油管柱破坏。因此，预先获取合理的A环空许可工作压力值范围对高压气井的安全至关重要。

然而，如何确定A环空合理工作压力值以保障气井安全，目前公开资料中尚未见到有关确定A环空许可工作压力值的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高压气井A环空工作压力值的获取方法和系统，用以解决现有技术中无法确定A环空合理的许可工作压力值的问题。

本发明提供了一种高压气井A环空工作压力值的获取方法，所述A环空由油管头、生产套管、油管柱和封隔器组成，其特征在于，所述方法包括：

对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值；

对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值；

对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值；

对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值；

确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为所述第一最大许可工作压力值、所述第二最大许可工作压力值、所述第三最大许可工作压力值和所述第四最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为所述第一最小预留工作压力值和所述第二最小预留工作压力值中的最大值。

本发明提供了一种高压气井A环空工作压力值的获取系统，所述A环空由油管头、生产套管、油管柱和封隔器组成，所述系统包括：

第一计算模块，用于对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值；

第二计算模块，用于对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值；

第三计算模块，用于对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值；

第四计算模块，用于对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值；

确定模块，用于确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为所述第一最大许可工作压力值、所述第二最大许可工作压力值、所述第三最大许可工作压力值和所述第四最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为所述第一最小预留工作压力值和所述第二最小预留工作压力值中的最大值。

本发明提供的高压气井A环空工作压力值的获取方法和系统，从构成A环空的组件分析，系统考虑油管头、生产套管、油管柱和封隔器的安全要求，通过对上述各组件分别进行相应的强度或工作压差校核，得到分别满足不同校核要求的各工作压力值，从而基于各组件确定的工作压力值最终确定高压气井A环空的许可工作压力值范围。这种A环空许可工作压力值的确定方法符合高压气井的特点，科学、全面、准确，解决了高压气井A环空许可工作压力如何确定的难题，为高压气井环空压力管理提供了依据。

附图说明

图1为本发明高压气井A环空工作压力值的获取方法实施例的流程图；

图2为本发明应用于某井得到的A环空许可工作压力值结果示意图；

图3为本发明高压气井A环空工作压力值的获取系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明高压气井A环空工作压力值的获取方法实施例的流程图，本实施例中，所述A环空由油管头、生产套管、油管柱和封隔器组成。如图1所示，本实施例提供的所述方法具体包括：

步骤101、对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值；

步骤102、对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值；

步骤103、对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值；

步骤104、对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值；

步骤105、确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为所述第一最大许可工作压力值、所述第二最大许可工作压力值、所述第三最大许可工作压力值和所述第四最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为所述第一最小预留工作压力值和所述第二最小预留工作压力值中的最大值。

实际上，相对于一般气井(即压力较低或产量较低)，高压气井的生产及作业工况更复杂，通常受到高温高压的影响，即使对于某些低产的高压气藏，由于增产改造作业的需要，施工压力也会较高。因此，A环空工作压力对作业管柱或生产管柱的安全影响很大。因此，在进入现场作业前的设计阶段，必须全面分析各个作业环节及生产阶段的A环空工作压力值，以确定合理的工作压力值，保障高压气井安全。也就是说，确定的A环空许可工作压力值应能使构成A环空的组件，包括油管头、生产套管、油管柱和封隔器始终处于的安全状态。为此，本实施例采用如下的方式来确定A环空许可工作压力值，最终的确定结果可以是一个工作压力值的取值范围。

为了便于理解和描述，本实施例分别从确定A环空的目标最大许可工作压力值的第一方面和确定A环空的目标最小预留工作压力值的第二方面两个方面来描述。

第一方面：确定A环空的目标最大许可工作压力值。

构成A环空的组件包括油管头、生产套管、油管柱和封隔器，通过油管柱头、生产套管和油管柱的强度校核以及封隔器工作压差校核分别计算出A环空的各最大许可工作压力值，取其中的最小值作为A环空的目标最大许可工作压力值。具体步骤如下：

对油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值。具体地，由于油管头是投产前新安装的，不存在腐蚀、磨损等造成抗压能力下降的情况，因此确定油管头强度校核安全系数取值为1.0，并根据油管头的工作压力计算得到所述A环空第一最大许可工作压力值P1_amax。

对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值。具体地，根据公式(1)对所述生产套管进行抗内压强度校核，根据公式(2)计算得到A环空第二最大许可工作压力值P2_amax：

其中，P_内为所述生产套管的抗内压强度，单位为MPa；△P为所述生产套管的内压值与外压值的差值，单位为MPa；S₁为所述生产套管的抗内压安全系数；

其中，ρ_a为A环空的保护液密度，单位为g/cm³；ρ_b为B环空的盐水密度，单位为g/cm³；g为重力加速度，单位为N/kg；h₁为危险点深度，单位为m。

若生产套管为完井后回接，则上部回接套管不考虑磨损影响，直接按照新套管的抗内压强度，采用公式(2)计算出A环空的第二最大许可工作压力值。若钻井或修井作业造成生产套管磨损，则需要按照磨损后套管的抗内压强度，采用公式(2)计算出A环空的最大许可工作压力值。

对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值。具体地，根据Von-Mises屈服强度准则，根据公式(3)对所述油管柱进行von Mises应力校核；

σ_VME≤Y_e/S (3)

其中，σ_VME为所述油管柱受到的von Mises应力，单位为MPa；Y_e为所述油管柱的屈服强度，单位为MPa；S为所述油管柱的von Mises应力安全系数；应用第四强度理论，所述σ_VME由公式(4)表示：

其中，σ_r为径向应力，单位为MPa，由确定；σ_θ为周向应力，单位为MPa，由确定；σ_z为轴向应力，单位为MPa，由确定；其中，P_to为所述油管柱的外挤力，单位为MPa，P_ti为所述油管柱的内压力，单位为MPa，r_to为所述油管柱的外半径，单位为mm，r_ti为所述油管柱的内半径，单位为mm，F_a为所述油管柱的初始轴向载荷，单位为N；其中，所述油管柱受到的外挤力P_to由公式(5)确定：

P_to＝P_a+ρ_agh₂×10^-3 (5)

其中，P_a为A环空压力，单位为MPa；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h₂为计算点深度，单位为m。

之后，针对正常生产和关井两种工况，分别取不同的P_a值，确定满足公式(3)的最大P_a值为A环空第三最大许可工作压力值P3_amax。

对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值。具体地，根据公式(6)对所述封隔器的上下压差进行校核，根据公式(7)计算得到A环空第四最大许可工作压力值P4_amax：

|P_上-P_下|≤P_pe (6)

其中，P_上为作用在所述封隔器上部的压力，单位为MPa；P_下为作用在所述封隔器下部的压力，单位为MPa；P_pe为所述封隔器的额定工作压力，单位为MPa；

P4_amax＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3+P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (7)

其中，P_t为油压，单位为MPa；ρ_t为所述油管柱内流体密度，单位为g/cm³；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h_p为封隔器坐封深度，单位为m。

通过对油管头、生产套管、油管柱进行强度校核以及对封隔器进行工作压差校核，分别得出A环空的上述各最大许可工作压力值，对这些最大许可工作压力值进行对比，取其中最小的压力值作为A环空的目标最大许可工作压力值。

进一步地，根据预先设置的不同油压，依据上述步骤可以得到不同油压下A环空的不同目标最大许可工作压力值。

第二方面：确定A环空的目标最小预留工作压力值。

在计算A环空最小预留工作压力值时，同样从构成A环空的组件分析。对油管头和生产套管来说，A环空压力越小越安全，因此，确定A环空最小预留工作压力值仅需对油管柱的强度和封隔器工作压差进行校核。针对正常生产和关井两种工况，通过油管柱的强度校核和封隔器工作压差校核分别计算出A环空最小预留工作压力值，取其中的最大值作为A环空的目标最小预留工作压力值。具体步骤如下：

对于油管柱来说，油管柱采用von Mises应力校核来确定A环空的第一最小预留工作压力值。其中，von Mises应力σ_VME计算的理论同A环空第三最大许可工作压力值的计算过程中的油管柱强度校核相同，根据正常生产和关井两个工况，取不同的A环空压力值进行计算，满足公式(3)的最小的A环空压力即为通过油管柱von Mises应力校核确定的A环空的第一最小预留工作压力值P1_amin。

对于封隔器来说，根据公式(6)对所述封隔器的上下压差进行校核，根据公式(8)计算得到A环空第二最小预留工作压力值P2_amin：

|P_上-P_下|≤P_pe (6)

其中，P_上为作用在所述封隔器上部的压力，单位为MPa；P_下为作用在所述封隔器下部的压力，单位为MPa；P_pe为所述封隔器的额定工作压力，单位为MPa；

P2_amin＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3-P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (8)

其中，P_t为油压，单位为MPa；ρ_t为所述油管柱内流体密度，单位为g/cm³；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h_p为封隔器坐封深度，单位为m。

通过油管柱强度校核和封隔器工作压差校核，分别得出A环空第一最小预留工作压力值P1_amin和第二最小预留工作压力值P2_amin，对这两个最小预留工作压力值进行对比，取其中最大的压力值作为A环空的目标最小预留工作压力值。

进一步地，根据预先设置的不同油压，依据上述步骤可以得到不同油压下A环空的不同目标最小预留工作压力值。

从而，不同油压下，依据上述步骤得到的A环空的不同目标最大许可工作压力值和不同目标最小预留工作压力值，即为高压气井A环空工作压力值的取值范围的端值。进一步可以获得高压气井A环空工作压力值的取值与油压之间关系的图版，如图2所示，依据该图版可以在工作现场使用，方便灵活。

以下以本发明所述方法在某井的应用为了进行说明。某井套管基本数据如表1所示。油管柱头压力等级为105MPa，环空保护液密度为1.4g/cm³，油管柱基本参数如表2所示，封隔器下深6472.74m，封隔器压力等级为92.4MPa，该井温度梯度2.52℃/100m，产层中部6674m处地层温度为169℃；压力系数1.8，产层中部6674m地层压力应在118MPa，日产气为35×10⁴m³，油压85MPa，关井油压100MPa。

表1某井套管基本数据

表2油管柱基本参数

在确定A环空目标最大许可工作压力值时：

油管头强度安全系数取值为1.0，根据油管头强度校核确定A环空第一最大许可工作压力值为105MPa；生产套管抗内压强度安全系数取值1.25，根据生产套管强度校核确定A环空第二最大许可工作压力值为65.9MPa；油管柱von Mises应力安全系数取值为1.5，根据油管柱强度校核确定A环空第三最大许可工作压力值为110.8MPa；根据封隔器工作压差校核确定A环空第死最大许可工作压力值为110.8MPa。对比通过油管头、生产套管、油管柱强度校核和封隔器工作压差校核确定的A环空最大许可工作压力值得出A环空目标最大许可工作压力值为65.9MPa。

在确定A环空目标最小预留工作压力值时：

油管柱von Mises应力安全系数取值为1.5，根据油管柱强度校核确定A环空第一最小预留工作压力值为12MPa；根据封隔器工作压差校核确定A环空第二最小预留工作压力值为0MPa。对比通过油管柱强度校核和封隔器工作压差校核确定的A环空最小预留工作压力值得出A环空目标最小预留工作压力值为12MPa。

依据上述过程可以得到不同油压下A环空目标最大许可工作压力值和目标最小预留工作压力值，绘制出A环空许可压力值与油压的关系曲线，形成图版，如图2所示。

本实施例中，从构成A环空的组件分析，系统考虑油管头、生产套管、油管柱和封隔器的安全要求，通过对上述各组件分别进行相应的强度或工作压差校核，得到分别满足不同校核要求的各工作压力值，从而基于各组件确定的工作压力值最终确定高压气井A环空的许可工作压力值范围。并且，在上述过程中，还考虑了正常生产和关井工况条件下对高压气井安全性的影响，这种A环空许可工作压力值的确定方法符合高压气井的特点，科学、全面、准确，解决了高压气井A环空许可工作压力如何确定的难题，为高压气井环空压力管理提供了依据。同时，还可以计算不同油压条件下对应的A环空许可工作压力值范围，形成不同油压与对应的A环空许可工作压力值的关系图版，非常方便现场操作。

图3为本发明高压气井A环空工作压力值的获取系统实施例的结构示意图，所述A环空由油管头、生产套管、油管柱和封隔器组成，如图3所示，该系统包括：

第一计算模块11，用于对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值；

第二计算模块12，用于对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值；

第三计算模块13，用于对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值；

第四计算模块14，用于对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值；

确定模块15，用于确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为所述第一最大许可工作压力值、所述第二最大许可工作压力值、所述第三最大许可工作压力值和所述第四最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为所述第一最小预留工作压力值和所述第二最小预留工作压力值中的最大值。

具体地，所述第一计算模块11，具体用于：

确定所述油管头强度校核安全系数取值为1.0，并根据所述油管头的工作压力计算得到所述A环空第一最大许可工作压力值P1_amax。

具体地，所述第二计算模块12，具体用于：

根据公式(1)对所述生产套管进行抗内压强度校核：

其中，P_内为所述生产套管的抗内压强度，单位为MPa；△P为所述生产套管的内压值与外压值的差值，单位为MPa；S₁为所述生产套管的抗内压安全系数；

根据公式(2)计算得到A环空第二最大许可工作压力值P2_amax：

其中，ρ_a为A环空的保护液密度，单位为g/cm³；ρ_b为B环空的盐水密度，单位为g/cm³；g为重力加速度，单位为N/kg；h₁为危险点深度，单位为m。

具体地，所述第三计算模块13，具体用于：

根据公式(3)对所述油管柱进行von Mises应力校核：

σ_VME≤Y_e/S (3)

其中，σ_VME为所述油管柱受到的von Mises应力，单位为MPa；Y_e为所述油管柱的屈服强度，单位为MPa；S为所述油管柱的von Mises应力安全系数；所述σ_VME由公式(4)表示：

其中，σ_r为径向应力，单位为MPa，由确定；σ_θ为周向应力，单位为MPa，由确定；σ_z为轴向应力，单位为MPa，由确定；其中，P_to为所述油管柱的外挤力，单位为MPa，P_ti为所述油管柱的内压力，单位为MPa，r_to为所述油管柱的外半径，单位为mm，r_ti为所述油管柱的内半径，单位为mm，F_a为所述油管柱的初始轴向载荷，单位为N；

其中，所述油管柱受到的外挤力P_to由公式(5)确定：

P_to＝P_a+ρ_agh₂×10^-3 (5)

其中，P_a为A环空压力，单位为MPa；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h₂为计算点深度，单位为m；

针对正常生产和关井两种工况，分别取不同的P_a值，确定满足所述公式(3)的最大P_a值为所述A环空第三最大许可工作压力值P3_amax，确定满足所述公式(3)的最小P_a值为所述A环空第一最小预留工作压力值P1_amin。

具体地，所述第四计算模块14，具体用于：

根据公式(6)对所述封隔器的上下压差进行校核：

|P_上-P_下|≤P_pe (6)

其中，P_上为作用在所述封隔器上部的压力，单位为MPa；P_下为作用在所述封隔器下部的压力，单位为MPa；P_pe为所述封隔器的额定工作压力，单位为MPa；

根据公式(7)计算得到A环空第四最大许可工作压力值P4_amax：

P4_amax＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3+P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (7)

根据公式(8)计算得到A环空第二最小预留工作压力值P2_amin：

P2_amin＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3-P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (8)

其中，P_t为油压，单位为MPa；ρ_t为所述油管柱内流体密度，单位为g/cm³；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h_p为封隔器坐封深度，单位为m。

进一步地，所述系统还包括：

获取模块21，用于根据预先设置的不同油压，获得每个油压分别对应的A环空的目标最大许可工作压力值和A环空的目标最小预留工作压力值；

绘制模块22，用于根据所述与每个油压分别对应的A环空的目标最大许可工作压力值和A环空的目标最小预留工作压力值，制成所述高压气井A环空的工作压力值取值范围与所述不同油压间的关系版图。

本实施例的系统可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种高压气井A环空工作压力值的获取方法，所述A环空由油管头、生产套管、油管柱和封隔器组成，其特征在于，所述方法包括：

对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值；

对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值；

对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值；

对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值；

确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为所述第一最大许可工作压力值、所述第二最大许可工作压力值、所述第三最大许可工作压力值和所述第四最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为所述第一最小预留工作压力值和所述第二最小预留工作压力值中的最大值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值，包括：

确定所述油管头强度校核安全系数取值为1.0，并根据所述油管头的工作压力计算得到所述A环空第一最大许可工作压力值P1_amax。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值，包括：

根据公式(1)对所述生产套管进行抗内压强度校核：

其中，P_内为所述生产套管的抗内压强度，单位为MPa；△P为所述生产套管的内压值与外压值的差值，单位为MPa；S₁为所述生产套管的抗内压安全系数；

根据公式(2)计算得到A环空第二最大许可工作压力值P2_amax：

其中，ρ_a为A环空的保护液密度，单位为g/cm³；ρ_b为B环空的盐水密度，单位为g/cm³；g为重力加速度，单位为N/kg；h₁为危险点深度，单位为m。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值，包括：

根据公式(3)对所述油管柱进行von Mises应力校核：

σ_VME≤Y_e/S (3)

其中，σ_VME为所述油管柱受到的von Mises应力，单位为MPa；Y_e为所述油管柱的屈服强度，单位为MPa；S为所述油管柱的von Mises应力安全系数；所述σ_VME由公式(4)表示：

其中，σ_r为径向应力，单位为MPa，由确定；σ_θ为周向应力，单位为MPa，由确定；σ_z为轴向应力，单位为MPa，由确定；其中，P_to为所述油管柱的外挤力，单位为MPa，P_ti为所述油管柱的内压力，单位为MPa，r_to为所述油管柱的外半径，单位为mm，r_ti为所述油管柱的内半径，单位为mm，F_a为所述油管柱的初始轴向载荷，单位为N；

其中，所述油管柱受到的外挤力P_to由公式(5)确定：

P_to＝P_a+ρ_agh₂×10^-3 (5)

其中，P_a为A环空压力，单位为MPa；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h₂为计算点深度，单位为m；g为重力加速度，单位为N/kg；

针对正常生产和关井两种工况，分别取不同的P_a值，确定满足所述公式(3)的最大P_a值为所述A环空第三最大许可工作压力值P3_amax，确定满足所述公式(3)的最小P_a值为所述A环空第一最小预留工作压力值P1_amin。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值，包括：

根据公式(6)对所述封隔器的上下压差进行校核：

|P_上-P_下|≤P_pe (6)

其中，P_上为作用在所述封隔器上部的压力，单位为MPa；P_下为作用在所述封隔器下部的压力，单位为MPa；P_pe为所述封隔器的额定工作压力，单位为MPa；

根据公式(7)计算得到A环空第四最大许可工作压力值P4_amax：

P4_amax＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3+P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (7)

根据公式(8)计算得到A环空第二最小预留工作压力值P2_amin：

P2_amin＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3-P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (8)

其中，P_t为油压，单位为MPa；ρ_t为所述油管柱内流体密度，单位为g/cm³；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h_p为封隔器坐封深度，单位为m；g为重力加速度，单位为N/kg。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述A环空的目标最大许可工作压力值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值之后，所述方法还包括：

根据预先设置的不同油压，获得每个油压分别对应的A环空的目标最大许可工作压力值和A环空的目标最小预留工作压力值；

根据所述与每个油压分别对应的A环空的目标最大许可工作压力值和A环空的目标最小预留工作压力值，制成所述高压气井A环空的工作压力值取值范围与所述不同油压间的关系版图。

7.一种压气井A环空工作压力值的获取系统，所述A环空由油管头、生产套管、油管柱和封隔器组成，其特征在于，所述系统包括：

第一计算模块，用于对所述油管头进行强度校核，并根据校核得到的油管头强度计算得到A环空第一最大许可工作压力值；

第二计算模块，用于对所述生产套管进行强度校核，并根据校核得到的生产套管强度计算得到A环空第二最大许可工作压力值；

第三计算模块，用于对所述油管柱进行强度校核，并根据校核得到的油管柱强度计算得到A环空第三最大许可工作压力值和A环空第一最小预留工作压力值；

第四计算模块，用于对所述封隔器进行工作压差校核，并根据校核得到的封隔器工作压差计算得到A环空第四最大许可工作压力值和A环空第二最小预留工作压力值；

确定模块，用于确定所述A环空的目标最大许可工作压力值为所述第一最大许可工作压力值、所述第二最大许可工作压力值、所述第三最大许可工作压力值和所述第四最大许可工作压力值中的最小值，并确定所述A环空的目标最小预留工作压力值为所述第一最小预留工作压力值和所述第二最小预留工作压力值中的最大值。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块，具体用于：

确定所述油管头强度校核安全系数取值为1.0，并根据所述油管头的工作压力计算得到所述A环空第一最大许可工作压力值P1_amax。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二计算模块，具体用于：

根据公式(1)对所述生产套管进行抗内压强度校核：

其中，P_内为所述生产套管的抗内压强度，单位为MPa；△P为所述生产套管的内压值与外压值的差值，单位为MPa；S₁为所述生产套管的抗内压安全系数；

根据公式(2)计算得到A环空第二最大许可工作压力值P2_amax：

其中，ρ_a为A环空的保护液密度，单位为g/cm³；ρ_b为B环空的盐水密度，单位为g/cm³；g为重力加速度，单位为N/kg；h₁为危险点深度，单位为m。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三计算模块，具体用于：

根据公式(3)对所述油管柱进行von Mises应力校核：

σ_VME≤Y_e/S (3)

其中，σ_VME为所述油管柱受到的von Mises应力，单位为MPa；Y_e为所述油管柱的屈服强度，单位为MPa；S为所述油管柱的von Mises应力安全系数；所述σ_VME由公式(4)表示：

其中，σ_r为径向应力，单位为MPa，由确定；σ_θ为周向应力，单位为MPa，由确定；σ_z为轴向应力，单位为MPa，由确定；其中，P_to为所述油管柱的外挤力，单位为MPa，P_ti为所述油管柱的内压力，单位为MPa，r_to为所述油管柱的外半径，单位为mm，r_ti为所述油管柱的内半径，单位为mm，F_a为所述油管柱的初始轴向载荷，单位为N；g为重力加速度，单位为N/kg；

其中，所述油管柱受到的外挤力P_to由公式(5)确定：

P_to＝P_a+ρ_agh₂×10^-3 (5)

其中，P_a为A环空压力，单位为MPa；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h₂为计算点深度，单位为m；

针对正常生产和关井两种工况，分别取不同的P_a值，确定满足所述公式(3)的最大P_a值为所述A环空第三最大许可工作压力值P3_amax，确定满足所述公式(3)的最小P_a值为所述A环空第一最小预留工作压力值P1_amin。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第四计算模块，具体用于：

根据公式(6)对所述封隔器的上下压差进行校核：

|P_上-P_下|≤P_pe (6)

其中，P_上为作用在所述封隔器上部的压力，单位为MPa；P_下为作用在所述封隔器下部的压力，单位为MPa；P_pe为所述封隔器的额定工作压力，单位为MPa；

根据公式(7)计算得到A环空第四最大许可工作压力值P4_amax：

P4_amax＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3+P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (7)

根据公式(8)计算得到A环空第二最小预留工作压力值P2_amin：

P2_amin＝P_t+ρ_tgh_p×10^-3-P_pe-ρ_agh_p×10^-3 (8)

其中，P_t为油压，单位为MPa；ρ_t为所述油管柱内流体密度，单位为g/cm³；ρ_a为A环空保护液密度，单位为g/cm³；h_p为封隔器坐封深度，单位为m；g为重力加速度，单位为N/kg。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

获取模块，用于根据预先设置的不同油压，获得每个油压分别对应的A环空的目标最大许可工作压力值和A环空的目标最小预留工作压力值；

绘制模块，用于根据所述与每个油压分别对应的A环空的目标最大许可工作压力值和A环空的目标最小预留工作压力值，制成所述高压气井A环空的工作压力值取值范围与所述不同油压间的关系版图。