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由于天然气藏地质的特殊性,气藏开发前的测试过程变得越来越困难。在开发前的气井管柱测试中必须要充分考虑到影响测试安全的各种因素,不能简单的考虑某一个或几个因素,否则将可能出现重大安全隐患。本文在前人的研究基础,以整个系统测试的安全作为研究的目标,利用系统工程学的观点,综合考虑了影响气井管柱测试安全性的各种主要因素,对测试井管柱进行理论力学计算和预测研究。首先,依据气井的测试特点,建立了井下管柱在活塞效应、轴力效应、膨胀效应、温度效应和螺旋弯曲效应下的数学模型,并提出了考虑井筒中流体向地层中的传热条件下井筒中的压力温度的预测方法。通过求解这些数学模型,获得测试管柱的受力、变形及压力和温度变化情况。在此基础上,综合考虑了井筒因素、射孔产生的爆压、管柱外部流体膨胀产生的压力等所有可能影响管柱安全的因素,对测试管柱强度和安全性校核进行了分理论计算和分析,并提出了测试管柱优化设计方法。其次,在以上研究的基础上,将所有的这些研究问题汇总编制成了具有较强综合性和系统性的专门用于气井管柱测试的计算软件。最后,应用本文所开发的气井管柱测试计算软件对不同矿区的井-1、井-2和井-3的测试管柱进行了力学计算和分析。结果表明:该测试软件能够较准确的计算测试管柱的载荷及其变形,对测试过程中的各种可能出现的工况都能进行力学分析。这为在后续开发中对测试管柱结构和套管柱进行优化设计及强度校核提供了好的分析工具。与国内其他人所开发出的测试软件相比,本文新开发出的软件具有较强的综合性和系统性,能够更好地满足作业现场测试的需要,更有较好的实用价值和推广前景。