形状记忆筛管膨胀性能测试

发布时间：2021-07-20 04:20

　　为了解形状记忆筛管在井下环境的膨胀性能,根据该筛管在井下的膨胀原理,研发了能够模拟井下环境的形状记忆筛管膨胀性能测试系统,进行了形状记忆筛管样机膨胀性能测试,分析了循环流体排量和温度对响应温度、膨胀速度和膨胀力的影响。研究结果表明:随着循环流体排量增大,响应温度随之升高,膨胀速度降低;当循环流体温度不低于初始响应温度时,随着循环流体温度升高,膨胀速度增大;循环流体的排量和温度对最终膨胀力的影响较小。测试结果为形状记忆筛管的设计和应用提供了依据。 

【文章来源】：石油钻探技术. 2020,48(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

形状记忆筛管膨胀性能模拟测试系统

图2所示为循环流体排量0.1 L/min下，形状记忆筛管样机在不同温度下的外径。从图2可以看出，当温度低于52℃时，形状记忆筛管的外径没有变化；当温度达到52℃时，其外径开始增大，说明该筛管的响应温度为52℃。如用该筛管入井防砂，井底温度必须高于该温度，否则，该筛管不能自动膨胀，失去自充填环空的作用。为了验证循环流体排量是否会影响形状记忆筛管的响应温度，测试了不同循环流体排量下，形状记忆筛管在不同温度下的外径，结果见图3。从图3可以看出，随着循环流体排量增大，形状记忆筛管样机的外径在达到响应温度之前会表现为一定程度的缩小。其原因是：循环流体排量增大时，会在样机内外两侧产生较大的压差，该压差会使形状记忆筛管收缩变形；只有当样机因温度升高产生的膨胀位移超过其收缩变形时，在宏观上才能表现为膨胀。因此，在其他条件一定时，排量越高其响应温度越高。

为了验证循环流体排量是否会影响形状记忆筛管的响应温度，测试了不同循环流体排量下，形状记忆筛管在不同温度下的外径，结果见图3。从图3可以看出，随着循环流体排量增大，形状记忆筛管样机的外径在达到响应温度之前会表现为一定程度的缩小。其原因是：循环流体排量增大时，会在样机内外两侧产生较大的压差，该压差会使形状记忆筛管收缩变形；只有当样机因温度升高产生的膨胀位移超过其收缩变形时，在宏观上才能表现为膨胀。因此，在其他条件一定时，排量越高其响应温度越高。对于某一具体的出砂井，在设计形状记忆筛管之前，必须掌握其生产段长度（或水平段长度）、井底温度、原油黏度和油井产量等井身结构和油藏参数。如果以模拟地层原油为循环流体测试形状记忆筛管的膨胀性能，则循环流体排量的计算公式为：

【参考文献】：
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本文编号：3292115