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国内注水工艺在整体技术上已处于国际先进水平,部分技术与国外先进技术相比仍存在一定的差距,具体表现在以下几个方面:
(1)由于受国内加工工艺水平、封隔器胶筒的材料和注入水水质差的影响,国内封隔器与国外的相比,密封的可靠性、承压、耐温能力相对较差。由于水质差,国内的注水管柱需经常洗井以恢复地层的吸水能力,封隔器要带有洗井通道,从而影响了国内封隔器密封的可靠性。由于受胶筒材料的影响,国内封隔器的耐温、承压性能普遍低于国外的封隔器。近几年,通过引进胶筒材料,使封隔器的耐温性能已基本接近国外170℃的水平,但因受加工工艺的限制,其承压能力仍达不到国外50MPa的水平。
(2)国外利用流量调节器对地层配水。由于流量调节器采用了调速阀的原理,注水量稳定,不受注水压力波动的影响,注水合格率较高。而国内的配水器采用节流阀的原理,注水量随注水压力波动而变化,影响了注水合格率的提高。近几年虽然开展了对自动配水技术的研究,研制出了一些自动配水器,但由于受水质差、加工工艺和材质限制,自动配水器的性能还达不到国外的水平,还需要进一步研究提高。
(3)国外注水管柱一般都是采用了锚定补偿式结构,工作的可靠性较高,寿命较长,而国内大部分仍采用悬挂式结构,在注水的过程中随注水压力、温度的变化易发生蠕动,从而使得可靠性较差,寿命较短,近几年虽然研制成功了较多的锚定补偿式结构分层注水管柱,但受腐蚀、结垢因素的影响,管柱大修几率大,影响使用数量。
本文针对上述第二项开展初步研究,在结构分析的基础上,建立恒流量调节器数学模型和仿真模型,进行了关键参数的理论计算分析;为实现不同水层注水量的需要,建立了多配水器串联工作仿真模型,可以实现1~4级配水器的仿真计算;建造了恒流量调节器专用试验台架,对新开发的流量调节器进行了性能测试。期望为产品的市场化和实用选型提供技术指导。