出砂、压实段射孔套管力学性能研究开题报告

出砂、压实段射孔套管力学性能研究开题报告
一、选题背景和意义
射孔是油井生产中不可或缺的一环，通过射孔可以有效地增加油井
产量。

在常规射孔中，一般采用完整的套管进行射孔，然而随着射孔技
术的发展，段式射孔套管越来越受到油田工程师的关注。

与完整套管相比，段射孔套管的射孔段可以分段进行射孔，使得射孔更加准确，同时
还可以减少套管损坏的可能性，提高套管使用寿命。

然而，由于段射孔
套管中间存在空隙，因此存在着出砂、压实等问题，这些问题会影响套
管的力学性能。

因此，本文选取出砂、压实两个问题进行研究，以期通过对段射孔
套管的力学性能研究，为油井生产提供技术支持。

二、研究内容和方案
1. 出砂问题研究
在液压压裂、钻探等作业过程中，易产生大量沙石颗粒和碎屑，这
些物料会阻塞套管和井眼，影响油井的生产性能。

因此，本文将对段射
孔套管中的出砂问题进行研究，主要包括：
（1）分析不同射孔方案对出砂问题的影响；
（2）建立数值模型模拟出砂过程；
（3）进行实验室实验验证数值模型。

2. 压实问题研究
在射孔过程中，射孔枪通过高压气体将弹丸发射进入套管内壁，使
其产生撕裂现象。

射孔后套管内部会有一些裂缝和坑洞，从而导致沙层、地层破碎并进入套管内，使得透水性降低，从而影响油井生产。

因此，
本文将对段射孔套管中的压实问题进行研究，主要包括：
（1）建立数值模型模拟压实过程；
（2）分析不同射孔方案对压实问题的影响；
（3）开展实验室实验验证数值模型。

三、研究成果和预期目标
通过对出砂、压实问题的研究，本文旨在为油井生产提供技术支持，使得段射孔套管在射孔过程中可以更加准确、有效地进行。

主要预期目
标包括：
（1）建立出砂、压实数值模型；
（2）分析不同射孔方案的优劣；
（3）提出针对出砂、压实问题的改进措施；
（4）在实验室中验证数值模型的准确性和可行性。

四、研究方法和思路
本文主要采用理论分析、数值模拟和实验室实验相结合的研究方法。

首先，通过文献调研和实地调查，分析出砂、压实问题的产生机制和影
响因素，建立数值模型模拟出砂、压实过程，并设计实验室实验验证数
值模型的准确性。

根据实验结果，提出针对出砂、压实问题的改进措施，最终实现对段射孔套管力学性能的深入研究。

五、研究计划和安排
本文的研究计划主要分为以下几个阶段：
阶段一：文献综述和背景调研（2周）
阶段二：数值模型建立和验证（4周）
阶段三：实验室实验设计和开展（4周）
阶段四：结果分析和输出（3周）
阶段五：论文撰写和稿件提交（5周）
共计18周，详细时间安排如下：
第1周选题、构思、立项、开题报告撰写；
第2周综述、文献检索、现有研究资料学习；
第3周建立研究模型，分析研究问题；
第4周优化数值模型参数，验证模型准确性；
第5~6周设计实验方案，选取实验设备；
第7~10周进行实验室实验，并收集实验数据；
第11周结果整理、数据分析和数据处理；
第12周论文撰写，完成初步草稿；
第13~15周修改论文并完善细节；
第16周提交论文，准备答辩；
第17~18周答辩和修改；
六、参考文献
[1] Ren Hao, Zhang Shengfang, Wang Qiang. Numerical Simulation of Sand Production in Perforated Sandstone Wells:Effect of Perforation Clusters. Journal of Petroleum Science and Engineering,
2015,142(4):127-137.
[2] Asadullaaff Qureshi, Mahmoud Aboelresh. A review of sand control techniques for production wells in unconsolidated sandstone formations. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2015,
24(3):159-176.
[3] Mansour Edrisi, Behrooz Keshtegar, Morteza Darehzereshki, et al. Assessment of mechanical behaviour of horizontal well sections with multistranded expandable sand screens under external loads. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2018, 160(4): 101-114.
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