可自適應膨脹防砂篩管防砂機理及其技術研究.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,已成為相關科研機構競相研究的重要課題。本文在分析油層出砂影響因素和出砂機理基礎上,進行了出砂模擬實驗。研究表明:驅替壓力的變化對出砂的影響不大;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;當臨界環(huán)壓為2MPa和臨界流速為7ml/min時,出砂均出現(xiàn)明顯增加;產砂量和油井

2、產能隨流速的增大而增加。主要研究內容包括：
　　 ⑴提出了膨固結合、剛柔相濟的防砂篩管設計新理念,完成可自適應膨脹防砂篩管這一新型防砂設備的結構設計,該設備由防護外殼、可膨脹防砂篩網、礫石充填膨脹層和內支撐復合割縫篩管四部分構成?；陂_發(fā)的SFEM分析軟件,對內支撐管的壁厚、縫長、縫寬、布縫形式、割縫密度等參數(shù)進行了優(yōu)化,分析了這些要素對應力的影響規(guī)律。對篩管防砂篩網的層間組合結構形式進行了分析,給出了合理的篩網網孔設計尺寸。<

3、br>　　 ⑵用高壓液攜帶礫石充填擠壓擴張實現(xiàn)礫石層的軟膨脹,使膨脹與礫石充填一次完成,實現(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理,利用錐形流模型導出了新壓降計算公式,并對膨脹層壓降進行了分析計算。通過實驗,優(yōu)選可自適應膨脹防砂篩管充填工藝參數(shù),研究表明,當膨脹層充填壓力在15～20MPa、充填厚度為25～30mm、礫砂中值比在7左右時,可達到最佳充填效果。
　　 ⑶采用可膨脹防砂篩網、礫石充填層和內支撐割縫

4、篩管構成復合防砂體系,防砂效果明顯。利用自主研制的多功能防砂檢測實驗裝置和實驗流程,進行滲流實驗、參數(shù)優(yōu)選實驗、防砂效果實驗等相關模擬實驗與分析,研究防砂規(guī)律。建立了用于防砂方法優(yōu)選的B-P神經網絡模型,并通過具體算例進行防砂方法優(yōu)選計算,從防砂作用、增產作用、有效期、井底流動條件改善、防砂效益五個方面對防砂效果進行了綜合評價分析。
　　 ⑷利用自制的實驗裝置和流程,對割縫管進行沖蝕和腐蝕實驗,分析沖蝕和腐蝕機理。研究表明:當含