摘要：针对现有机械筛管挡砂精度设计方法考虑因素不全面或通用性较差的问题,进行了机械筛管挡砂精度优化实验,并通过实验结果的拟合建立了挡砂精度设计经验模型。利用机械筛管综合性能测试实验装置,使用35个地层砂样本和9类筛管进行了实验,通过测量不同挡砂精度下的相对过砂量、计算流通性能指标,优化得到不同粒径特征地层砂的合理挡砂精度。对实验结果进行拟合,考虑了综合中值粒径、细质组分粒径的地层砂粒径特征及其均匀性,以及实际生产条件的影响,建立了机械筛管挡砂精度优化设计经验模型。该模型在多个油田实际应用20余井次,防砂效果良好。该模型应用简便,考虑的因素更全面,普遍适用性较强,且通过应用该模型可以省去大量的实验时间。

摘要：机械筛管冲缝外壳结构参数设计直接影响着筛管的挡砂能力和油井产能释放,针对冲缝外壳缝长和开口尺寸对机械筛管的过流能力及堵塞影响规律等问题,结合生产压差、采油指数和渗透率等评价指标,利用小型防砂模拟实验装置开展相关研究。实验结果表明:在充填砾石尺寸及金属网布等防砂介质精度合适的条件下,适当增大冲缝外壳缝长和开口尺寸不会影响机械筛管防砂效果,且可优化机械筛管整体抗堵塞性能和过流能力,有利于油气井产能释放;防砂介质精度相同的条件下,缝长20 mm、开口尺寸0.4~0.6 mm冲缝外壳相比常规应用的缝长10 mm、开口尺寸0.2 mm冲缝外壳,可实现机械筛管整体渗透率和产能增长50%~80%。研究成果为机械筛管冲缝外壳结构参数优选设计提供依据。

摘要：机械筛管的性能对油井防砂的效果有着重要影响,测试机械筛管的挡砂能力及抗堵塞能力对机械筛管的选择有重要的指导意义;同时由于机械筛管处于地底环境,受温度、压力、砾石挤压等的影响,其挡砂能力及抗堵塞能力也会有所改变,获得这种变化趋势,可有效支持机械筛管的选择及设计。机械防砂性能测试装置能够测试评估机械筛管的挡砂能力,能够模拟各种地层、不同砾石充填深度、不同温度压力情况,测试在不同条件下机械筛管的挡砂能力,评估滤砂器的挡砂能力的变化趋势。

摘要：合理的机械筛管强度校核方法是进行多轮次注热水平井防砂筛管设计优化的基础。根据热采井实际生产条件,建立筛管抗内压、抗外挤和轴向屈服强度等单项强度校核方法以及三轴应力条件下的组合强度校核方法;考虑残余应力影响,建立多轮次注热条件下残余应力破坏强度校核方法。用渤海某油田典型井对CMS筛管强度进行校核,校核结果表明:单轮次350℃注热条件下,筛管单项抗拉、抗内压和抗外挤安全系数较高,不会发生损坏,但不安装热补偿器会导致筛管轴向压缩屈服破坏;三轴应力条件下的组合强度校核结果与单项校核结果一致;按照10个轮次350℃注热开采计算,筛管发生残余应力拉伸破坏的可能性较大。研究结果可为热采水平井入井防砂管设计优化提供理论依据。