可溶球座密封环密封性能分析与结构优化

作     者：陈振 熊涛 杨延青 薛晓伟 CHEN Zhen;XIONG Tao;YANG Yan-qing;XUE Xiao-wei

作者机构：西南石油大学机电工程学院四川成都610500 渤海钻探工程有限公司井下作业分公司河北任丘062550 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710000 

基　　金：国家科技重大专项项目(2016ZX05040-006) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2021年第28卷第6期

页      码：720-728页

摘      要：可溶球座压裂后无需钻除作业,可自行溶解而实现井眼全通径,已成为致密油气水平井分段体积压裂的关键工具。可溶球座密封环的密封性能决定着水平井压裂作业的成败,因此开展了密封环密封性能的仿真分析及其结构优化研究。分析了可溶球座密封环的工作原理,运用有限元仿真方法分析了其密封性能。结果表明,坐封完成后密封环所受最大应力达到182.26 MPa,存在局部破坏的风险。进行了密封环材料和结构的优化设计,分析了各结构参数对密封性能的影响。优化后可溶球座能在50 kN坐封力的作用下安全坐封,密封环与套管内壁和滑动体的最大接触应力均大于压裂液压力,且接触应力分布较为均匀,满足密封要求。密封环结构优化后,可溶球座的密封和安全性能得到了提高。研究结果可为可溶球座密封环结构的改进提供参考。

主 题 词：水平井分段体积压裂 可溶球座 密封环 仿真分析 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2021.00.085

馆 藏 号：203106993...