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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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