水平井封隔器卡瓦的有限元分析及结构改进

作     者：王志坚 邓卫东 林忠超 尚晓峰 王洋 WANG Zhijian;DENG Weidong;LIN Zhongchao;SHANG Xiaofeng;WANG Yang

作者机构：沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 大庆油田采油工程研究院黑龙江大庆163453 

基　　金：中国石油天然气集团公司项目"深层火山岩气藏裸眼水平井分段压裂工具研制"(编号:2008C-2801-02)资助 

出 版 物：《石油钻采工艺》 (Oil Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2013年第35卷第4期

页      码：78-81页

摘      要：在石油钻采中,封隔器卡瓦承受巨大压力易发生断裂,直接影响到封隔器的密封性能,从而影响油井的开采过程及生产安全。运用有限元分析软件ANSYS Workbench对卡瓦进行有限元数值模拟分析。施加140 kN载荷时,卡瓦最大应力为230.11 MPa,超过其材料的最大抗压强度;对卡瓦封隔器试验模型进行压裂试验,试验施加压力为186.33 kN时卡瓦发生断裂,测得抗压强度为233 MPa;对卡瓦进行结构设计,卡瓦牙间距尺寸分别为15 mm、25 mm和30 mm。根据有限元分析结果,卡瓦牙间距为30 mm时卡瓦应力、应变分布趋于均匀,所承受的最大载荷为240 kN,最大应力为230.66 MPa、最大变形量为0.058mm,证明此卡瓦结构尺寸较为合理。

主 题 词：封隔器卡瓦 有限元分析 压裂试验 卡瓦牙间距 载荷—应力、变形曲线 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-7393.2013.04.021

馆 藏 号：203211887...