可自適應(yīng)膨脹防砂篩管及其防砂關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、油氣井出砂已成為疏松砂巖油藏開采中遇到的普遍問題,嚴重影響著油氣藏的正常開發(fā)。如何開發(fā)新型的防砂裝備,改進現(xiàn)有防砂工藝,有效防止與控制油氣井出砂,降低作業(yè)成本,已成為相關(guān)科研機構(gòu)競相研究的重要課題。
　　 本文提出了膨固結(jié)合、剛?cè)嵯酀姆郎昂Y管設(shè)計新理念,完成可自適應(yīng)膨脹防砂篩管這一新型防砂設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并進行了充填實驗,結(jié)果表明:可自適應(yīng)膨脹篩管充填過程簡單易于實現(xiàn)膨脹,并且可以很好的貼合井壁。
　　 通過比較三種修

2、正后的篩網(wǎng)壓降預測方法可知,對于基本流體方程方法,在低Re情況下經(jīng)驗曲線與仿真點有部分的偏差。對于多孔介質(zhì)理論方法,在低Re的情況下較好,但中等Re與較高的Re的情況偏差較大。多參數(shù)的多孔理論方法獲得較好的結(jié)果,無論哪個Re段,曲線與仿真數(shù)據(jù)吻合的非常好。對于經(jīng)驗公式方法,在低高Re的吻合的非常好,但在中Re的吻合程度較差。通過對礫石孔隙的流動情況的分析可知,應(yīng)采用中等目數(shù)的礫石或者混合礫石(中等目數(shù)礫石占大多數(shù))進行充填。通過定性推導

3、和仿真計算的方式證明了雙梯形復合縫隙比傳統(tǒng)的矩形和梯形縫隙在流阻控制方面有明顯的優(yōu)越性。通過理論分析的方法,推導出雙梯形縫總阻力系數(shù)公式,雙梯形縫總阻力系數(shù)隨擴散角的變化而變化,對于給定入口雷諾數(shù)與合理的轉(zhuǎn)折寬度情況下,總存在最佳擴散角使總阻力系數(shù)最小。
　　 通過SEM與N80腐蝕產(chǎn)物的斷層形貌研究表明,疏松的FeCO3首先在基體表面形成。阻抗曲線與表面形貌圖證明,當Cl.濃度達到一定數(shù)值時,金屬表面產(chǎn)生鈍化阻礙了點蝕,腐蝕呈

4、現(xiàn)均勻腐蝕。Ca2+的存在明顯的抑制了腐蝕。由于碳酸氫根離子這種對溶液影響的復雜性,造成其對腐蝕影響的復雜性。通過與不銹鋼材料316L對比試驗得知,N80作為一種常用的油套管材料有較好的塑性。在腐蝕作用的影響下,腐蝕作用對于沖蝕過程中樣件表面的粗糙程度有抑制作用。通過SEM與3D井深顯微鏡的結(jié)果可以得知,30°與90。的沖蝕角度對應(yīng)著不同的材料去除機理。相比于90°的沖蝕角度,30°沖蝕角度下樣件的質(zhì)量損失變化相對大。沖蝕腐蝕的聯(lián)合作用

5、比單純沖蝕作用更能增加質(zhì)量的去除。
　　 建立篩管—礫石層—套管—水泥層—維井筒傳熱系統(tǒng),計算表明在特定的篩管溫度下,隨著礫石層彈性模量的增加,篩管內(nèi)外壁的熱應(yīng)力也隨之增加但增加的幅度越來越小。礫石層泊松比對篩管熱應(yīng)力的總體影響不大。不同的水泥層的彈性模量和泊松比對篩管的熱應(yīng)力總體也影響不大。隨著篩管溫度的增加,篩管的內(nèi)外表面的平均熱應(yīng)力呈線性關(guān)系增加,并且內(nèi)表面的應(yīng)力大于外表面。在一定篩管溫度下,篩管材料彈性模量越大,篩管的熱