發(fā)布時間：2021-07-20 04:20

　　為了解形狀記憶篩管在井下環(huán)境的膨脹性能,根據(jù)該篩管在井下的膨脹原理,研發(fā)了能夠模擬井下環(huán)境的形狀記憶篩管膨脹性能測試系統(tǒng),進(jìn)行了形狀記憶篩管樣機(jī)膨脹性能測試,分析了循環(huán)流體排量和溫度對響應(yīng)溫度、膨脹速度和膨脹力的影響。研究結(jié)果表明:隨著循環(huán)流體排量增大,響應(yīng)溫度隨之升高,膨脹速度降低;當(dāng)循環(huán)流體溫度不低于初始響應(yīng)溫度時,隨著循環(huán)流體溫度升高,膨脹速度增大;循環(huán)流體的排量和溫度對最終膨脹力的影響較小。測試結(jié)果為形狀記憶篩管的設(shè)計和應(yīng)用提供了依據(jù)。 

【文章來源】：石油鉆探技術(shù). 2020,48(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

形狀記憶篩管膨脹性能模擬測試系統(tǒng)

圖2所示為循環(huán)流體排量0.1 L/min下，形狀記憶篩管樣機(jī)在不同溫度下的外徑。從圖2可以看出，當(dāng)溫度低于52℃時，形狀記憶篩管的外徑?jīng)]有變化；當(dāng)溫度達(dá)到52℃時，其外徑開始增大，說明該篩管的響應(yīng)溫度為52℃。如用該篩管入井防砂，井底溫度必須高于該溫度，否則，該篩管不能自動膨脹，失去自充填環(huán)空的作用。為了驗證循環(huán)流體排量是否會影響形狀記憶篩管的響應(yīng)溫度，測試了不同循環(huán)流體排量下，形狀記憶篩管在不同溫度下的外徑，結(jié)果見圖3。從圖3可以看出，隨著循環(huán)流體排量增大，形狀記憶篩管樣機(jī)的外徑在達(dá)到響應(yīng)溫度之前會表現(xiàn)為一定程度的縮小。其原因是：循環(huán)流體排量增大時，會在樣機(jī)內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生較大的壓差，該壓差會使形狀記憶篩管收縮變形；只有當(dāng)樣機(jī)因溫度升高產(chǎn)生的膨脹位移超過其收縮變形時，在宏觀上才能表現(xiàn)為膨脹。因此，在其他條件一定時，排量越高其響應(yīng)溫度越高。

為了驗證循環(huán)流體排量是否會影響形狀記憶篩管的響應(yīng)溫度，測試了不同循環(huán)流體排量下，形狀記憶篩管在不同溫度下的外徑，結(jié)果見圖3。從圖3可以看出，隨著循環(huán)流體排量增大，形狀記憶篩管樣機(jī)的外徑在達(dá)到響應(yīng)溫度之前會表現(xiàn)為一定程度的縮小。其原因是：循環(huán)流體排量增大時，會在樣機(jī)內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生較大的壓差，該壓差會使形狀記憶篩管收縮變形；只有當(dāng)樣機(jī)因溫度升高產(chǎn)生的膨脹位移超過其收縮變形時，在宏觀上才能表現(xiàn)為膨脹。因此，在其他條件一定時，排量越高其響應(yīng)溫度越高。對于某一具體的出砂井，在設(shè)計形狀記憶篩管之前，必須掌握其生產(chǎn)段長度（或水平段長度）、井底溫度、原油黏度和油井產(chǎn)量等井身結(jié)構(gòu)和油藏參數(shù)。如果以模擬地層原油為循環(huán)流體測試形狀記憶篩管的膨脹性能，則循環(huán)流體排量的計算公式為：

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3292115