稠油热采新型防砂器的研制及应用

发布时间：2017-09-13 20:00

  本文关键词：稠油热采新型防砂器的研制及应用

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【摘要】：机械防砂管是原油开采中广泛应用的防砂工具,其在高含泥沙量、高粘度的稠油井防砂中的地位越来越重要。但现有机械防砂管主要针对常规油田设计,没有对稠油井进行适应性改造,导致在稠油井采油作业中易堵塞、阻力过大、防砂作业维持时间短,降低了油井开采量,提升了开采作业成本。鉴于此,本文分析了现有机械防砂器防砂机理和存在不足,从防砂器结构和过滤器材质表面处理等方向入手,通过分析防砂器致堵原因和机理,给出新型防砂器设计思路和方法,研究了防砂器防砂滤材表面处理技术,给出了新型防砂器结构设计,研制了防砂器性能测试实验装置设计,进行了性能应用与测试。本文主要研究工作如下:(1)机械防砂器致堵原因及机理。选择具有典型性的LD27-1-1井实际测试技术资料,以该稠油井1260米出油层参数为分析数据,对防砂作业工艺及过程、防砂阻塞情况、阻塞地块基本地质情况等进行分析,研究防砂器致堵原理及机理。(2)新型防砂器研究思路和设计方法。通过分析现有防砂器存在问题与不足,提出从提升滤材抗粘性吸附能力、针对性设计过滤器滤道尺寸和形状、改进防砂器的“砂桥”防砂方法等新型防砂器的设计思路与方法。(3)新型防砂器防砂滤材表面处理技术。从增强防砂滤材表面抗稠油、泥质等流质粘性和电性吸附的能力考虑,确立了以表面改性增强滤材对抗泥质和原油吸附效应、降低阻塞发生的技术路线,设计了物理涂覆和化学镀层基材表面处理工艺。(4)新型防砂器结构设计。从排除泥砂堆积空间、提高产品自洁性能力、减少过滤器结构渗流阻力入手,采用去除外防护管、重新设计网套结构、增加中心管厚度、提出“蠕动”和“波动”结构设计方法、优化过滤器结构设计等手段,对新型防砂器进行设计。(5)新型防砂器实验与应用。设计了模拟稠油热采作业环境的防砂器专用实验装置,对过滤器滤材表面渗透性能等进行了比对实验、对防砂管进行了模拟渗流实验;制定防砂管在油井中应用评价标准,通过对其下井实际应用进行,验证了新型防砂管“弱吸附、抗泥质”特性。
【关键词】：防砂 物理涂覆 化学镀层 渗透率 渗流
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE93
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景10-12
• 1.1.1. 原油的重要性10
• 1.1.2. 国内外原油开采现状10-11
• 1.1.3 原油开采发展趋势11-12
• 1.2 国内外稠油开采技术现状12-14
• 1.2.1 稠油开采技术分类及特点12-13
• 1.2.2 当前国外稠油开采主要技术13
• 1.2.3 当前国内稠油开采主要技术13-14
• 1.3 研究目的和意义14-16
• 1.3.1 研究的意义14-15
• 1.3.2 研究的目的15-16
• 1.4 论文主要研究内容及组织结构16-19
• 1.4.1 论文主要研究内容16-17
• 1.4.2 论文组织结构17-19
• 第二章 稠油热采防砂器相关理论基础19-33
• 2.1 稠油（流体）力学特性19
• 2.2 渗流多孔介质特性19-23
• 2.3 疏松砂岩油藏出砂理论23-27
• 2.3.1 出砂机理主要有三种状况23-25
• 2.3.2 影响疏松砂岩油藏出砂的因素25-27
• 2.4 当前采油防砂主要方法及理论27-32
• 2.4.1 目前采油防砂的主要方法27-28
• 2.4.2 机械防砂技术的种类及面临的挑战28-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 新型防砂器研制33-63
• 3.1 防砂器堵塞因素及机理分析33-40
• 3.1.1 防砂器致堵因素分析33-38
• 3.1.2 防砂器堵塞机理分析38-40
• 3.2 当前防砂器存在问题分析40-41
• 3.3 新型防砂器设计思路及方法41-44
• 3.3.1 新型防砂器的研究思路41-42
• 3.3.2 新型防砂器的设计方法42-44
• 3.4 新型防砂器关键技术研究44-55
• 3.4.1 防砂器排除泥砂堆积空间设计44
• 3.4.2 防砂器自洁性设计44-46
• 3.4.3 防砂器过滤介质研究46-55
• 3.5 新型防砂器参数计算与结构设计55-62
• 3.5.1 新型防砂器相关参数设计计算55-60
• 3.5.2 新型防砂器结构设计60-62
• 3.6 本章小结62-63
• 第四章 新型防砂器性能实验及实际应用63-84
• 4.1 防砂管防砂性能实验63-77
• 4.1.1 试验装置63-68
• 4.1.2 防砂管改性滤材表面性能比对实验68-73
• 4.1.3 模拟渗流实验73-77
• 4.2 防砂管下井实际应用77-83
• 4.2.1 设备型号及主要技术参数77-78
• 4.2.2 应用评价内容及指标78-79
• 4.2.3 JX117 井实际应用79-81
• 4.2.4 KL321 井实际应用81-83
• 4.2.5 实际应用情况总结83
• 4.3 本章小结83-84
• 第五章 总结与展望84-87
• 5.1 总结与主要工作84-85
• 5.2 展望85-87
• 参考文献87-90
• 致谢90

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本文编号：845587