蒸汽吞吐井长效防砂管柱设计及相关工艺研究

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摘要:诚信·公平·开放·共赢LoyaltyFairOpeningWin-win蒸汽吞吐井长效防砂管柱设计及相关工艺研究智勤功，中国石油大学(华东)博士学位论文，2013。“胜利油田稠油油藏储量、产量丰富，已成为胜利油田重要的产能接替阵地，对胜利油田稳产具有重要意义。目前，胜利稠油油藏主要采用蒸汽吞吐开发方式，防砂技术主要采用常规防砂工艺，难以满足一次防砂多轮次蒸汽吞吐的需要。因此，系统而深入研究多轮次蒸汽吞吐防砂井挡砂屏障稳定性，对于解决稠油蒸汽吞吐井面临的开发难题具有重要的指导意义。首先，对重复充填防砂工具及重复充填对接工具进行了结构设计，重点对工具座封机构参数、卡瓦悬挂能力、内中心管强度、液缸强度参数、解封结构及开关销钉参数等进行了校核及计算，优选改性氟橡胶材料作为长效防砂管柱高温密封件，在此基础上开展了管柱室内性能测试及管柱综合性能评价，研究表明本文研发长效防砂管柱各部件动作灵活可靠，耐酸、碱、盐性能均符合标准，可很好的满足高压充填及后续补砂要求。其次，拟合建立了P110等四种钢级管材弹性模量及屈服强度温度效应方程，借鉴套管射孔强度降低理论建立了防砂管柱基管钻孔强度降低模型，另外，联立热应力方程、温度场方程建立了防砂管柱热稳定性分析方程组，在此基础上基于FELAC系统研发了防砂管柱热稳定性模拟有限元程序，分析了多种工况对热稳定性影响，研究表明：钻孔密度、钻孔直径及中心管外径是影响中心管强度降低的主要因素;推荐P110钢级管柱作为基管;充填施工会提高防砂管柱热稳定性，另外，充填充分及不充分交界处热稳定性较差;添加补偿器可显著提高热稳定性，给出了不同长度管柱

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