基于BM-MPS法的垂直开孔挡板的减晃效果研究

液舱晃荡现象在航行船舶中普遍存在,不仅会影响船舶稳定性,还会对海洋环境与人类生产生活造成威胁,如何减轻液舱晃荡幅度一直是海洋工程的重点研究问题。本文将基于改进的移动粒子半隐式法——BM-MPS法,对横摇激励作用下垂直开孔隔板的减晃效果进行二维数值模拟研究,探讨挡板孔隙率、横摇幅度对共振周期及冲击压历时曲线形态的影响。研究结果表明:孔隙率大小对共振周期有明显的影响,孔隙率15%是达到共振时最大冲击压最小的点,并且处于共振周期发生明显转变的过渡期;冲击压历时曲线与孔隙率也有密切的联系,随着孔隙率的增大,冲击压历时曲线形态从无峰变为单峰,再改变为双峰。除此之外,横摇激励幅度也是影响共振周期的因素之一。

割缝筛管缝宽优化数值模拟

对于割缝筛管缝宽的选择,大多数是基于经验公式,对防砂效果会产生较大的影响。利用CFD-DEM耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律,结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序,建立筛管防砂性能的回归方程模型,得到割缝筛管缝宽最优选择方式。结果表明:流通性能与挡砂性能最主要的影响因素为缝宽尺寸,抗堵塞性能主要受到流体黏度的影响;使用缝宽优化模型得到的最优解在整体防砂性能上优于经验公式的缝宽尺寸。研究结果可为特定储层条件下油气井防砂性能的预测与防砂介质的精度优化提供参考和借鉴。

潘三选煤厂降低重介浅槽分选下限的研究

分析了潘三选煤厂的生产现状,提出降低重介浅槽分选下限的必要性,并针对潘三矿井当前升井原煤煤质对重介浅槽进行6 mm洗选的生产方式进行研究。结果表明:原煤筛分效率可达80%以上,浅槽E_(p)值稳定在0.04~0.06 kg/L水平,原煤入洗率提高19.10个百分点,商品煤发热量达到20.92 MJ/kg以上,经济效益显著。

先期防砂筛管顶部固井一体化技术

巴彦油田LH等区块储层出砂严重,井壁稳定性差,井径扩大率大,次生腐蚀介质,局部膏岩对筛管挤压强度高,现有筛管顶部注水泥技术无法满足油田长期开发的需求,为此,进行了先期防砂与筛管顶部固井相结合的一体化技术研究。通过优选高性能等离子割缝筛管,配套筛管外封隔器,实现对稳定性差、易出砂的储层段的先期防砂和封堵;优选叠加交错式金属钢带骨架结构,改进了高扩张比封隔器保护套,可以实现井径扩大率15%情况下的有效封隔;对压差式分级箍进行碳化钨喷涂处理,提高其抗冲蚀性能,确保分级箍可靠关闭。3口井的现场试验结果表明,采用先期防砂固完井一体化施工,储层疏松砂岩及局部泥岩封堵有效,未见明显出砂、垮塌及筛管失效,扩径井段封隔效果可靠,水泥浆未发生窜流,分级箍关闭后未出现密封失效问题,有效解决了该区块固井与防砂难题。

筛网对气井马赫激波雾化器内部流动稳定性的影响

含水气田中排液增产用的马赫激波雾化器在现场生产中根据现场需要可匹配平面和割缝两种不同结构的筛网。鉴于马赫激波雾化器的雾化效果与流道内部流动状态有直接关系,不同结构的筛网产生的流动状态可能对雾化器雾化排液产生不同的效果。利用多孔介质模型和CFD计算模型,对流体在两种筛网的静压、动压、速度及湍流耗散率进行模拟计算。应用计算流体动力学的方法对两种不同结构筛网在实际工况下的流动性能进行了研究。结果表明,平面筛网较割缝筛网的下游流动更均匀,湍流耗散少,对管路的压降影响小,该研究对激波雾化器筛网的选取具有一定的指导作用。

石油防砂割缝筛管的冲蚀磨损性能研究

以直径为0．1～0．6mm的石英砂为磨料，黏度为10mPa·8的原油为携砂液，在自制的冲蚀磨损试验装置上研究了含砂原油对石油防砂割缝筛管的冲蚀磨损性能，采用LW200—4CS数码倒置金相显微镜观测了筛管缝口表面的冲蚀磨损形貌；利用曲线拟合方法建立了割缝筛管冲蚀磨损率与原油流速、砂粒直径、砂粒浓度、冲蚀角之间关系的数学模型．结果表明：筛管的冲蚀磨损率随含砂原油流速的增加而成指数关系增加；开始时随着原油中所携带砂粒直径和浓度的增加，筛管的冲蚀磨损率增加，达到一定数值后砂粒直径和浓度再增加，割缝筛管的冲蚀磨损率反而降低；随着冲蚀角的增大，割缝筛管的冲蚀磨损率增加，在冲蚀角为90°时达到最大，这种现象不同于塑性材料的冲蚀磨损机理；所建立的数学模型与试验结果较吻合．

割缝筛管防砂设计及应用

针对油 (水、气 )井防砂完井优配割缝筛管的需要 ,从理论研究和应用实践中 ,总结出一套割缝筛管的设计方法 ,其中包括割缝筛管的防腐设计 ;割缝筛管的防垢设计 ;基于形成砂桥来控制地层砂的设计原则和基于完全阻止地层砂移动的设计原则来进行割缝筛管的缝宽设计 ;割缝筛管的面密度的设计 (包括裸眼井用割缝筛管 ) ;割缝筛管的缝长设计。

割缝筛管防砂技术研究

描述了割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度的确定方法 ,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。介绍了适用于不同渗流能力的地层的割缝筛管防砂工艺及现场应用情况。割缝筛管防砂技术简单实用 ,重复利用率高 ,适用于地层渗透率较高的砂岩油藏、特别是疏松砂岩稠油油藏注汽前一次性防砂 ,避免了绕丝管结构复杂、大修率高、滤砂管易破损、热采井防砂占井时间长等系列问题。

石油割缝筛管的现状

因绕丝筛管在使用中出现乱丝、缝隙变形等问题，在钻井完井、采油防砂中应用割缝筛管。根据油井地质状况和产量要求，设计割缝筛管的结构及参数。在分析了筛管的各种加工方法的优缺点后，着重介绍了激光切割法。用激光不但可切割出任意缝型结构和布缝状态的筛管，而且在切割面上形成了较厚的硬化层，可增强割缝的耐磨性和耐腐触性，延长筛管使用寿命。

杜84—平46井钻井工艺在SAGD技术中的应用

针对曙一区杜 84块已出现生产周期短、出油效果差、高含水及油层压力低 ,大量剩余油得不到充分的开发和利用等一系列问题 ,通过在杜 84—平 4 6井采用蒸汽辅助重力泄油 (以下简称SAGD)技术 ,开采杜 84块的超稠油油藏 ,取得了较好的开发效果 。

基于渗透率损失规律分析的稠油井割缝筛管割缝宽度优化

新疆油田某油区内出砂稠油热采井普遍采用割缝筛管进行简易防砂,割缝筛管缝宽设计缺乏依据,防砂后油井产能损失严重,亟需开展割缝筛管缝宽设计的相关研究。模拟目标油区稠油、地层水携砂流动与地层砂条件开展割缝筛管挡砂堵塞实验,分析不同缝宽割缝筛管在稠油堵塞以及稠油与地层砂复合堵塞条件下渗透率变化规律与挡砂情况,结合防砂性能指标定量评价完成缝宽优化。研究结果表明,割缝筛管在稠油堵塞和复合堵塞阶段均发生明显的渗透率损失,堵塞平衡后筛管渗透率均降至0.3μm^(2)以下;提高割缝宽度,筛管在挡砂过程中渗透率增高,渗透率损失幅度和损失速度均呈现降低趋势,但降低缝宽有利于提高筛管挡砂率;对于目标油区中值粒径0.25 mm地层砂,割缝宽度0.30 mm筛管综合防砂性能最好。割缝宽度的优化研究考虑了稠油热采井出砂时间,可为该类油井防砂后产能评价与防砂介质精度优化提供参考和借鉴。

林4平2井完井工艺

林4平2井是华北油田第1口利用割缝筛管带套管外封隔器完井的水平井,该井实钻井眼轨迹在水平段内呈波浪状,且钻遇多处泥岩层段。针对林4平2井的地质特点及实钻井眼轨迹,优选出0.3 mm缝宽、80 mm缝长、30 mm缝间距、40缝/圈缝密度的轴向割缝筛管。为解除钻井滤饼对地层油流通道及割缝筛管的堵塞,避免泥岩段垮塌,设计出封隔二段非主力层段的割缝筛管带套管外封隔器的完井管柱和与之相配套的酸洗、胀封一次管柱。该井投产后,日产油最高达到42 t,为周围同等生产阶段直井的7倍。林4平2井的顺利实施,为今后割缝筛管完井在华北砂岩油藏水平井中的进一步推广应用提供了经验。

热采井中复合缝腔割缝筛管的抗压强度研究

根据热力学原理,结合特定现场地层特点,计算了在热采过程中筛管表面温度分布,并利用有限元软件分析了在此温度分布条件下筛管的抗压强度。结果表明,在外部围压作用下,筛管的应力分布不均衡,仅有局部极小的区域应力较大,该区域主要集中于筛管的缝腔处。在热采情况下计算的筛管整体Von Mises应力大于在常温下计算得到的应力。在较大的外压载荷下热采温度对筛管抗压强度的影响很小甚至可以忽略。筛管的抗压强度随缝长的减小和割缝数的减少而增大。这种分析方法对研究井下热采过程中割缝筛管复杂的温度应力情况有一定的指导意义。

新型筛选设备外流式中浓压力筛

介绍了先进的外流式中浓压力筛的工作原理及基本结构,详细介绍了压力筛各部件结构特征及用途,剖析了棒条式缝形筛鼓与孔形筛鼓及旋翼的结构、工作原理的不同,通过比较说明,新型棒筛筛鼓更具有优良的纤维筛选效率。

涩北气田割缝筛管压裂充填防砂工艺

柴达木盆地涩北气田地层胶结疏松、成岩性差、欠压实、易出砂,严重影响到气井的正常生产,多次试验结果表明单一的防砂工艺技术已不适用于该气田。为此,重点研究了割缝筛管压裂充填防砂工艺在该区的适用性,通过对割缝筛管压裂充填防砂工艺参数、支撑剂、工作液的优选以及施工方法和工艺管柱的改进,使其防砂有效率得到极大提升,工艺有效率在涩北一号、涩北二号和台南气田分别达到70%、100%、100%。生产实践结果表明,涩北气田随着单井产水量的上升,气井出水、出砂日趋严重,建议开展防砂堵水一体化、防砂携液一体化工艺的研究。

热采井割缝筛管的热应力分析

筛管内过热的蒸汽使地层及筛管温度升高,对筛管产生相当大的热应力,此应力可能使筛管产生弯曲变形或断裂,导致油井停产或油井报废。因此,通过ANSYS有限元分析软件的数值模拟,计算得到筛管-地层的温度场分布,然后将筛管温度场导入到三维模型的应力场中,得到温度变化对割缝筛管的热应力和热变形。实例计算结果认为,蒸汽温度为350℃时,在正常注汽和突然停注2种状况下的筛管热应力分别为682.147、703.229MPa,其中突然停注时的热应力超过了筛管材料的屈服极限690MPa,这是导致筛管损坏的最危险状态,最大热应力发生在筛管缝中央。

基于ANSYS的割缝筛管强度分析

油层出砂是砂岩油藏开采过程中常见的问题之一。随着割缝筛管在油田完井防砂中的广范应用,割缝筛管损坏问题也日益凸显,对此进行的评估却相对很少。以胜利油田应用的筛管为例,利用ANSYS软件对其进行受力分析,旨在为筛管设计提供一定的理论参考。

基于ANSYS的割缝筛管应力分析和结构优化

防砂完井中割缝筛管使用广泛,但对其应力和结构研究不足。应用ANSYS软件对割缝筛管进行有限元数值模拟,可以得到在采油工况下割缝筛管的应力分布。通过改变割缝筛管的结构参数,得到结构参数与最大应力的关系,从而可以优化割缝筛管结构。

激光割缝筛管——压裂砾石填充防砂工艺技术

文章描述了激光割缝筛管防砂机理及割缝筛管筛缝宽度、长度的确定方法 ,研究了割缝筛管与地层充填砂的配伍性。激光割缝筛管 -压裂砾石充填防砂技术简单、经济实用 ,避免了绕丝管结构复杂、打捞困难 ,重复利用率高。与此同时 ,由于进行了压裂 ,对辽河油田的超稠油油井的出砂情况 ,应用此项防砂技术后实现了超稠油井稳产、增产。

煤层气井钢质筛管与非金属筛管强度对比实验

为了改变煤层气井钢质割缝筛管完井成本高的现状,探索研制较低强度的非金属完井管材进而实现煤层气井的低成本完井,采用电测法对J55钢质筛管和PVC非金属材质筛管的抗挤和抗弯强度进行测定,并对比分析割缝宽度和割缝密度对两类筛管性能的影响规律。结果表明:钢质筛管的破坏形式主要是刚度/径向失稳破坏,主要表现为整体变形或筛管短轴内壁割缝变宽而外侧割缝变窄并伴有缝端撕裂;而PVC筛管的破坏形式主要是强度破坏;无论对钢质筛管还是PVC材质筛管,增加缝宽和缝密都会降低筛管的抗挤、抗弯强度,但PVC材质筛管的强度随缝宽和缝密的变化不及钢质筛管明显,因而优选非金属新材料制作筛管时,可以适当增加缝密和缝宽,以提高筛管过流面积。