摘要：卡瓦是永久式封隔器的核心部件,其性能直接影响封隔器锚定是否可靠。永久式封隔器卡瓦起到锚定套管、锁定封隔器胶筒的作用,卡瓦结构对封隔器承压密封性能尤为重要,采用室内坐封、锚定试验和数值模拟相结合的方法,提高永久式封隔器整体性能。首先,通过设计室内试验方案,获得了永久式封隔器卡瓦锚定载荷范围,验证了卡瓦锚定可靠性。将室内试验获得的坐封载荷作为模拟坐封载荷,采用LS-DYNA数值模拟软件,通过合理设置模拟条件,获得了永久式封隔器卡瓦初次、二次、三次断裂临界应力值,以及裂纹扩张趋势及断裂形态。室内试验和数值模拟综合分析结果表明,30MPa坐封载荷条件下封隔器坐封锚定效果良好,且室内试验中卡瓦断裂形态与数值模拟结果一致,数值模拟分析的准确性也为永久式封隔器卡瓦结构设计提供了科学依据。

摘要：基于四川盆地南部(简称川南)泸州区块构造展布特征和断裂发育特点,应用微地震、测井、地应力等资料,总结深层页岩气井套变特征,明确套变机理与主控因素,建立套变风险评估图版并提出针对性的套变风险防控对策。研究表明:压裂激活断裂滑移是川南泸州深层页岩气井套变的主控因素,工区断裂逼近角主要为10°~50°,占比65.34%,临界激活孔隙压力增量为6.05~9.71 MPa。对于地质因素导致的套变,防控措施主要有避让风险断裂、选择应力机制因子低值区布井两个方面。对于工程因素导致的套变,防控措施主要有4个方面:①布井时尽量避让高激活风险和高滑移风险断裂,无法避开时尽量选择远离断裂中心位置的区域;②优化井筒参数,调整井筒方位可在一定程度上降低作用在套管上的剪应力,降低套变程度;③优化井身结构设计,在不影响优质储集层钻遇率的基础上,确保水平井弯曲段曲率半径大于200 m;④优化压裂施工参数,增大避射距离、降低单次施工压力、增加段长等是降低套变风险的有效措施。

摘要：为了避免管柱内投捞测试仪器导致可取式卡瓦封隔器异常解封,提高其解封机构的可靠性,设计了一种新型液压解封机构,并对该机构的结构尺寸进行优化。通过建立实体模型,利用有限元方法对弹簧爪进行受力分析,从力学性能角度对可取式卡瓦封隔器解封机构的弹簧爪接触角度、长度及壁厚进行优化。模拟分析结果表明,在满足工具设计安全系数前提下,优化封隔器解封机构,弹簧爪接触角度为45°、弹簧爪长度为150mm、弹簧爪壁厚为7mm,提高了工具的设计效率,缩短了工具研发周期。解封机构的数值模拟分析方法为井下工具结构的优化设计提供了思路和技术手段。

摘要：分层注水工具是分层注水系统中的核心部件,对分层注水开发具有十分重要的意义。为研究不同管道粗糙度、不同流量对分层注水工具过桥短节摩阻压耗的影响,利用Fluent软件进行模拟分析。结果表明,分层注水工具过桥短节流量为500~2000 m^(3)/d工况下,外管压耗为1.90×10^(4)~6.16×10^(5)Pa,内管压耗为3.61×10^(5)~4.03×10^(6)Pa;当粗糙度不变时,液体流量越大,引起的局部阻力越大,引起的分层注水工具摩阻压耗越大,管道粗糙度对摩阻压耗的影响较小,可以忽略不计。以上研究结果为新分层注水管道设计及参数的选择提供了依据。

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。

摘要：在高矿化度腐蚀性流体中,封隔器胶筒性能容易劣化,造成密封失效。以海外Jeananol油田高矿化度和二氧化碳腐蚀环境为例,针对分层注水压缩式封隔器(Y341型)接触密封特性开展了研究,测定了常用封隔器胶筒材料——氢化丁腈橡胶性能的劣化特征,然后运用数值计算方法,对封隔器胶筒的非线性接触力学行为进行有限元模拟,分析了不同坐封压力下的封隔器胶筒压缩距和胶筒与套管的接触应力,及在不同压缩距下封隔器胶筒材料性能劣化后的接触应力降低情况。研究结果表明:由于分隔器胶筒材料被腐蚀后的性能劣化,使接触应力降低了17.17%~28.23%,密封性能变差。研究成果为该类油藏封隔器的选型和工作方案优化设计奠定了基础。

摘要：围压下凝灰岩力学特征和脆-延性评价对指导该类火成岩气藏的高效开发有重要意义。以松辽盆地北部深层凝灰岩为研究对象,基于常规三轴压缩试验和Mohr-Coulomb强度准则,研究了其在不同围压下的强度、变形参数、破坏特征及脆-延性转换机制。研究结果表明,随着围压增加,凝灰岩的强度显著增加,变形能力增强,破坏前段凝灰岩经历了塑弹性-弹性-弹塑性转变,破坏后应变软化特性逐渐减弱;与峰值强度曲线相比,残余强度曲线斜率更高,随着围压增加,两者趋于闭合;随着围压增加,脆性指数呈指数函数形式减小,由脆性向延性转变。该研究成果为钻井和压裂等工程设计提供了基础依据。

摘要：分析建筑信息模型的信息集成过程和特征以及建筑结构模型基本对象表达的复杂性和模型数据积累的反复性,构建一种主要涵盖建筑和结构设计阶段的信息模型集成框架体系.该体系具有可扩展性、兼容性、阶段性等特点,通过开发的模型转换平台可以初步实现建筑、结构模型信息的集成,为研发基于建筑信息模型技术的下一代集成建筑工程软件系统提供技术支持.

摘要：对工程设计中的建筑模型、结构模型以及结构力学分析模型之间的关系和采用边界表达技术描述的结构构件的空间拓扑关系进行分析,提炼与结构分析相关的构件几何关系。针对基于三维的建筑模型到结构模型转换过程中信息失真问题,结合空间直线段与三角形面片相交的数学推论,提出一种判断三维构件之间相交关系的简化算法,并基于此简化算法分别对线性和面类构件之间的相交节点进行归类和优化处理,并对各类构件之间相交节点定义优先权的程序算法进行设计。通过程序对简化算法和节点优化方法进行实例应用,结果表明,该方法有助于建筑结构模型转换中对基本构件信息正确地提取和定位,对促进工程设计中的协同工作具有一定的参考价值。

摘要：工程信息交换标准IFC中缺乏对结构动力信息完善的定义和表达.文中通过剖析当前IFC标准的结构信息模型,对其结构分析领域进行评价,分别从几何信息、荷载信息、材料信息、分析结果信息4个方面对结构有限元分析软件SATWE的信息需求和IFC标准相应的实体作对比,提出IFC标准结构分析信息模型需要扩展的内容.在遵循IFC标准EXPRESS语言表达规范的情况下全面定义动力荷载(地震作用)信息,描述结构动力分析信息所包含的内容.在EXPRESS-G图中构造和设计结构动力分析信息的基本框架,对IFC标准所支持的结构有限元分析信息进行扩展,为完善IFC标准的结构信息模型提供参考.