【摘 要】
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目前,国内许多油田,如胜利油田、大庆油田、中原油田等都已进入高含水期,油井出砂现象严重。在开采过程中又普遍采用蒸汽热吞吐法采油工艺,加剧了出砂问题。油层出砂不仅会造成油
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目前,国内许多油田,如胜利油田、大庆油田、中原油田等都已进入高含水期,油井出砂现象严重。在开采过程中又普遍采用蒸汽热吞吐法采油工艺,加剧了出砂问题。油层出砂不仅会造成油井减产,油管堵塞,还严重磨蚀地面及井下设备,引起套管变形等问题,最终导致产量下降,成本上升。由于化学防砂技术施工工艺简单,成本低,实际使用效果好,得到了广泛的重视。但是在缺少合适的管材作为支撑材料的情况下,化学防砂技术的广泛应用将受到很大限制。 根据油田开采要求,首先,该管材必须密集开孔以利于原油流动;第二,开孔的管材应该有足够的强度去抵抗自身重力所造成的拉伸应力和压入井下时的压缩应力;第三,该管材还要易于破碎才能满足多层次深部油气层的开采需要。针对这一问题,我们考虑采用玻璃钢管材。但是文献调研结果表明,不仅玻璃钢管材的力学性能研究报道较少,而且密集开孔的玻璃钢管材更是未见相关报道。 在本论文中,根据油田油层出砂严重问题,结合实际开采工艺特点,研制出了一种油田防砂专用塑料管材。该管材克服了常见的膨胀割缝筛管和绕丝筛管的缺点,具有成本低、强度高、易破碎、易加工等优点。使用该管材与化学固砂剂配合,共同应用于石油开采过程中的防砂固砂,将能够显著降低采油成本,提高采油生产效率。 在研究过程中,对侧壁密集开孔的玻璃钢管材的基础原料和结构进行了选择和设计,并检测了其拉伸、轴向压缩、弯曲性能、摩擦学和破碎性能。研究结果表明:油田防砂专用玻璃钢管材的拉伸强度能够满足高于18MPa的要求;压缩强度保持在20MPa以上;三点弯曲试验表明玻璃钢复合材料管材具有一定的变形能力,能够满足油田水平井的开采要求;通过试验发现,所研制管材易于在较低的钻头转速和压力下破碎。总而言之,该管材能够满足油田防砂专用塑料管材的设计要求,该管材可代替传统膨胀割缝筛管,降低了油田防砂成本,在油田防砂领域上实现了技术创新。
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