收藏本站
《中国石油大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

可膨胀预充填防砂筛管及防砂机理研究

张建乔  
【摘要】: 目前,现有的机械方法大都难以胜任油田开发中后期的防砂任务。改进现有防砂工艺,开发新型机械防砂技术,成为油田开发中的一个重要问题。 结合双层预填充筛管、可膨胀筛管的优点,设计开发了可膨胀预充填筛管。其包括四层结构:外层保护结构、过滤筛网、中间砾石层和内支撑割缝筛管,具有砾石充填和膨胀施工一次完成的优势,且膨胀力小、对井下其它设备的影响小,成为一种新型的低成本、长防砂周期的机械防砂方法。内支撑割缝筛管是可膨胀预充填筛管结构中最重要的部分。针对内支撑割缝筛管现有缝型结构,设计开发了内支撑复合缝腔割缝筛管,其显著的结构特点为缝腔外窄内宽,可以延长割缝筛管的使用寿命、扩大泵的吸入面积、减小油流阻力,利于原油的高产采出。 井下原油对内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀作用不可避免,因此,采用室内实验模拟方法,研究了其冲蚀机理,测取了其在不同参数条件下的冲蚀速度,结合BP算法,建立了其冲蚀速度预测模型,并通过割缝外宽与冲蚀速度的转换,建立了其使用寿命预测模型。实验结果表明:①其冲蚀形式主要有点坑、犁削和切片,当砂粒直径较大时,出现了点坑与犁削凹坑或切片凹坑相连接现象,成为沟壑形状的综合型形貌。②筛管参数与筛管的强度和原油流动阻力息息相关。 针对通用有限元软件建模复杂、计算时间长且可能出现对于特定领域不能满足精度要求等问题,提出了非自由边界分割网格划分方法,自主开发了内支撑复合缝腔割缝筛管专用有限元分析软件-SFEM,其具有建模简单、内核小、计算速度快等特点。 采用SFEM和Fluent软件分别计算了内支撑复合缝腔割缝筛管参数与其强度和原有流动阻力的关系,结合BP算法,建立了内支撑复合缝腔割缝筛管强度预测模型和原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的流动阻力预测模型。 基于内支撑复合缝腔割缝筛管的强度预测模型、原油流动阻力预测模型和使用寿命预测模型,采用混合遗传算法,对内支撑复合缝腔割缝筛管进行了多目标优化设计,改变了割缝筛管采用经验公式简单优化的局面。其优化后具有流动阻力小、使用寿命长、强度高的特点,从而为其在油田的推广应用奠定了理论基础。 以提高保护外壳的膨胀性能为基础,设计了径向上凹凸变换的外壳结构,可以实现小应力和大位移补偿,为提高可膨胀预充填筛管的现场成功率提供了依据。采用数值分析方法,分析了外壳参数与其膨胀性能的关系,并描述了外壳的膨胀机理。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TE358.1

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马建民;可自适应膨胀防砂筛管防砂机理及其技术研究[D];中国石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 傅爱红;可膨胀筛管用316L不锈钢丝网上疏水/亲油表面的制备及研究[D];西南石油大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董刚,张九渊;固体粒子冲蚀磨损研究进展[J];材料科学与工程学报;2003年02期
2 王彩华,朱煜东;多目标优化的模糊解法中目标权重的处理方法[J];重庆大学学报(自然科学版);1992年06期
3 Mark van Buren ,蒋杰,李洪乾;用可膨胀滤砂管代替砾石充填[J];国外油田工程;2002年02期
4 陈冠国,褚秀萍,张宏亮,郝雪第,屈延明,李俊杰;关于冲蚀磨损问题[J];河北理工学院学报;1997年04期
5 吕军,王忠金,王仲仁;有限元六面体网格的典型生成方法及发展趋势[J];哈尔滨工业大学学报;2001年04期
6 汪伟英,张公社,何海峰,王孝忠,张志全;毛管力与含水饱和度对岩石出砂的影响[J];中国海上油气.工程;2003年03期
7 李天降,张建军;激光割缝筛管——压裂砾石填充防砂工艺技术[J];海洋石油;2004年01期
8 单华生,姚光庆,周锋德;储层水洗后结构变化规律研究[J];海洋石油;2004年01期
9 冯昭志,黄载禄,杨叔子;改进的神经网络快速学习算法[J];华中理工大学学报;1996年S2期
10 刘典涛,李林祥,杜树礼,赵长戈,姚友龙,陈明亮;孤东油田四区油水井套管损坏规律及其对策研究[J];江汉石油学院学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 向华平;;基于边界拓扑转化的四面体与六面体网格动态连接技术[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年02期
2 李水乡;陈斌;赵亮;刘曰武;;快速Delaunay逐点插入网格生成算法[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年03期
3 时洪斌;刘保国;;交贯隧道边界元数值模拟中的网格剖分方法[J];北京交通大学学报;2008年04期
4 徐晓燕;修毅;;服装三维造型过程的实现[J];北京服装学院学报(自然科学版);2008年01期
5 李水乡;陈斌;赵亮;刘曰武;;快速Delaunay逐点插入网格生成算法[J];北京大学学报(自然科学版);2007年03期
6 乔爱科;刘有军;贯建春;张宏斌;;面向医学应用的血流动力学数值模拟(Ⅱ):前景展望[J];北京工业大学学报;2008年05期
7 彭枧明;王维;殷其雷;柳鹤;呼咏;赵志强;;分流孔直径对射流式液动锤性能的影响[J];北京工业大学学报;2011年04期
8 胡毕富;宋玉旺;赵晖;席平;;飞行器RCS计算前置处理中裁剪曲面剖分算法[J];北京航空航天大学学报;2006年03期
9 彭西高;王晓利;吴学真;孙加林;;氧化铝基耐火材料的高温耐磨性[J];北京科技大学学报;2010年08期
10 冯兴国;孙明仁;马欣新;唐光泽;;空气等离子体基注入Ti6Al4V合金摩擦学性能研究[J];中国表面工程;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常丽娟;刘浩宇;田歌;;基于推进波前法和Delaunay三角法相结合的网格划分方法的研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 崔云俊;熊春阳;方竞;;一个网格剖分的组合方法[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
3 刘岩;关振群;张洪武;张占群;;面向大规模科学计算的三维Delaunay快速插点算法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 王继伟;张啸;王海楼;李晶;;注水井压控结合大修作业技术研究与应用[A];低碳经济与科学发展——吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C];2010年
5 刘佳;欧志刚;;吉林油田高家地区压裂工艺技术探讨[A];低碳经济与科学发展——吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C];2010年
6 刘晓宏;阎保定;钟竞;;非线性系统的神经网络控制研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
7 杨文平;石博强;任立义;;BP神经网络在大型矿用汽车发动机故障诊断中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
8 胡成亮;刘全坤;王强;孙正茂;;直齿轮冷锻三维数值模拟与实验[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
9 周思宏;;海上疏松砂岩稠油油藏采油工艺配套技术[A];渤海湾油气勘探开发工程技术论文集(第十集)[C];2005年
10 于法珍;;桩西滩海大斜度井防砂工艺及后期处理技术研究[A];胜利油田北部油区特高含水期提高采收率技术研讨会论文汇编[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡坤宏;纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究[D];合肥工业大学;2010年
2 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年
3 齐峰;人工神经树网络模型的优化研究与应用[D];山东师范大学;2011年
4 姚建林;气体钻井环空流场分析及岩屑对管柱的冲蚀特性研究[D];上海大学;2011年
5 刘新儒;带边界约束的网格和曲面生成理论与方法研究[D];中南大学;2011年
6 孙磉礅;孤东油田稠油热采井套损机理及防控措施研究[D];中南大学;2010年
7 田伟;刚性单层网壳结构找形与稳定研究[D];浙江大学;2011年
8 张玉荣;分层注水储层参数变化机理与配注参数动态调配方法研究[D];东北石油大学;2011年
9 张吉;高层建筑有限元计算软件主要环节改进研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
10 夏向阳;大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 牛顿;粉末冶金铜基摩擦材料制备及摩擦学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 包金哲;煤化工气液固多相流管道磨蚀机理及仿真预测研究[D];浙江理工大学;2010年
3 王赞斌;合金材料在低应力划伤条件下磨损性能研究[D];郑州大学;2010年
4 孙彦华;压气机常用马氏体不锈钢冲蚀及盐雾—冲蚀性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李伟光;抗固体粒子冲蚀磨损CrN_x镀层的性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 侯宇星;钢筋混凝土力学性能的细观数值模拟研究[D];大连理工大学;2010年
7 刘岩;高效可靠的三维约束Delaunay四面体有限元网格生成算法[D];大连理工大学;2010年
8 桑文平;曲面网格骨架图的编辑与分割[D];大连理工大学;2010年
9 朱登奎;基于骨架图的曲面四边形剖分算法[D];大连理工大学;2010年
10 任立臣;无渣铁粉型耐磨堆焊焊条及其堆焊工艺研究[D];湘潭大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵景茂,顾明广,左禹;碳钢在二氧化碳溶液中腐蚀影响因素的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年05期
2 于伟利;董相廷;王进贤;崔启征;;静电纺丝技术制备PVP纳米纤维与表征[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年04期
3 宋明玉;李继军;吴耀德;陈海燕;;制备金属铜基底超疏水性表面试验研究[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年01期
4 姬鄂豫,李爱魁,张银华,郭兴蓬,顾小曼,赵丽华;原油对碳钢腐蚀行为影响的研究[J];材料保护;2004年05期
5 刘霞;高原;呼爱妮;郭云;谢朝阳;;超疏水性纳米界面材料的制备及其研究进展[J];材料导报;2008年11期
6 徐文骥;宋金龙;孙晶;窦庆乐;;金属基体超疏水表面制备及应用的研究进展[J];材料工程;2011年05期
7 董刚,张九渊;固体粒子冲蚀磨损研究进展[J];材料科学与工程学报;2003年02期
8 张弦;林松柏;李云龙;柯爱茹;黄铂扬;;制备超疏水表面的研究进展[J];材料开发与应用;2009年05期
9 金顺南;白基成;周正干;刘晋春;五百井;俊宏;白井;靖幸;;线切割加工间隙状态预测系统的计算机仿真研究[J];电加工;1992年05期
10 王燕华;钟莲;刘圆圆;姜泉良;郭向阳;王佳;;镁基体超疏水表面制备及表征[J];腐蚀科学与防护技术;2010年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 钱柏太;金属基体上超疏水表面的制备研究[D];大连理工大学;2006年
2 尚广瑞;铜—锌合金及不锈钢仿生耦合表面润湿性能研究[D];吉林大学;2007年
3 袁志庆;超疏水表面的仿生构建[D];中南大学;2008年
4 姚同杰;超疏水材料的制备与应用[D];吉林大学;2009年
5 陈新华;铜表面仿生结构的构建及其浸润性调控[D];河南大学;2009年
6 杨浩;超疏水/超亲油不锈钢滤网涂层的制备及表面润湿性研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 温智;金属基底微纳二级结构超疏水表面的制备及其保持冷凝液滴超疏水性能的研究[D];大连理工大学;2011年
2 李艳峰;合金基体上超疏水表面的制备及疏水性的研究[D];大连理工大学;2007年
3 史明辉;溶胶—凝胶法制备透明超疏水涂层[D];上海交通大学;2008年
4 李小红;静电纺纤维膜的疏水性能和拉伸性能的研究[D];东华大学;2010年
5 陈琴;溶胶—凝胶法制备疏水SiO_2气凝胶及其性能研究[D];中南大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王荣军;文中—文东油田套管损坏原因及对策[J];重庆石油高等专科学校学报;2002年03期
2 李昱;油水井套管损坏因素及机理分析[J];断块油气田;1996年06期
3 曾庆坤,吴建平,殷文革;金属棉滤砂管防砂工艺在胜利油田的应用[J];断块油气田;1997年06期
4 刘谦渭,刘长松,贾连璧,王法轩;中原油田油水井套管损坏机理分析及防治技术[J];断块油气田;1998年05期
5 王林发;套管损坏的地质因素分析[J];大庆石油地质与开发;1989年01期
6 施云生,沈国强;基于边界适应的有限元网格自动生成及局部调整技术[J];锻压技术;1998年04期
7 王殿辉,刘振宇,王国栋,张强,姜洪生,王洪水;利用神经网络预测热轧板带力学性能[J];钢铁;1995年01期
8 李元,刘文仲,孙一康;神经元网络在热连轧精轧机组轧制力预报的应用[J];钢铁;1996年01期
9 齐学义,杨帆,齐冲;贴体坐标网格生成技术的研究[J];工程热物理学报;2001年S1期
10 吕军,王忠金,王仲仁;有限元六面体网格的典型生成方法及发展趋势[J];哈尔滨工业大学学报;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谢桂学;周边脱砂压裂技术研究[D];西南石油学院;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 荣莽;八面河油田TBS筛管完井的水平井生产现状及对策[J];石油天然气学报;2005年S3期
2 孔令珍;张新福;王荣生;张宁;;地热井成井技术研究[J];地下水;2011年02期
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026