本文關(guān)鍵詞：智能井井下流量控制器集成化設(shè)計及分析

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【摘要】：近年來,我國石油開采已經(jīng)進(jìn)入中后時期,開采開發(fā)將更趨向深海、灘海等環(huán)境惡劣的區(qū)域。此外,隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長,社會對油氣資源的需要和使用呈增加趨勢。當(dāng)面臨如何提高油氣資源開發(fā)經(jīng)濟(jì)價值最優(yōu)化和最大化、提高油田采收率和產(chǎn)量問題時,智能完井技術(shù)應(yīng)運而生。智能井技術(shù)可以同時開采多個油層,根據(jù)各層井下流量、溫度和壓力等數(shù)據(jù)智能調(diào)整和控制采油作業(yè)措施,動態(tài)調(diào)節(jié)井下層段原油流量,實現(xiàn)智能開采。智能完井實現(xiàn)井下流量智能控制的核心工具是層段流量控制裝置,目前國外針對層段控制裝備的研究和應(yīng)用處于領(lǐng)先地位,而我國對此方面的研究仍處于起步階段。本文針對國內(nèi)外智能完井流量控制裝置的研究現(xiàn)狀分析,設(shè)計了一種新型的智能井井下流量控制器集成化裝置。該流量控制器由流量控制閥和液控解碼器結(jié)構(gòu)原理所組成,可以實現(xiàn)三條液壓控制管線控制井下六個層段的油層。具體的研究內(nèi)容有:(1)利用流體動力學(xué)知識對流體在圓管中流動的壓力損失機(jī)理做簡要研究,對流量控制器在減少壓力損失和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做理論指導(dǎo)。(2)設(shè)計了一種智能完井井下流量控制器集成化結(jié)構(gòu)。在充分調(diào)研國內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)我國油田實際,確定流量控制閥尺寸參數(shù),并設(shè)計了流量控制閥結(jié)構(gòu)和液壓解碼器結(jié)構(gòu)方案。井下流量控制器集成化結(jié)構(gòu)由流量控制閥和液壓解碼器結(jié)構(gòu)組成,流量控制器結(jié)構(gòu)集液壓信號解碼和層段節(jié)流控制功能為一體。(3)根據(jù)井下流量控制器集成化結(jié)構(gòu),確定了其液壓控制系統(tǒng)方案。本文的井下液壓控制系統(tǒng)原理是在三條液壓控制管線控制下,實現(xiàn)對井下六個層段的節(jié)流控制。流量控制器的解碼器可以根據(jù)管線施加的液壓信號順序,實現(xiàn)特定層段的信號解碼,從而開啟或關(guān)閉對應(yīng)的流量控制器,實現(xiàn)井下節(jié)流。(4)對井下流量控制器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能計算和分析,確保整體結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)。對流量控制器中重要零件,包括鎖緊定位卡爪,彈簧,密封結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算和強度校算,確保其正常工作,保證流量控制器整體功能的實現(xiàn)。(5)對設(shè)計的流量控制器集成化結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬。井下流場特性分析探究井下流量控制器在不同壓差作用下的流速和流量,確定其在不同開度位置的流量系數(shù)值;流固耦合分析研究流量控制器流體流動對結(jié)構(gòu)的影響,分析結(jié)構(gòu)的變形和受力。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE928;TP273

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本文編號：1302374