随着压缩天然气(CNG)应用的日益广泛,CNG储气井的建设亦随之加快,但储气井井筒会在生产安装或使用过程中产生缺陷。含缺陷的储气井在CNG的高压交变载荷作用下,极易引发疲劳破坏,导致CNG的泄漏甚至爆炸。因此,对含缺陷CNG储气井井筒进行疲劳寿命研究显得至关重要。本文分别对含有壁厚缺陷、表面凹坑缺陷及气孔缺陷的储气井井筒螺纹连接段开展强度分析和疲劳寿命研究。(1)针对壁厚不均差值δ和壁厚减薄量e对储气井高、中、低压组井筒疲劳寿命的影响进行了研究。结果表明:壁厚不均井筒的最低疲劳寿命点出现在套管与管箍连接处第一个螺纹的根部,且疲劳寿命随δ的增加而减小。储气井高、中、低压组井筒满足行业标准的δ临界值分别为2.0mm、1.95mm和1.9mm。当e≤2.5mm时,壁厚减薄井筒的最低疲劳寿命点出现在套管与管箍连接处第一个螺纹的根部。当e>2.5mm时,壁厚减薄井筒的最低疲劳寿命点出现在减薄区域的套管内壁。储气井高、中、低压组井筒满足行业标准的e临界值分别为4.05mm、3.95mm和3.85mm。低压组井筒较高压和中压组井筒更危险,应作为重点研究和监测对象。(2)对含凹坑缺陷井筒的疲劳寿命进行了研究。结果表明:螺纹连接处井筒含内壁单凹坑缺陷时,圆形凹坑深度和直径的增加都会使井筒的疲劳寿命减小。含多凹坑缺陷的井筒,在两个圆形凹坑轴向分布时,距离越近寿命越低;在两个圆形凹坑环向分布时,距离越近寿命越高;在两个圆形凹坑任意分布时,轴向与环向作用产生叠加。井筒套管内壁含椭球凹坑时,随椭球坑长轴与井筒轴向夹角α的增加,储气井井筒的疲劳寿命逐渐增加,但不是线性递增关系。(3)对含气孔缺陷井筒的疲劳寿命进行了研究。结果表明:套管处的气孔缺陷对井筒疲劳寿命的影响远大于管箍处的气孔缺陷。体积较大的气孔缺陷和横轴与纵轴比较大的气孔缺陷对井筒的疲劳寿命影响较大。井筒套管含两个轴向气孔缺陷时,两个气孔缺陷距离越近井筒的疲劳寿命越低。当两个气孔缺陷间距大于8.5mm时,其相互作用逐渐降低,对疲劳寿命的影响与单个气孔时相近。