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基于ANSYS割缝筛管的强度分析

发布于:2016-03-22 20:36
强度分析

      油层出砂是疏松砂岩油藏开采过程中常见的问题之一。油层出砂不严重时的直接危害是,形成砂堵影响油井产量,同时,也会磨损抽油泵和抽油杆,增加清砂作业的工作量,油层出砂严重时会堵塞油井,使油井停产,也可能会使地层亏空,井壁坍塌,导致井下筛管或套管挤毁事故的发生。防砂可采用的完井方式有割缝筛管、绕丝筛管、预制筛管、砾石充填、压差控制、地层胶结、压裂封堵等。其中,割缝筛管完井是一种较为简单而且实用的完井方式,具有井身结构简单、成本低、完井速度快、渗流面积大、产能高等优点,下面对其进行详细的强度分析
      目前,油田常用的机械防砂方法有割缝筛管、绕丝筛管等方法。绕丝筛管易出现“跑丝”,因钢丝与筛管的热膨胀系数不一致,受热时易出现“乱丝”,尤其在通过大斜度井和水平井的弯曲段时,不可避免地要与井壁或套管发生碰撞、挤压和摩擦,也容易出现“乱丝”现象,造成筛管损坏或缝隙变形,致使完井质量和防砂效果降低或失效,且制造工艺比较复杂,造价相对较高(是割缝筛管的1.5-2.0倍)。相比之下,割缝筛管因为管、缝同体,具有刚性好、抗刮磨、强度高、耐腐蚀、间隙均匀、管径大、流阻小、重复利用率高的优点,且其价格低廉,因而在油田采油防砂中得到了广泛应用。
      首先在近井地带充填石英砂(或涂敷砂),形成第1级挡砂屏障,然后在油层部位下入割缝筛管,环空充填石英砂,在油层部位形成完整的挡砂屏障,阻挡地层砂进入油井,从而达到防砂目的。缝形结构割缝的大小和形状对筛管的机械性能和防砂效果有着非常重要的影响。根据原油的粘度、砂粒的粒度等地质状况和油井投产后的产量等要求,可以对筛管割缝的有关参数进行设计。表面缝形分为直线型、折线型和曲线型。断面缝形结构分为矩形缝、梯形缝、二次曲线缝和组合缝。布缝形式布缝状态的设计不但要考虑地质情况和产量的要求,还应该满足强度条件、稳定条件等,以保证筛管的作业安全和使用寿命。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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