塔河油田多分支井桥式转换接头的设计与研究
发布时间：2021-04-27 22:03
塔河油田经长期开采,原油层含水饱和度较高,地层能量也严重不足,但经勘测证实井间仍富存剩余油。相对于重新钻井开发,将老井侧钻分支井成本较低,通过多分支井采油,同时向原井眼注水增压驱油,可以切实有效的提高产能。由于塔河油田老区油井井径较小,不能容纳双管注采,且双管注采工艺复杂,后期修井难度大,为了将注水、采油两个流道分开,针对7?"套管柱和7"套管柱分别设计了一种井下桥式转换接头工具,以达到单管注采（套管、中心管环空注水,中心管采油）的目的。在此基础上,通过有限元模拟仿真对所设计的桥式转换接头进行强度校核以及流固耦合,修正下接头壁厚0.5mm,验证了桥式转换接头的安全性和可行性;应用MATLAB数值模拟,研究了注采平衡与桥式转换接头内管外半径之间的关系,并绘制了不同压差下的注采平衡图。桥式转换接头的设计与研究对实现单井单管注采具有重要意义,并为进一步提高塔河油田采收率奠定了基础。
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究目的及意义
1.2 分支井技术
1.2.1 分支井概述
1.2.2 分支井的分级
1.2.3 国外研究现状
1.2.4 国内研究现状
1.3 同井注采技术
1.3.1 同井注采简介
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 国内研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
1.5 本章小结
第2章 桥式转换接头的总体方案
2.1 设计要求
2.1.1 桥式转换接头的功能要求
2.1.2 桥式转换接头的设计参数
2.2 设计方案
2.2.1 7(5/8)"管柱接头的设计方案
2.2.2 7"管柱接头的设计方案
2.3 设计方法
2.4 本章小结
第3章 材料优选与强度校核
3.1 设计材料优选
3.1.1 机械零件材料选用原则
3.1.2 选材性能分析
3.2 静力学校核
3.2.1 7(5/8)"套管上接头强度校核
3.2.2 7(5/8)"套管下接头强度校核
3.2.3 7(5/8)"套管内管强度校核
3.2.4 7(5/8)"套管外管强度校核
3.3 密封设计
3.3.1 O型圈的密封机理
3.3.2 O型圈及密封槽的选择
3.4 本章小结
第4章 流体数值模拟
4.1 流体动力学控制方程
4.1.1 质量守恒方程
4.1.2 动量守恒方程
4.1.3 能量守恒方程
4.2 CFD中的三维湍流模型
4.2.1 湍流流动的特性
4.2.2 标准k-ε两方程模型
4.3 内部流体仿真分析
4.3.1 环空注水仿真分析
4.3.2 内管采油仿真分析
4.4 流固耦合仿真分析
4.4.1 控制方程
4.4.2 流固耦合
4.5 本章小结
第5章 注采平衡的研究
5.1 注采平衡
5.1.1 注采平衡机理
5.1.2 注采平衡与压力变化
5.2 内管径优化设计
5.2.1 流量方程的推导
5.2.2 流量曲线的数值模拟
5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
附录 AMATLAB数值模拟程序
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用注采平衡法确定水驱油藏合理地层压力[J]. 张宏友. 石油地质与工程. 2017(06)
[2]6级分支井系统及国内研究进展[J]. 王敏生,光新军,赵阳,吴仲华. 石油机械. 2015(03)
[3]同井采注水技术研究与应用[J]. 于洪英,姜彦. 化学工程与装备. 2011(11)
[4]基于膨胀管定位系统的多分支井钻完井技术[J]. 张燕萍,任荣权,王辉,王军. 石油勘探与开发. 2009(06)
[5]静52-H1Z鱼骨型水平井钻井技术[J]. 刘福龙,武小平,姜文波,卜令波. 石油钻采工艺. 2008(05)
[6]国内分支井技术应用面临的主要难题及研究进展[J]. 王敏生,李庆,王智峰. 中外能源. 2007(06)
[7]井下油水分离系统设计及参数敏感性分析[J]. 陈胜男,李恒,薄启炜,曲占庆,张琪. 石油钻采工艺. 2007(03)
[8]含油污水处理技术[J]. 李波,周世俊. 辽宁化工. 2007(01)
[9]井下油水分离技术综述[J]. 邵建萍,牛宝荣,张兴平. 国外油田工程. 2006(09)
[10]O形橡胶密封圈密封性能的有限元分析[J]. 谭晶,杨卫民,丁玉梅,杨维章,鲁选才,唐斌. 润滑与密封. 2006(09)
硕士论文
[1]分支井导向机构参数化设计系统开发[D]. 李明鹏.大连理工大学 2007
本文编号：3164232
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究目的及意义
1.2 分支井技术
1.2.1 分支井概述
1.2.2 分支井的分级
1.2.3 国外研究现状
1.2.4 国内研究现状
1.3 同井注采技术
1.3.1 同井注采简介
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 国内研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
1.5 本章小结
第2章 桥式转换接头的总体方案
2.1 设计要求
2.1.1 桥式转换接头的功能要求
2.1.2 桥式转换接头的设计参数
2.2 设计方案
2.2.1 7(5/8)"管柱接头的设计方案
2.2.2 7"管柱接头的设计方案
2.3 设计方法
2.4 本章小结
第3章 材料优选与强度校核
3.1 设计材料优选
3.1.1 机械零件材料选用原则
3.1.2 选材性能分析
3.2 静力学校核
3.2.1 7(5/8)"套管上接头强度校核
3.2.2 7(5/8)"套管下接头强度校核
3.2.3 7(5/8)"套管内管强度校核
3.2.4 7(5/8)"套管外管强度校核
3.3 密封设计
3.3.1 O型圈的密封机理
3.3.2 O型圈及密封槽的选择
3.4 本章小结
第4章 流体数值模拟
4.1 流体动力学控制方程
4.1.1 质量守恒方程
4.1.2 动量守恒方程
4.1.3 能量守恒方程
4.2 CFD中的三维湍流模型
4.2.1 湍流流动的特性
4.2.2 标准k-ε两方程模型
4.3 内部流体仿真分析
4.3.1 环空注水仿真分析
4.3.2 内管采油仿真分析
4.4 流固耦合仿真分析
4.4.1 控制方程
4.4.2 流固耦合
4.5 本章小结
第5章 注采平衡的研究
5.1 注采平衡
5.1.1 注采平衡机理
5.1.2 注采平衡与压力变化
5.2 内管径优化设计
5.2.1 流量方程的推导
5.2.2 流量曲线的数值模拟
5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
附录 AMATLAB数值模拟程序
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用注采平衡法确定水驱油藏合理地层压力[J]. 张宏友. 石油地质与工程. 2017(06)
[2]6级分支井系统及国内研究进展[J]. 王敏生,光新军,赵阳,吴仲华. 石油机械. 2015(03)
[3]同井采注水技术研究与应用[J]. 于洪英,姜彦. 化学工程与装备. 2011(11)
[4]基于膨胀管定位系统的多分支井钻完井技术[J]. 张燕萍,任荣权,王辉,王军. 石油勘探与开发. 2009(06)
[5]静52-H1Z鱼骨型水平井钻井技术[J]. 刘福龙,武小平,姜文波,卜令波. 石油钻采工艺. 2008(05)
[6]国内分支井技术应用面临的主要难题及研究进展[J]. 王敏生,李庆,王智峰. 中外能源. 2007(06)
[7]井下油水分离系统设计及参数敏感性分析[J]. 陈胜男,李恒,薄启炜,曲占庆,张琪. 石油钻采工艺. 2007(03)
[8]含油污水处理技术[J]. 李波,周世俊. 辽宁化工. 2007(01)
[9]井下油水分离技术综述[J]. 邵建萍,牛宝荣,张兴平. 国外油田工程. 2006(09)
[10]O形橡胶密封圈密封性能的有限元分析[J]. 谭晶,杨卫民,丁玉梅,杨维章,鲁选才,唐斌. 润滑与密封. 2006(09)
硕士论文
[1]分支井导向机构参数化设计系统开发[D]. 李明鹏.大连理工大学 2007
本文编号：3164232
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3164232.html
