连续管压裂封隔器失效分析与优化研究

作     者：曾永锋 褚洪金 赵薇 胡光明 Zeng Yongfeng;Chu Hongjin;Zhao Wei;Hu Guangming

作者机构：中石油江汉机械研究所有限公司湖北省荆州市434000 中石化江汉油田分公司基建工程部(设备管理部) 中国石油集团测井有限公司制造公司 川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2022年第50卷第9期

页      码：131-136,144页

摘      要：为了研究连续管水平井完井分段压裂过程中常规封隔器失效问题,减少连续管压裂作用中封隔器失效事故,对常规压裂封隔器进行了有限元仿真计算,找到了常规封隔器失效的原因;并优化设计了一种膨胀式封隔器,基于大变形接触原理对不同长度胶筒密封性能进行了对比分析,利用热力耦合有限元方法研究了膨胀式封隔器胶筒内部温度变化规律。研究结果表明:常规封隔器最大的应力及接触压力发生在上胶筒上表面,这个位置存在突出区域,此处也是最容易发生破坏的地方;膨胀胶筒密封长度上接触压力维持在稳定水平,膨胀式封隔器结构存在受力不均问题;从温度场变化发现胶筒整体温度分布均匀,且密封性能良好,因此厚度均匀且壁厚较薄的膨胀胶筒在延长其使用寿命和提高封隔器工作性能方面具有非常明显的优势。研究结果可为封隔器的研究与应用提供参考。

主 题 词：连续管压裂 封隔器 温度场 封隔器胶筒 密封性能 连续管 失效分析 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.09.018

馆 藏 号：203114584...