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《井控理論與壓井技術(shù)分析畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要當(dāng)井內(nèi)發(fā)生溢流,應(yīng)立即關(guān)井,關(guān)井方式的合理選擇必須考慮關(guān)井水擊效應(yīng),以避免水擊壓力對(duì)裸露地層和井口裝置造成的破壞。本文在分析影響水擊因素的基礎(chǔ)上,建立了水擊效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并用特征線法以及ADINA有限元方法對(duì)水擊數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解。最后在理論分析與實(shí)例計(jì)算的基礎(chǔ)上,首次提出在井口裝置上安裝空氣罐來減小水擊壓力的嘗試。通過本文研究所得到的一些認(rèn)識(shí),對(duì)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場井口裝備的配置、溢流關(guān)井方式的選擇等具有一定指導(dǎo)意義。首先,本文簡要介紹了當(dāng)前水擊計(jì)算的基本理論,包括水擊數(shù)學(xué)模型及其求解方法,指出了當(dāng)前水擊數(shù)學(xué)模型中存在的不足。詳細(xì)的分析了彈性模量、管道尺寸、氣體百分含量、固體顆粒含量等
2、因素對(duì)水擊效應(yīng)的影響,其中影響最大的是氣體百分含量和固體顆粒含量。隨著顆粒含量的增加,水擊波速隨之上升;而氣體含量與此相反,氣體越多,水擊波速將會(huì)越小。其次,以實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場的溢流關(guān)井為物理模型,在一定假毆的基礎(chǔ)上,建立了比以往模型能更加真實(shí)反映溢流關(guān)井水擊效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,即連續(xù)性方程、運(yùn)動(dòng)方程及定解條件,在所建立的數(shù)學(xué)模型里考慮了摩擦阻力的影響。同時(shí),應(yīng)用特征線法的原理.將數(shù)學(xué)模型的微分方程組轉(zhuǎn)化成特征方程組,沿特征線對(duì)特征方程進(jìn)行積分,并以差分方程形式代替積分形式對(duì)其求解。用所建立的模型及其解法進(jìn)行的計(jì)算充分表明:1)“硬關(guān)井”、“半軟關(guān)井”、“軟關(guān)井”井內(nèi)水擊壓力逐漸減?。?)由于
3、耗散使井內(nèi)水擊波動(dòng)由井口、套管鞋到井底逐漸減?。?)井內(nèi)為兩相流時(shí)產(chǎn)生的水擊壓力比單相流更小,氣體有減小水擊壓力的作用。同時(shí),為了進(jìn)行對(duì)比分析,本文采用了現(xiàn)今最為流行的有限元法,即通用軟件ADINA進(jìn)行水擊壓力的計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,ADINA與本文建立的水擊數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果吻合較好。最后,對(duì)控制水擊的措施進(jìn)行了探索。在分析了常規(guī)的水擊控制措施基礎(chǔ)上,大膽借用其它工程中通過安裝一個(gè)空氣罐來減小水擊壓力的方法,提出在井口裝置上也安裝一個(gè)空氣罐來控制關(guān)井水擊的理論嘗試。理論計(jì)算表明,空氣罐能有效的減小水擊壓力。只是考慮到現(xiàn)場井口已經(jīng)比較復(fù)雜,對(duì)于該嘗試是否可行,經(jīng)濟(jì)上是否有益還需要進(jìn)~步的
4、研究以及實(shí)驗(yàn)論證。關(guān)鍵詞:水擊壓力;硬關(guān)井;特征線法;水擊控制AbstractWhentheadditionalgasinfluxOCCURSinthebottomofawell,wemustclosethewellrightnow,Thewaterhammershouldbeconsideredwhileclosethewellinordertopreventthewaterhammerpressurefromwreckingtheformationandtheblow-outpreventer(BOP).Afteranalyzingfactorsimpactingthewaterh
5、ammer,thepapersetupthewaterhammermathematicmodel,applycharacterlinemethodandADINAsoftwaretosolvemodel.Thenthetheoreticcalculationshowthattheatmospherejarcandecreasethewaterhammerpressureandtheengineeringmeaningofresearchwaterhammerhasbeenbroughtforward:Ontheoneside,thewaterhammerisanimportantref
6、erenceofclosuremethod;Ontheotherhand,thewaterhammerishelpfultothewellheadBOPchoice.Firstly,Thepaperdescribesbrieflythebasictheoriesofcurrentwaterhammercalculationincludingbothwaterhammermathematicmodelandcalculativemethods;calculativemethodsoftheequationbeingscarcelyprecise.Moreover,detailedanal
7、yzingfactorsimpactingthewaterhammer.Thosefactorsincludeelasticitymodule、pipelinesize、gascontent、solidgraincontent,act,Thepaperregardthegascontentandsolidgraincontentasthemostimportantfactor.Assolidgraincontentrise,thepressur