本文關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣水平井壓裂滑套開(kāi)關(guān)工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二十世紀(jì)以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)大步前行,對(duì)油氣資源的消耗也日漸增多,然而由于我國(guó)特殊的地質(zhì)情況,油氣資源開(kāi)采難度高成本大,很難滿足社會(huì)發(fā)展的需求,對(duì)國(guó)外進(jìn)口油氣資源的依存度很高,這樣很難保證我國(guó)的能源安全,所以大力發(fā)展我國(guó)自己的石油產(chǎn)業(yè),是確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。然而近年來(lái)國(guó)際油價(jià)的走低,我國(guó)的石油行業(yè)發(fā)展舉步維艱,長(zhǎng)此以往,將會(huì)給未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛帶來(lái)隱患。于是伴隨著著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始對(duì)能源結(jié)構(gòu)多樣化的需求進(jìn)行了探索。近年來(lái)美國(guó)對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)成功應(yīng)用,降低了油氣資源價(jià)格,實(shí)現(xiàn)美國(guó)自身能源安全有保障。因此加大頁(yè)巖氣的摸索開(kāi)發(fā),有助于我國(guó)石油行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也有助于調(diào)整改善我國(guó)的能源供需組成。本文首先從參考國(guó)內(nèi)外的水平井多級(jí)分段壓裂工藝入手,總結(jié)其各自的適應(yīng)工況和特點(diǎn),并對(duì)特別在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中有應(yīng)用潛力的工藝對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析。目前我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)其主要使用的壓裂方式為多級(jí)可鉆式橋塞封隔分段壓裂技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)取得了很好的效果,但同時(shí)開(kāi)發(fā)成本較為昂貴,其中橋塞的消耗較大且施工時(shí)間較長(zhǎng),而固井滑套多級(jí)分段壓裂在壓裂效果和施工時(shí)間上較多級(jí)可鉆式橋塞封隔分段壓裂技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì),故本文主要考慮用固井滑套多級(jí)分段壓裂技術(shù)來(lái)應(yīng)用頁(yè)巖氣壓裂施工。在固井滑套多級(jí)分段壓裂技術(shù)中,最重要的部分是滑套及其配套工具的研究,所以本文首先從不同打開(kāi)方式的滑套對(duì)應(yīng)的工藝為切入點(diǎn),來(lái)研究固井滑套多級(jí)分段壓裂技術(shù)在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用情況。分別針對(duì)投球打開(kāi)式滑套及開(kāi)關(guān)打開(kāi)式滑套所對(duì)應(yīng)的多級(jí)分段壓裂技術(shù),給出了對(duì)應(yīng)的基本原理、作業(yè)管柱的結(jié)構(gòu)、工藝的具體施工過(guò)程以及此工藝的特點(diǎn),并著重針對(duì)開(kāi)關(guān)打開(kāi)式滑套的工藝進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。然后對(duì)壓裂過(guò)程中的壓降進(jìn)行了理論分析,針對(duì)投球打開(kāi)式工藝應(yīng)用中面臨的主要問(wèn)題——球座造成的壓降過(guò)大導(dǎo)致壓裂失敗,分析整理出對(duì)應(yīng)的理論計(jì)算模型,并應(yīng)用模擬仿真軟件對(duì)理論模型進(jìn)行了驗(yàn)證�？紤]到我國(guó)頁(yè)巖氣井壓裂的級(jí)數(shù)一般在15級(jí)以上,得出了使用投球打開(kāi)滑套壓裂的方式需要的泵壓過(guò)大,所以并不適合頁(yè)巖氣井的壓裂作業(yè)的結(jié)論。對(duì)于開(kāi)關(guān)打開(kāi)式滑套,分析了固井滑套開(kāi)關(guān)工具工作時(shí)所需排量的理論計(jì)算模型,并進(jìn)行了模擬仿真進(jìn)行了驗(yàn)證,且實(shí)際施工中的開(kāi)啟關(guān)閉滑套的所需排量值提供了理論推薦數(shù)據(jù)。最后針對(duì)不同滑套打開(kāi)方式的所對(duì)應(yīng)的工藝進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析,得出了當(dāng)分段級(jí)數(shù)較少時(shí),選用投球打開(kāi)式滑套有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng),當(dāng)分段級(jí)數(shù)較多時(shí),選擇開(kāi)關(guān)式滑套比較具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的結(jié)論。對(duì)開(kāi)關(guān)式滑套分段壓裂管柱的配套工具進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究,其中主要包括六開(kāi)度開(kāi)關(guān)滑套的研制以及液壓式開(kāi)關(guān)滑套工具的研究。設(shè)計(jì)的六開(kāi)度滑套不僅具有常規(guī)的開(kāi)關(guān)式滑套的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),并針對(duì)裸眼封隔器組合開(kāi)關(guān)滑套的使用情況設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)噴砂射孔時(shí)的射流流速的功能,當(dāng)同套管組合進(jìn)行固井完井時(shí),能在生產(chǎn)后期有效的解決氣錐水錐問(wèn)題,其中獨(dú)特的卡扣設(shè)計(jì)防止了井下作業(yè)時(shí)對(duì)滑套誤操作。設(shè)計(jì)的配合六開(kāi)度開(kāi)關(guān)滑套的液壓滑套開(kāi)關(guān)工具,該套工具無(wú)需精確定位,且性能可靠,能夠多次使用,減小了施工成本,提高了施工可靠性。針對(duì)設(shè)計(jì)的六開(kāi)度滑套,對(duì)其功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)——調(diào)節(jié)噴砂射孔的射流動(dòng)能或防水錐氣錐,然后對(duì)其進(jìn)行了有限元計(jì)算。在確定開(kāi)關(guān)工具的結(jié)構(gòu)后,對(duì)其各個(gè)零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,并進(jìn)行了有限元分析,其結(jié)果驗(yàn)證了其使用的可靠性。最后根據(jù)前面工藝模型研究結(jié)果,編寫(xiě)了頁(yè)巖氣水平井滑套分段壓裂工程計(jì)算軟件。首先介紹了程序的基本功能和運(yùn)行環(huán)境,然后對(duì)編制過(guò)程中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明,接著介紹了軟件的使用說(shuō)明,并結(jié)合頁(yè)巖氣井的實(shí)際資料對(duì)其進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。
【關(guān)鍵詞】：固井滑套 多級(jí)壓裂 開(kāi)關(guān)工具 工程計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE934.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景、目的及意義11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究目的及意義12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及思路18-21
• 1.3.1 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.2 研究思路19-21
• 第2章 頁(yè)巖氣水平井滑套開(kāi)關(guān)工藝研究21-43
• 2.1 投球打開(kāi)滑套21-32
• 2.1.1 投球打開(kāi)滑套分段壓裂管柱21-22
• 2.1.2 投球滑套結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)22-23
• 2.1.3 投球打開(kāi)滑套工藝研究23-32
• 2.2 開(kāi)關(guān)工具打開(kāi)滑套32-40
• 2.2.1 開(kāi)關(guān)式滑套分段壓裂管柱32-34
• 2.2.2 開(kāi)關(guān)工具打開(kāi)滑套工藝研究34-40
• 2.3 不同開(kāi)關(guān)工藝的經(jīng)濟(jì)分析40-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第3章 頁(yè)巖氣水平井滑套分段壓裂工具研究43-62
• 3.1 六開(kāi)度開(kāi)關(guān)滑套的研究43-53
• 3.1.1 六開(kāi)度開(kāi)關(guān)滑套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43-45
• 3.1.2 六開(kāi)度開(kāi)關(guān)滑套設(shè)計(jì)計(jì)算45-47
• 3.1.3 六開(kāi)度開(kāi)關(guān)滑套有限元計(jì)算47-53
• 3.2 液壓滑套開(kāi)關(guān)工具的研究53-61
• 3.2.1 液壓滑套開(kāi)關(guān)工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-54
• 3.2.2 液壓滑套開(kāi)關(guān)工具設(shè)計(jì)計(jì)算54-58
• 3.2.3 液壓滑套開(kāi)關(guān)工具有限元分析58-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 第4章 頁(yè)巖氣水平井滑套分段壓裂工程計(jì)算軟件研制62-77
• 4.1 軟件概述62-63
• 4.1.1 軟件主要組成和功能62
• 4.1.2 軟件特點(diǎn)62-63
• 4.1.3 軟件工作環(huán)境及開(kāi)發(fā)工具63
• 4.2 軟件的模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63-66
• 4.2.1 軟件的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63-64
• 4.2.2 軟件的分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64-66
• 4.3 軟件的運(yùn)行66-76
• 4.3.1 工程概況66
• 4.3.2 軟件初始化66-67
• 4.3.3 數(shù)據(jù)輸入67-71
• 4.3.4 數(shù)據(jù)輸出71-75
• 4.3.5 結(jié)果輸出75-76
• 4.4 小結(jié)76-77
• 第5章 結(jié)論和展望77-79
• 5.1 主要結(jié)論77-78
• 5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)78
• 5.3 研究展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 附錄1 軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)85-89
• 1.1 數(shù)據(jù)輸入類(lèi)型要求85-87
• 1.2 數(shù)據(jù)輸出類(lèi)型要求87-89
• 附錄2 軟件的主要運(yùn)行代碼89-98
• 個(gè)人簡(jiǎn)介98-99

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  本文關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣水平井壓裂滑套開(kāi)關(guān)工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：261540