（定稿）涿州市钢木家具生产加工工程项目立项投资计划建议书（喜欢就下吧）

根据孤岛油田稠油热采井的生产现状，结合现场填砂施工的合理性和处理的方便性，对割缝筛管进行如下优化设计。

管材选择根据现有研究条件和孤岛油田油井套管规格，对割缝筛管管材作如下选择套管，油管套管，油管。

从采油技术手册上查出，上述所有管材的抗拉载荷均在以上，能够满足现场作业要求。

割缝筛管筛缝宽度的确定地层充填砂砾粒度的确定地层充填砂砾的作用是通过稳定井壁和抑制地层砂的运移来防止地层出砂。

选择的原则是砂砾能完全阻挡住地层砂，即砂砾粒度中值为地层砂的倍最大粒径为地层砂粒度中值的倍最小粒径为地层砂粒度中值的倍。

孤岛油田主力开发油层为馆陶组油层，根据地层砂粒度的差别及油层位置可分为馆层段地层砂平均粒度中值为馆以下层段地层砂平均粒度中值为。

经过计算，确定地层充填砂砾粒度为馆层段粒度中值为，最大粒径，最小粒径馆以下层段粒度中值为，最大粒径，最小粒径。

环空充填砂砾粒度的确定环空充填砂砾的作用是通过稳定割缝筛管和抑制地层充填砂及地层砂的运移来防止地层出砂，选择的原则是砂砾粒度必须大于或等于地层充填砂粒度，因此可根据地层充填砂粒度确定环空充填砂粒度。

确定环空充填砂砾粒度为粒度中值为，最大粒径，最小粒径筛缝宽度的确定割缝筛管筛缝宽度选择的原则是缝隙必须挡住充填的所有砂砾，即砾式中割缝筛管筛缝宽度砾环空充填砂砾最小粒径，。

经计算，确定筛缝宽度为馆层段馆以下层段。

割缝筛管几何形状的确定根据研究，确定筛缝为矩形缝，单体缝长为，轴向缝间距为，割缝筛管的圆周缝分布为条周，割缝筛管的圆周缝分布为条周。

图为割缝筛管实物图。

图割缝筛管实物图割缝筛管的防腐由于割缝筛管工作在井下高温高压的流方法均匀地涂敷上层带有潜伏性固化剂的高温粘合剂而制成的。

通过大量的室内研究和试验，筛选出了性能满足要求的高温粘合剂骨架颗粒及偶联剂，确定了合理的化学配方。

条件下胶结岩芯的抗折强度大于，高温下胶结岩芯的抗折强度大于。

高温防砂剂在孤岛油田进行了现场推广试验，应用口井，防砂有效率，平均有效期天。

表高温防砂剂现场应用情况及效果表射孔工艺孤岛油田稠油热采井过去般都采用枪弹射孔，孔径为，孔密为孔米，孔径小，孔密低，炮眼渗流面积小，在高强度注汽和高强度采液条件下，液流阻力很大，容易造成防砂有效期的降低和防砂不成功。

如果加上射孔完善程度较差，甚至会造成井下防砂工具被高压液流刺穿。

如中井金属棉滤砂管被刺穿就是个明显的例子见图。

以增大炮眼渗流面积，减小液流阻力为目的，对射孔工艺进行了改进，这样也有利于地层充填。

图井失效金属棉实物图新井对新井，采取枪弹与枪弹大孔径高孔密射孔工艺，增大炮眼渗流面积，减小液流阻力。

老井对已经投产的老井，主要根据其生产情况确定其射孔完善程度，对那些射孔完善程度较差的油井，采取复射孔工艺，增大炮眼渗流面积，减小液流阻力。

深部处理油层技术从埃利斯计算公式可以看到，近井地带渗透率是影响液流阻力的重要因素，渗透率越高，液流阻力越小。

孤岛油田稠油层泥质含量高，易于近井地带形工艺进行研究和改进，显得非常必要和紧迫。

稠油热采次防砂工艺的研究随着稠油油藏开发技术的不断发展，形成了注汽前高温涂敷砂防砂注汽后绕丝筛管防砂为主的稠油热采配套防砂工艺技术。

从油田的防砂现状来看，现有防砂工艺技术基本能够满足生产要求，但也出现了些难以解决的问题，如绕丝筛管防砂施工复杂，在斜井或套损井上防砂有效率低，在热采井影响了热采效率等。

稠油热采次防砂工艺就是注汽前进行化学机械综合防砂，注汽后直接下泵生产的稠油热采防砂工艺。

要使该项工艺能够满足稠油热采高强度注汽和高强度采液的要求，实现次防砂两多轮注汽生产，就必须对其防砂机理及影响因素进行全面地分析和研究，对工艺进行有针对性的改进和完善，才能满足稠油热采生产需求。

稠油热采次防砂工艺防砂机理稠油热采次防砂工艺的防砂机理是首先在油层近井地带充填高温防砂剂高温涂敷砂高温防砂剂等，形成第级挡砂屏障，生产时阻挡地层砂运移至近井地带。

然后在油层部位下入机械防砂工具绕丝管割缝管等后进行环空充填石英砂，在油层部位形成完整的挡砂屏障，生产时阻挡地层砂进入井筒，达到防砂的目的。

注汽时高温防砂剂固结形成的高强度挡砂屏障能阻挡环空石英砂进入地层，保证注汽正常进行。

图是稠油热采次防砂工艺机理示意图。

图稠油热采次防砂工艺机理图在稠油热采井次防砂工艺机理图上，把由机械防砂工具环空充填砂地层充填高温防砂剂组成的现场大面积完整的挡砂屏障作为研究对象，对影响稠油热采并挡砂屏障性能的因素进行研究和分析。

研究表明，影响稠油热采井挡砂屏障性能的主要因素为挡砂屏障本身的强度和完整性。

它包括地层充填高温防砂剂的性能和固结强度井筒内机械防砂工具的性能及强度，而其中地层充填高温防砂剂的性能和固结强度是最重要的因素，它还包括环空充填砂及地层充填高温防砂剂的密实程度等。

割缝管防砂工艺的研究在整个稠油热采次防砂挡砂屏障中，机械防砂工具的作用是十分重要的。

它不仅影响油井的正常注汽和生产，而且还影响着油井的后期处理难度。

针对孤岛油田稠油热采生产中绕丝管因强度较低注汽后易出砂，失效后需大修处理的生产现状，利用国内激光及刀具割缝技术，进行了割缝筛管防砂工艺的研究工作。

割缝筛管优化设计割缝筛管是用油田标准的管材来制造的，即在管子壁上割出系列纵向的缝，现在般采用激光来割缝。

割缝端面的形状可以是直槽形或梯形。

梯形断面的割缝管子外表面的缝宽比内表面的缝宽稍窄。

这种形状割缝的横断面象倒置的字，它不容易被堵塞，因此任何通过了割缝的外表面开口的砂粒都能继续流入割缝衬管内，而不会堵塞在割缝处。

割缝筛管设计时，需要确定以下参数缝眼梯形夹角。

般取左右。

缝口宽度。

梯形缝眼的小底边宽度用下式计算式中地层砂筛析曲线重量累积百分数为对应的砂的直径，缝口宽度，缝眼排列方式。

般采用平行轴向方向交错排列方式。

缝眼长度。

平行割缝衬管取，垂直割缝取强度衬管取大值，大直径低强度衬管取小值。

缝眼纵向间距。

般取。

缝眼数量。

保证衬管强度的前提下尽量增大流通面积，管外表面积的。

式中缝眼数量缝眼总面积和筛管成细计说明书环是升压斩波电路输出的电压环。

当升压斩波器输出的电压值小于指令电压时，偏差为正，则调节器的输出将增加，经过限幅器限幅后，作为流经升压电抗器的电流的指令值。

图升压斩波电路的控制系统假设流经升压电抗器的电流不变，那么偏差为正，即调节器上的输出值也将不断增加，最后再经过限幅后与三角载波比较，就可以得到导通比不断增加的脉冲信号当的导通比不断增加时，那么流经升压斩波电抗器上的电流值也紧跟导通比迅速增加，就使内环的偏差动态为零。

所以导通比只和斩波输出的电压值有关系。

随着导通比的不断增加，其输出电压也将随着不断增加，最后输出的电压环偏差将越来越小直到为零，最后两个调节器的输出都为动态定值。

系统进入稳定的工作状态。

控制系统的改进在升压电路中采用三个升压斩波器并联的形式，每个斩波电路部分都有其独立的控制系统。

可以将每个控制系统输出的三角载波移相的方法，得到于三倍不移相的开关频率。

对于主电路，在斩波电路之后加上个电压钳位电路，其主要作用是为了防止输出的直流母线电压过高而损坏器件。

工作原理为当直流母线上的电压小于安全电压时，钳位电路上的不导通，能同步旋转坐标系下的直流量。

把永磁同步电机的转子磁体当作直流机的励磁绕组，轴的正方向定向在转子磁体的正方向上，轴超前轴电角度。

永磁同步电机常用的控制策略主要有单位功率因数控制，控制弱磁控制最大转矩电流控制恒磁链控制等，而的控制方式比较简单，转矩脉动小，调速范围宽，而且还可以实现定子电流的转矩和磁动势的解耦控制。

永磁同步发电机的电流控制策略的控制策略这种控制方法的特点是，发电机的电磁转矩和轴电流成线性关系，控制轴电流就可以控制发电机的转矩，如式所示在这种控制策略下能通过发电机的参考转矩得到参考电流，如式所示对于表贴式永磁同步电机，这种控制策略也是最大转矩电流比控制。

在的条件下，永磁同步发电机的矢量图如图所示，其中忽略了电机绕组电阻的电压降。

如图所示，发电机稳态发电时，发电机的电流就是轴电流，与发电机的电动势同相位，相位超前端电压，即发电机要吸收感性无功功率，这导致了发电机的端毕业设计说明书电压比反电动势要高，并且随着负载电流的增大而增大，使得机侧整流器的额定电压比额定转速下反电动势要高并且发电机的功率因数因负载增大而降低，要求变流器的容量有裕量。

单位功率因数下发电机的矢量图电流轨迹与电流极限曲线图下的矢量图和电流极限曲线如图在的矢量控制下电流对桥臂为和，此时的直流电压为，之后导通的桥臂为和，此时直流侧得到的电压为，次循环就可以将交流电变化到直流电，完成整流的全部过程。

输入功率因数有功功率与其视在功率之比为输入的功率因数，用表示，即其中，为总的输入电压为总的输入电流。

假设输入的为无畸变的正弦波电压，即电流谐波在个周期内的波形为零，所以电流的基波的输入无功功率为零，全部为有功功率，其值可以表示为其中为位移角，是输入电压与电流基波分量之间的夹角。

为基波功率因数，即则输入的功率因数外表面积的比值，般取每米割缝衬管的外表面积，。

根据孤岛油田稠油热采井的生产现状，结合现场填砂施工的合理性和处理的方便性，对割缝筛管进行如下优化设计。

管材选择根据现有研究条件和孤岛油田油井套管规格，对割缝筛管管材作如下选择套管，油管套管，油管。

从采油技术手册上查出，上述所有管材的抗拉载荷均在以上，能够满足现场作业要求。

割缝筛管筛缝宽度的确定地层充填砂砾粒度的确定地层充填砂砾的作用是通过稳定井壁和抑制地层砂的运移来防止地层出砂。

选择的原则是砂砾能完全阻挡住地层砂，即砂砾粒度中值为地层砂的倍最大粒径为地层砂粒度中值的倍最小粒径为地层砂粒度中值的倍。

孤岛油田主力开发油层为馆陶组油层，根据地层砂粒度的差别及油层位置可分为馆层段地层砂平均粒度中值为馆以下层段地层砂平均粒度中值为。

经过计算，确定地层充填砂砾粒度为馆层段粒度中值为，最大粒径，最小粒径馆以下层段粒度中值为，最大粒径，最小粒径。

环空充填砂砾粒度的确定环空充填砂砾的作用是通过稳定割缝筛管和抑制地层充填砂及地层砂的运移来防止地层出砂，选择的原则是砂砾粒度必须大于或等于地层充填砂粒度，因此可根据地层充填砂粒度确定环空充填砂粒度。

确定环空充填砂砾粒度为粒度中值为，最大粒径，最小粒径筛缝宽度的确定割缝筛管筛缝宽度选择的原则是缝隙必须挡住充填的所有砂砾，即砾式中割缝筛管筛缝宽度砾环空充填砂砾最小粒径，。

经计算，确定筛缝宽度为馆层段馆以下层段。

割缝筛管几何形状的确定根据研究，确定筛缝为矩形缝，单体缝长为，轴向缝间距为，割缝筛管的圆周缝分布为条周，割缝筛管的圆周缝分布为条周。

图为割缝筛管实物图。

图割缝筛管实物图割缝筛管的防腐由于割缝筛管工作在井下高温高压的流方法均匀地涂敷上层带有潜伏性固化剂的高温粘合剂而制成的。

通过大量的室内研究和试验，筛选出了性能满足要求的高温粘合剂骨架颗粒及偶联剂，确定了合理的化学配方。

条件下胶结岩芯的抗折强度大于，高温下胶结岩芯的抗折强度大于。

高温防砂剂在孤岛油田进行了现场推广试验，应用口井，防砂有效率，平均有效期天。

表高温防砂剂现场应用情况及效果表射孔工艺孤岛油田稠油热采井过去般都采用枪弹射孔，孔径为，孔密为孔米，孔径小，孔密低，炮眼渗流面积小，在高强度注汽和高强度采液条件下，液流阻力很大，容易造成防砂有效期的降低和防砂不成功。

如果加上射孔完善程度较差，甚至会造成井下防砂工具被高压液流刺穿。

如中井金属棉滤砂管被刺穿就是个明显的例子见图。

以增大炮眼渗流面积，减小液流阻力为目的，对射孔工艺进行了改进，这样也有利于地层充填。

图井失效金属棉实物图新井对新井，采取枪弹与枪弹大孔径高孔密射孔工艺，增大炮眼渗流面积，减小液流阻力。

老井对已经投产的老井，主要根据其生产情况确定其射孔完善程度，对那些射孔完善程度较差的油井，采取复射孔工艺，增大炮眼渗流面积，减小液流阻力。

深部处理油层技术从埃利斯计算公式可以看到，近井地带渗透率是影响液流阻力的重要因素，渗透率越高，液流阻力越小。

孤岛油田稠油层泥质含量高，易于近井地带