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基于遗传算法的冲缝筛管适应性研究
1
作者 邓福成 肖昀辰 +2 位作者 侯学军 杨冬 桂福林 《石油机械》 北大核心 2025年第4期106-113,共8页
常规防砂设计对于冲缝筛管选择仅参考储层的粒径数据,在实际应用中具有一定的局限性,致使地层砂粒堵塞冲缝筛管表面严重降低油气井产能。通过设计正交试验,在分析筛管性能的基础上对筛管进行遗传算法优选,研究各因素对冲缝单元堵塞的影... 常规防砂设计对于冲缝筛管选择仅参考储层的粒径数据,在实际应用中具有一定的局限性,致使地层砂粒堵塞冲缝筛管表面严重降低油气井产能。通过设计正交试验,在分析筛管性能的基础上对筛管进行遗传算法优选,研究各因素对冲缝单元堵塞的影响规律,明确对冲缝筛管性能指标影响最大的因素,并建立多元回归拟合方程来评估综合性能指标。针对渤海湾沙河街组特定的储层条件对冲缝筛管适应性进行了评价。研究结果表明:冲缝筛管的开口高度、流体黏度和含砂质量分数增加后出砂量增大,导致挡砂性能减弱,当生产流速增加,流体携砂能力增强,更容易形成堵塞;当储层流体黏度为0.01 Pa·s,储层破坏后含砂质量分数2%时,采用1.2 m/s的开采流速和0.25 mm的开口高度,冲缝筛管的综合性能指标达到最优;基于遗传算法理论,在固定储层特性条件下,来进一步优选机械防砂的设计参数及现场生产压差的控制参数。研究结果对实现机械筛管防砂的长期高效开发具有重要意义。 展开更多
关键词 冲缝筛管 遗传算法 适应性 堵塞 正交试验法
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割缝筛管缝宽优化数值模拟
2
作者 邓福成 桂福林 +2 位作者 龚宁 张海雄 高志伟 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期94-102,共9页
对于割缝筛管缝宽的选择,大多数是基于经验公式,对防砂效果会产生较大的影响。利用CFD-DEM耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律,结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序,建立筛管防砂性能的回归方程模型,得到... 对于割缝筛管缝宽的选择,大多数是基于经验公式,对防砂效果会产生较大的影响。利用CFD-DEM耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律,结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序,建立筛管防砂性能的回归方程模型,得到割缝筛管缝宽最优选择方式。结果表明:流通性能与挡砂性能最主要的影响因素为缝宽尺寸,抗堵塞性能主要受到流体黏度的影响;使用缝宽优化模型得到的最优解在整体防砂性能上优于经验公式的缝宽尺寸。研究结果可为特定储层条件下油气井防砂性能的预测与防砂介质的精度优化提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 割缝筛管 CFD-DEM耦合 正交试验 回归分析 缝宽优化
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冲缝单元堵塞过程数值模拟研究
3
作者 桂福林 《机械工程与技术》 2023年第1期1-8,共8页
冲缝套作为独立防砂单元或优质筛管的常用保护壳,常被用作防砂管的第一层挡砂单元,然而大多数筛管在考虑其防砂性能时往往只考虑筛管内部挡砂介质的影响,而忽略冲缝套的堵塞对于筛管整体挡砂性能的影响。为探究冲缝套的堵塞过程,本文以... 冲缝套作为独立防砂单元或优质筛管的常用保护壳,常被用作防砂管的第一层挡砂单元,然而大多数筛管在考虑其防砂性能时往往只考虑筛管内部挡砂介质的影响,而忽略冲缝套的堵塞对于筛管整体挡砂性能的影响。为探究冲缝套的堵塞过程,本文以微观的视角,利用计算流体力学–离散元法(CFD-DEM)耦合的方法,模拟单个冲缝套防砂单元在含有细粉砂的条件下内部颗粒、流体运动,分析内部流动状态对颗粒运动的影响。结果表明:冲缝单元堵塞过程分为开始初始、堵塞加剧、堵塞稳定三个阶段;在堵塞开始阶段粗颗粒形成稀松的桥架结构;堵塞加剧阶段颗粒聚集成砂团,由两边缝口向单元中心发展;堵塞平衡阶段细粉颗粒沉积,呈现分层现象。 展开更多
关键词 计算流体力学 颗粒沉积 流体运动 离散元法 分层现象 颗粒运动 保护壳 细粉砂
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深水气田疏松砂岩储层出砂机理研究 被引量：1
4
作者 邓福成 徐志会 +3 位作者 谭章龙 桂福林 张海雄 龚宁 《石油机械》 北大核心 2023年第4期80-89,共10页
在深水油气开采过程中,储层出砂已成为影响油气井正常生产的重要问题,特别是深水气田高产气井中过高的生产速率提高了砂粒的运移能力。利用现场取心完成出砂临界流速试验,并基于流固耦合理论建立了考虑渗流-应力全耦合和气田砂粒侵蚀准... 在深水油气开采过程中,储层出砂已成为影响油气井正常生产的重要问题,特别是深水气田高产气井中过高的生产速率提高了砂粒的运移能力。利用现场取心完成出砂临界流速试验,并基于流固耦合理论建立了考虑渗流-应力全耦合和气田砂粒侵蚀准则的高压气井出砂定量预测模型,结合自适应网格技术分析不同岩石强度参数和生产参数下深水气井开采过程中的出砂情况。分析结果表明:储层破坏首发点在最小主应力方向,且在地应力和拖曳力的协同作用下不断向井口内部突进;地层黏聚力和生产压差对储层出砂影响较大,其主要影响近井筒地带储层的塑性变形及塑性区内流体的流动特性,进而影响储层的出砂量;对于目标开采储层需采取有效的防砂工艺,并精确控制生产压差来降低出砂风险,或将出砂率控制在可控水平进行开采作业。所得结论可为高产气井的防砂增产提供参考。 展开更多
关键词 深水气田 疏松砂岩储层 出砂侵蚀 流固耦合 孔隙度 储层破坏 防砂
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