气井压裂完井一体化用封隔器胶筒关键技术研究

作     者：蔡萌 王鹏 马文海 李俊亮 刘照义 黄伟明 CAI Meng;WANG Peng;MA Wenhai;LI Junliang;LIU Zhaoyi;HUANG Weiming

作者机构：中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163453 黑龙江省油气藏增产增注重点实验室黑龙江大庆163453 提高油气采收率教育部重点实验室(东北石油大学)黑龙江大庆163318 

基　　金：中国石油重大科技专项“松辽盆地(大庆、吉林)CCUS技术集成与工业化试验”(2021ZZ01-08) 国家自然科学基金项目“地层岩石对钻头磨损机理及研磨性评价标准研究”(51874098) 

出 版 物：《长江大学学报（自然科学版）》 (Journal of Yangtze University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第20卷第2期

页      码：60-68,83页

摘      要：为满足大庆深层气井压裂完井一体化工艺技术要求,压裂完井一体化用封隔器胶筒需满足耐温150℃、承压70 MPa,长期密封油套环空要求。优选“全氟醚+纳米材料”橡胶材质,应用Yeoh模型表征封隔器胶筒大应变本构特征,采用室内实验建立胶筒试件拉伸应力应变曲线,并求解封隔器胶筒材料参数。通过建立封隔器胶筒、隔环、保护伞、套管有限元计算模型,分析封隔器坐封工况下各胶筒受力变形,优化胶筒边部保护结构,即最优倒角30°。根据坐封计算结果,获得了胶筒坐封载荷与接触总应力关系曲线、坐封载荷与压缩距关系曲线,为封隔器胶筒结构设计提供依据。现场应用表明,封隔器胶筒能达到耐温154℃、承高压79 MPa、有效密封油套环空4年以上的技术指标。封隔器胶筒成功应用,提高了压裂完井一体化工艺可靠性,节约了作业成本。

主 题 词：压裂完井封隔器 胶筒 结构优化 模拟分析 大庆深层气 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-1409.2023.02.008

馆 藏 号：203120978...