疏砂封隔器结构设计与性能实验研究

发布时间：2017-08-16 05:15

  本文关键词：疏砂封隔器结构设计与性能实验研究

  更多相关文章： 裸眼压裂 套管外封隔器 岩屑床 摩阻力 疏砂封隔器

【摘要】：水平井裸眼完井分段压裂裸眼封隔器已经被广泛的应用到油田现场实际作业过程中,裸眼压裂套管外封隔器下入时,与井壁岩屑床直接接触,会产生摩擦阻力;另外,随着封隔器的下入,岩屑会在封隔器前方堆积,而且越聚越多,也会阻碍对封隔器的下入。该阻力有多大,影响阻力大小的因素有哪些,都需要进行研究。但是就目前的研究现状来看,对封隔器的研究工作大多集中于对其工作性能的分析上,同时胶筒新材料的研制以及下封隔器管柱力学分析也有了长足的发展。但是在减小岩屑床摩阻力问题上所做的研究还很少。针对以上问题,通过设计疏砂封隔器下入装置,研究岩屑床对封隔器下入过程的影响。本文首先设计能够测试封隔器性能的实验装置,包括实验台基座、滑轮、摇柄等,同时也选购了部分辅助仪器,拉力测试装置、数据采集存储装置等,经过各部分零部件的加工,完成实验台的组装;实验台设计完成后,先利用普通封隔器进行了实验,验证了岩屑床存在的影响,而且严重时确实会出现砂堵现象;针对以上问题,在原有封隔器基础上,对封隔器的结构进行了改装,设计了开有6个疏砂槽的封隔器,并依此进行实验,结果显示开槽后的封隔器疏砂效果明显,摩阻力有了明显减小,但在部分实验条件下,疏砂效果不是很好,造成这一现象的原因可能是开始设计的封隔器并不是最优结构;最后,又设计了两种类型的封隔器,并通过实验得到了结构最优的疏砂封隔器。最终实验结果表明:当封隔器开5个槽时,能够基本满足各实验条件下摩阻力达到最小值,即疏砂效果最好。
【关键词】：裸眼压裂 套管外封隔器 岩屑床 摩阻力 疏砂封隔器
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE931.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题来源及背景10-11
• 1.2 国内外研究现状分析及进展11-13
• 1.2.1 国外研究成果11-12
• 1.2.2 国内研究成果12-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-15
• 第2章 实验装置的设计及初步实验15-29
• 2.1 实验设备15-19
• 2.1.1 动力系统15
• 2.1.2 拉力感应装置15-17
• 2.1.3 数据显示装置17-18
• 2.1.4 数据采集软件18-19
• 2.2 实验台零部件19-22
• 2.2.1 基座设计19
• 2.2.2 U型槽设计19-20
• 2.2.3 缠绕装置设计20
• 2.2.4 滑动装置设计20-21
• 2.2.5 回执装置设计21
• 2.2.6 实验台装配效果图21-22
• 2.3 实验材料22-23
• 2.3.1 实验用砂22-23
• 2.3.2 筛网23
• 2.4 零部件组装23-26
• 2.4.1 传感器实物图23-24
• 2.4.2 软件安装24-25
• 2.4.3 实验装置总装配实物图25-26
• 2.6 设备调试26-28
• 2.6.1 基座稳定性26
• 2.6.2 显示仪参数设置26-28
• 2.6.3 电机转速28
• 2.7 本章小结28-29
• 第3章 普通封隔器性能测试实验29-40
• 3.1 封隔器的结构29-30
• 3.2 封隔器的分类30-33
• 3.2.1 编制形式30
• 3.2.2 代号说明30-33
• 3.2.3 固定方式33
• 3.2.4 坐封方式33
• 3.2.5 解封方式33
• 3.3 封隔器的失效33-35
• 3.4 性能实验流程35-36
• 3.5 实验结果及分析36-39
• 3.5.1 万用表简介36-37
• 3.5.2 拉力-电压矫正实验37-38
• 3.5.3 岩屑床验证实验38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第4章 疏砂封隔器的结构设计与性能实验40-46
• 4.1 新型疏砂封隔器40-42
• 4.1.1 结构设计40-41
• 4.1.2 设计方法41-42
• 4.2 岩屑床验证实验42-43
• 4.3 实验数据对比分析43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 疏砂封隔器结构的优选46-56
• 5.1 封隔器开5个槽46-47
• 5.2 岩屑床验证实验47-48
• 5.3 实验数据对比分析48-50
• 5.4 封隔器开4个槽50-51
• 5.5 岩屑床验证实验51
• 5.6 实验数据对比分析51-54
• 5.7 实验结论54-55
• 5.8 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果60-61
• 致谢61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;150℃封隔器胶筒通过检验[J];中国石油和化工;2004年06期

2 屈艳飞,李承森,孙雨;新型压裂防卡封隔器的应用[J];钻采工艺;2004年06期

3 黄鹂,扈殿奇,黄卫强,李爱朝,张怀发,董会立;604-57封隔器在濮城油田油套分注中的应用[J];内蒙古石油化工;2004年06期

4 刘清友,黄云,湛精华,张祥来;井下封隔器接触有限元模型研究[J];钻采工艺;2005年02期

5 佘庆东;Y341-114DC1-90/15封隔器研制[J];国外油田工程;2005年01期

6 张立新;沈泽俊;李益良;张国文;高向前;;我国封隔器技术的发展与应用[J];石油机械;2007年08期

7 代理震;姜建平;;注水封隔器设计中的数值模拟分析[J];科技创业月刊;2010年02期

8 佘庆东;;水井封隔器胶筒防掉井装置[J];国外油田工程;2010年09期

9 步玉环;马明新;李建华;孔华;;封隔器的密封性判据及结构设计方法研究[J];润滑与密封;2011年11期

10 杨新克;海沙尔;;压缩式封隔器胶筒设计思路浅谈[J];新疆石油天然气;2012年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 贾善坡;杨丽;;封隔器胶筒的大变形摩擦接触分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

2 叶玉玲;伞冶;朱奕;;扩张式封隔器胶筒偏心距自动测量装置[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（上册）[C];2004年

3 姜奇壮;党黎明;;封隔器胶筒座封模拟试验研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 杨东;窦益华;许爱荣;;高温高压深井酸压封隔器失封原因及对策[A];2008年石油装备学术年会暨庆祝中国石油大学建校55周年学术研讨会论文集[C];2008年

5 王国正;周思柱;;分层注水管柱中的封隔器位移分析[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集（湖北专集）[C];2005年

6 李英;黎文才;崔绍江;李锋;;Y241高压挤注封隔器的研制与应用[A];2009年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2009年

7 王克新;;Y344-114型井下封隔器现场试验及效果评价[A];中华教育理论与实践科研论文成果选编（第2卷）[C];2010年

8 贾善坡;闫相祯;杨丽;;封隔器胶筒座封过程的计算机仿真[A];系统仿真技术及其应用（第7卷）——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年

9 蔡藻;王芳;程琼;毛书娴;戴辉;雷电光;田保全;;Y422—114型双向卡瓦封隔器的研制及应用[A];2008年石油装备学术年会暨庆祝中国石油大学建校55周年学术研讨会论文集[C];2008年

10 练章华;乐彬;宋周成;林铁军;;封隔器坐封过程有限元模拟分析[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 湛精华;封隔器系统工作行为仿真研究[D];西南石油大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 周坤;遇水膨胀封隔器研制及其室内评价[D];东北石油大学;2015年

2 胡晶磊;完井封隔器力学性能分析及有限元模拟[D];西安石油大学;2015年

3 李强;Y211-114型封隔器的设计研究[D];中国石油大学(华东);2014年

4 杨军伟;疏砂封隔器结构设计与性能实验研究[D];燕山大学;2016年

5 赵德斌;油田注水井封隔器的设计与研究[D];新疆大学;2010年

6 王岩;新型可洗井封隔器密封元件结构设计及有限元分析[D];东北石油大学;2010年

7 刘春雷;封隔器工作状态测试系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

8 王海兰;井下封隔器工作行为仿真研究[D];西南石油学院;2004年

9 刘永辉;封隔器胶筒性能有限元分析及结构改进[D];西南石油大学;2006年

10 程大勇;大膨胀量封隔器的设计及其力学模型的研究[D];陕西科技大学;2012年

，

本文编号：681599