稠油热采井防砂筛管热稳定性优化仿真分析

徐　磊

(长江大学 石油工程学院，湖北武汉 430000)



稠油热采井防砂筛管热稳定性优化仿真分析

徐磊

(长江大学 石油工程学院，湖北武汉 430000)

摘要：稠油油田通常采用热采方式进行开采，而高温热采会对井下防砂筛管造成损坏。为了分析稠油热采时不同材质的防砂基孔筛管在高温情况下的热稳定性，在已有现场数据的基础上运用Ansys Workbench14.0软件对井下不同材质筛管的热应力以及变形情况进行仿真分析，仿真结果与现场数据吻和较好。由数值模拟结果得出：在高温工况下不同材质筛管所受到的最大热应力均超过了各自的屈服强度，造成破坏，筛管的变形主要集中在基孔处，长久下去基孔筛管会出现防砂失败、基孔堵塞稠油的渗入，甚至油田停产报废的情况。研究结果表明，热应力补偿器的配备可以明显地提高防砂筛管的热稳定性，延长筛管的使用寿命。

关键词：稠油热采；防砂筛管；热稳定性；数值模拟；热应力补偿器

稠油油田往往采用热采方式进行开采[1]，高温热采必然会使井下防砂筛管的工作环境变得十分恶劣[2]，使筛管发生屈服以及应力疲劳等，甚至会造成筛管的损坏和油井的停产。目前，国内外有关绕丝筛管防砂和割缝筛管防砂的研究较多[3-8]，但关于稠油热采井基孔筛管防砂的研究并不多。为此，笔者利用Ansys Workbench14.0有限元分析软件建立了基孔筛管的井下分析模型，并对不同材料的基孔筛管的热稳定性进行研究。

1筛管的有限元模型

1.1基本假设