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自调流式喷管型ICD的设计与数值验证
  • ISSN号:1674-5086
  • 期刊名称:西南石油大学学报(自然科学版)
  • 时间:2015.8.15
  • 页码:173-180
  • 分类:TE931[石油与天然气工程—石油机械设备]
  • 作者机构:[1]中国石油大学北京石油工程学院,北京昌平102249, [2]东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318
  • 相关基金:国家科技重大专项(2011ZX05009-005);国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51221003);国家自然科学基金(51474225).
  • 相关项目:复杂油气井钻井与完井基础研究
中文摘要:

针对喷管型流入控制装置(ICD)在低流量下流动阻力等级(FRR)过大,而高流量下过小的不足.提出了改进思路,并进行了数值验证。为了更好地评价装置改进后的性能,选取流动阻力等级为0.8的其他3种ICD(喷嘴型、喷管型和螺旋通道型)与之比较,并通过数值模拟手段对各装置的流体参数敏感性及结构参数优化进行研究。研究结果表明:不同装置受不同流体敏感性的差异主要体现在黏度上。FRR大小取决于最小过流面积大小和流道长度,而最小过流面积影响ICD的抗冲蚀和防堵塞性能。自调流式喷管型ICD对黏度变化较不敏感,最小过流面积较大,抗冲蚀和防堵塞性能较强,并能够根据储层流量的大小自动调整FRR,使得流入剖面更加均匀,总产量最大。

英文摘要:

In this paper, the tube-type inflow control device (ICD) is improved to overcome the constant Flow Resistance Rating (FRR) which is both too large at low flow rate and too small at high flow rate, and this improvement is verified by numerical simulation. To highlight the excellent performance of the self-regulation tube-type design, three other designs (nozzle-based, helical channel, and tube-type) with a same FRR of 0.8 were compared to study fluid property sensitivities and structural parameter optimization. The results show that the main fluid property sensitivity differences among the four designs are flow rate, density, and viscosity respectively. And viscosity sensitivity is of the most. The structural parameters that affect FRR are minimum flow area and flow path length. In addition, minimum flow area has a great influence on both erosion and plugging resistance. To sum up, the self-regulation tube-type design has low viscosity sensitivity, large minimum flow area, high erosion resistance, high plugging resistance, and its FRR will be adjusted automatically according to the reservoir flow rate, thereby a more uniform inflow profile was maintained and total production was maximized.

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期刊信息
  • 《西南石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:西南石油大学
  • 主办单位:西南石油大学
  • 主编:赵金洲
  • 地址:四川省成都市新都区
  • 邮编:610500
  • 邮箱:supuxuebao@yahoo.com.cn
  • 电话:028-83035158
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-5086
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1718/TE
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国科技论文统计源期刊,1999年获中国教育部优秀期刊三等奖,2000年获四川省优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9287