本文關(guān)鍵詞：疏砂封隔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：水平井裸眼完井分段壓裂裸眼封隔器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到油田現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)過程中,裸眼壓裂套管外封隔器下入時(shí),與井壁巖屑床直接接觸,會產(chǎn)生摩擦阻力;另外,隨著封隔器的下入,巖屑會在封隔器前方堆積,而且越聚越多,也會阻礙對封隔器的下入。該阻力有多大,影響阻力大小的因素有哪些,都需要進(jìn)行研究。但是就目前的研究現(xiàn)狀來看,對封隔器的研究工作大多集中于對其工作性能的分析上,同時(shí)膠筒新材料的研制以及下封隔器管柱力學(xué)分析也有了長足的發(fā)展。但是在減小巖屑床摩阻力問題上所做的研究還很少。針對以上問題,通過設(shè)計(jì)疏砂封隔器下入裝置,研究巖屑床對封隔器下入過程的影響。本文首先設(shè)計(jì)能夠測試封隔器性能的實(shí)驗(yàn)裝置,包括實(shí)驗(yàn)臺基座、滑輪、搖柄等,同時(shí)也選購了部分輔助儀器,拉力測試裝置、數(shù)據(jù)采集存儲裝置等,經(jīng)過各部分零部件的加工,完成實(shí)驗(yàn)臺的組裝;實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)完成后,先利用普通封隔器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了巖屑床存在的影響,而且嚴(yán)重時(shí)確實(shí)會出現(xiàn)砂堵現(xiàn)象;針對以上問題,在原有封隔器基礎(chǔ)上,對封隔器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改裝,設(shè)計(jì)了開有6個(gè)疏砂槽的封隔器,并依此進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示開槽后的封隔器疏砂效果明顯,摩阻力有了明顯減小,但在部分實(shí)驗(yàn)條件下,疏砂效果不是很好,造成這一現(xiàn)象的原因可能是開始設(shè)計(jì)的封隔器并不是最優(yōu)結(jié)構(gòu);最后,又設(shè)計(jì)了兩種類型的封隔器,并通過實(shí)驗(yàn)得到了結(jié)構(gòu)最優(yōu)的疏砂封隔器。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)封隔器開5個(gè)槽時(shí),能夠基本滿足各實(shí)驗(yàn)條件下摩阻力達(dá)到最小值,即疏砂效果最好。
【關(guān)鍵詞】：裸眼壓裂 套管外封隔器 巖屑床 摩阻力 疏砂封隔器
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE931.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題來源及背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析及進(jìn)展11-13
• 1.2.1 國外研究成果11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究成果12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及初步實(shí)驗(yàn)15-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備15-19
• 2.1.1 動力系統(tǒng)15
• 2.1.2 拉力感應(yīng)裝置15-17
• 2.1.3 數(shù)據(jù)顯示裝置17-18
• 2.1.4 數(shù)據(jù)采集軟件18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)臺零部件19-22
• 2.2.1 基座設(shè)計(jì)19
• 2.2.2 U型槽設(shè)計(jì)19-20
• 2.2.3 纏繞裝置設(shè)計(jì)20
• 2.2.4 滑動裝置設(shè)計(jì)20-21
• 2.2.5 回執(zhí)裝置設(shè)計(jì)21
• 2.2.6 實(shí)驗(yàn)臺裝配效果圖21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)用砂22-23
• 2.3.2 篩網(wǎng)23
• 2.4 零部件組裝23-26
• 2.4.1 傳感器實(shí)物圖23-24
• 2.4.2 軟件安裝24-25
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)裝置總裝配實(shí)物圖25-26
• 2.6 設(shè)備調(diào)試26-28
• 2.6.1 基座穩(wěn)定性26
• 2.6.2 顯示儀參數(shù)設(shè)置26-28
• 2.6.3 電機(jī)轉(zhuǎn)速28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第3章 普通封隔器性能測試實(shí)驗(yàn)29-40
• 3.1 封隔器的結(jié)構(gòu)29-30
• 3.2 封隔器的分類30-33
• 3.2.1 編制形式30
• 3.2.2 代號說明30-33
• 3.2.3 固定方式33
• 3.2.4 坐封方式33
• 3.2.5 解封方式33
• 3.3 封隔器的失效33-35
• 3.4 性能實(shí)驗(yàn)流程35-36
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析36-39
• 3.5.1 萬用表簡介36-37
• 3.5.2 拉力-電壓矯正實(shí)驗(yàn)37-38
• 3.5.3 巖屑床驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 疏砂封隔器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能實(shí)驗(yàn)40-46
• 4.1 新型疏砂封隔器40-42
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-41
• 4.1.2 設(shè)計(jì)方法41-42
• 4.2 巖屑床驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)42-43
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 疏砂封隔器結(jié)構(gòu)的優(yōu)選46-56
• 5.1 封隔器開5個(gè)槽46-47
• 5.2 巖屑床驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)47-48
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析48-50
• 5.4 封隔器開4個(gè)槽50-51
• 5.5 巖屑床驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)51
• 5.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析51-54
• 5.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)論54-55
• 5.8 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果60-61
• 致謝61

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