氢鼓泡和凹坑是CNG储气井井筒部位的两种常见缺陷,当没有及时处理时,会导致储气井失效,造成巨大的经济损失与人员伤亡。本文对CNG储气井井筒中的氢鼓泡以及凹坑缺陷进行研究,探讨单鼓泡扩展以及失效的相关参数,研究两个鼓泡之间的相互作用和影响因素,并对井筒上的凹坑缺陷进行安全性评估。利用有限元软件ABAQUS对井筒上的单鼓泡进行非线性有限元分析,探讨了鼓泡氢压变化、鼓泡深度、鼓泡尺寸以及鼓泡椭圆率对鼓泡应力分布、失效以及鼓起高度的影响。研究表明:氢鼓泡随着氢压的不断增加会在鼓泡边缘处首先产生塑性变形,在顶部或者边缘处首先产生失效破坏。深度越小,尺寸越大,椭圆率越大的氢鼓泡,越容易发生横向扩展和失效破坏。对井筒的相邻氢鼓泡缺陷进行了非线性有限元分析,探讨了鼓泡之间的相互作用。研究表明:鼓泡氢压、鼓泡间距、鼓泡深度、鼓泡尺寸都是影响鼓泡之间相互作用的重要因素。当鼓泡氢压增大,间距缩小,深度变小,尺寸越大时,其交互作用会越来越明显,此时更容易在相邻位置产生破坏。对井筒内外壁的四种凹坑缺陷进行了仿真分析,根据仿真结果绘制井筒凹坑缺陷的安全评估曲线,并对安全评估曲线进行曲线拟合。结果表明:井筒外壁凹坑对井筒结构强度的影响小于井筒内壁凹坑,环向凹坑对井筒结构强度影响小于轴向凹坑。依据安全评估曲线对井筒式样进行安全评估,得出评价结果,从而减少不必要的停产和维修,提高经济性与可靠性。