智能井井下流量控制器集成化设计及分析

发布时间：2017-12-18 02:04

  本文关键词：智能井井下流量控制器集成化设计及分析

  更多相关文章： 智能井 液控管线 流量控制阀 信号解码 流场分析

【摘要】：近年来,我国石油开采已经进入中后时期,开采开发将更趋向深海、滩海等环境恶劣的区域。此外,随着经济的快速增长,社会对油气资源的需要和使用呈增加趋势。当面临如何提高油气资源开发经济价值最优化和最大化、提高油田采收率和产量问题时,智能完井技术应运而生。智能井技术可以同时开采多个油层,根据各层井下流量、温度和压力等数据智能调整和控制采油作业措施,动态调节井下层段原油流量,实现智能开采。智能完井实现井下流量智能控制的核心工具是层段流量控制装置,目前国外针对层段控制装备的研究和应用处于领先地位,而我国对此方面的研究仍处于起步阶段。本文针对国内外智能完井流量控制装置的研究现状分析,设计了一种新型的智能井井下流量控制器集成化装置。该流量控制器由流量控制阀和液控解码器结构原理所组成,可以实现三条液压控制管线控制井下六个层段的油层。具体的研究内容有:(1)利用流体动力学知识对流体在圆管中流动的压力损失机理做简要研究,对流量控制器在减少压力损失和结构设计方面做理论指导。(2)设计了一种智能完井井下流量控制器集成化结构。在充分调研国内外文献资料的基础上,根据我国油田实际,确定流量控制阀尺寸参数,并设计了流量控制阀结构和液压解码器结构方案。井下流量控制器集成化结构由流量控制阀和液压解码器结构组成,流量控制器结构集液压信号解码和层段节流控制功能为一体。(3)根据井下流量控制器集成化结构,确定了其液压控制系统方案。本文的井下液压控制系统原理是在三条液压控制管线控制下,实现对井下六个层段的节流控制。流量控制器的解码器可以根据管线施加的液压信号顺序,实现特定层段的信号解码,从而开启或关闭对应的流量控制器,实现井下节流。(4)对井下流量控制器关键结构进行功能计算和分析,确保整体结构功能的实现。对流量控制器中重要零件,包括锁紧定位卡爪,弹簧,密封结构等结构进行计算和强度校算,确保其正常工作,保证流量控制器整体功能的实现。(5)对设计的流量控制器集成化结构进行数值模拟。井下流场特性分析探究井下流量控制器在不同压差作用下的流速和流量,确定其在不同开度位置的流量系数值;流固耦合分析研究流量控制器流体流动对结构的影响,分析结构的变形和受力。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE928;TP273

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本文编号：1302374