针对大庆油田杏十三区聚合物工业试验区部分井开展的分层注聚,本文的主要研究内容是套损井聚合物驱小直径分注管柱及配套工具的设计和应用。通过研究有效解决套损井封堵及分层注聚问题,对提高套损井聚驱开发效果具有十分重要的意义。采取理论分析与现场试验相结合的方式,对以下内容开展了研究工作:理论分析: 1、聚驱小直径分注管柱的力学分析与设计; 2、研制小直径可洗井免释放封隔器; 3、研制聚驱小直径聚合物配注器; 4、完善聚驱小直径分注管柱的配套工艺,并进行了现场应用试验。采取的技术方法:1、对于聚驱小直径分注管柱力学分析,根据其实际工作状态和现有的力学分析方法进行分柱管柱的设计计算。2、对于小直径可洗井免释放封隔器参照常规可洗井免释放封隔器原理,采取室内图纸设计,加工试制,然后进行现场实验。3、对于聚驱小直径聚合物配注器,首先确定工艺方向,然后采取室内图纸设计,加工试制后粘损率、压降等指标的室内检测。最后进行现场应用试验。4、配套工艺根据小直径聚合物配注器工艺上的需要进行必要的研究设计。根据上述理论方法,在PC机上用Delphi语言开发了分注管柱通过能力评价计算软件DQDS,利用该软件,本文以整体管柱为研究对象,考虑了管柱结构与井壁的接触等因素的影响,建立了整体管柱非线性力学模型,它能够较为准确的描述管柱的受力状态。同时针对管柱与井壁在不同井深和不同井眼圆周上的随机接触摩擦,应用“多向接触摩擦间隙元”和空间梁单元对管柱非线性力学问题进行了有限元分析。根据整体管柱力学分析结果,结合工具材料和结构特性,以直井段起始点和终止点的井斜角和方位角为控制量,以垂深为约束条件,建立了直井轨道的模型和计算方法。通过整体管柱力学分析,可进行摩阻分析、管柱本体强度分析,评估管柱的通过能力。通过大庆油田三口直井设计计算的结果验证了所建立的模型和理论方法的正确性和可靠性。