[01487060]复合型腔割缝筛管及其防砂技术研究

该项目的研究成果涉及油气田开采工程和机械制造工程两个领域。针对石油防砂割缝筛管及其加工技术，以及机械防砂技术中存在的问题，该项目系统开展了复合型腔割缝筛管的优化设计、加工技术，以及其防砂技术的研究工作，并取得了如下创新性成果：(1)率先研制出了复合型腔割缝筛管，该筛管具有“自洁”作用好、流阻小、强度高和使用寿命长等优点。(2)采用减少离子束能量、单次脉冲放电时间、增加放电频率，以及加强水力和磁力箍缩综合作用的方法，在国际上率先实现了微细缝的等离子切割加工，在10mm厚的套管上切割出0.15mm的缝，精度为±0.05mm，且缝的两端不存在“火柴头”，这些加工指标是激光和通常的等离子切割技术达不到的。(3)采用外加电磁场控制离子束在不同切割深度上偏摆量的方法，在国际上率先实现了复合型腔缝的切割加工，同时还可在加工过程中对缝的表面进行防腐、淬硬处理，加工后缝的表面与管子的基体相比耐磨性提高4倍以上，耐蚀性提高2倍以上，这些指标是国内外其它加工方法难以达到的。(4)研究开发出了割缝筛管专用分析软件，可模拟筛管的井下工况，对割缝筛管加载，自动地完成对割缝筛管的有限元网格划分、模型自动求解和优化分析设计。(5)基于VB平台和固液两相流理论，开发出了油井冲砂周期仿真预测软件，可对地层砂粒在中心管内的沉积过程进行仿真分析，预测油井的冲砂周期。所研制的复合型腔割缝筛管已在胜利油田、冀东油田、中原油田、青海油田、新疆克拉玛依油田等得到推广应用，并已批量出口海外，取得了巨大的社会和经济效益。如前苏联在哈萨克斯坦肯基亚克油田打了34口，因该油区地质条件复杂，导致该34口井全部报废，并放弃了对该区块的开采；近年来中国石油天然气集团公司与哈萨克斯坦联合开发该区块，开采初期也遇到了前苏联遇到的问题，采取多套完井方案均不太成功，2005年该油田使用复合型腔割缝筛管进行完井解决了该技术难题，当年为哈萨克斯坦肯基亚克油田创造经济效益1.26亿美元。