可自適應(yīng)膨脹防砂篩管防砂機(jī)理及其技術(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(wèn)題,嚴(yán)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(jìn)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(jī)構(gòu)競(jìng)相研究的重要課題。本文在分析油層出砂影響因素和出砂機(jī)理基礎(chǔ)上,進(jìn)行了出砂模擬實(shí)驗(yàn)。研究表明:驅(qū)替壓力的變化對(duì)出砂的影響不大;出砂量隨含水量增加的幅度不大,出砂主要發(fā)生在見水初期;當(dāng)臨界環(huán)壓為2MPa和臨界流速為7ml/min時(shí),出砂均出現(xiàn)明顯增加;產(chǎn)砂量和油井

2、產(chǎn)能隨流速的增大而增加。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴提出了膨固結(jié)合、剛?cè)嵯酀?jì)的防砂篩管設(shè)計(jì)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(jì),該設(shè)備由防護(hù)外殼、可膨脹防砂篩網(wǎng)、礫石充填膨脹層和內(nèi)支撐復(fù)合割縫篩管四部分構(gòu)成?；陂_發(fā)的SFEM分析軟件,對(duì)內(nèi)支撐管的壁厚、縫長(zhǎng)、縫寬、布縫形式、割縫密度等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,分析了這些要素對(duì)應(yīng)力的影響規(guī)律。對(duì)篩管防砂篩網(wǎng)的層間組合結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析,給出了合理的篩網(wǎng)網(wǎng)孔設(shè)計(jì)尺寸。<

3、br>　　 ⑵用高壓液攜帶礫石充填擠壓擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)礫石層的軟膨脹,使膨脹與礫石充填一次完成,實(shí)現(xiàn)膨脹段的“零環(huán)空”和膨脹壓力均一。研究了篩管充填膨脹機(jī)理,利用錐形流模型導(dǎo)出了新壓降計(jì)算公式,并對(duì)膨脹層壓降進(jìn)行了分析計(jì)算。通過(guò)實(shí)驗(yàn),優(yōu)選可自適應(yīng)膨脹防砂篩管充填工藝參數(shù),研究表明,當(dāng)膨脹層充填壓力在15～20MPa、充填厚度為25～30mm、礫砂中值比在7左右時(shí),可達(dá)到最佳充填效果。
　　 ⑶采用可膨脹防砂篩網(wǎng)、礫石充填層和內(nèi)支撐割縫

4、篩管構(gòu)成復(fù)合防砂體系,防砂效果明顯。利用自主研制的多功能防砂檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)流程,進(jìn)行滲流實(shí)驗(yàn)、參數(shù)優(yōu)選實(shí)驗(yàn)、防砂效果實(shí)驗(yàn)等相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)與分析,研究防砂規(guī)律。建立了用于防砂方法優(yōu)選的B-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并通過(guò)具體算例進(jìn)行防砂方法優(yōu)選計(jì)算,從防砂作用、增產(chǎn)作用、有效期、井底流動(dòng)條件改善、防砂效益五個(gè)方面對(duì)防砂效果進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)分析。
　　 ⑷利用自制的實(shí)驗(yàn)裝置和流程,對(duì)割縫管進(jìn)行沖蝕和腐蝕實(shí)驗(yàn),分析沖蝕和腐蝕機(jī)理。研究表明:當(dāng)含