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胶筒密封材料力学特性实验 预览
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作者 罗文莉 贾晓红 宋炜 《液压气动与密封》 2019年第6期54-56,53共4页
进行常温下胶筒的材料力学实验,测试6种胶筒在加载和卸载条件下的变形与回弹,评价胶筒产生密封能力的裕度和提井的难度;进行高温老化后胶筒的性能实验,验证温度条件对胶筒性能的影响,评价胶筒的耐温能力。
关键词 高温 高压 胶筒 密封材料
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压缩式封隔器接触力学行为及坐封效果评价 预览
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作者 陈少奇 罗毅 +4 位作者 邱枫 李雄飞 李吉 胡泊 段举 《西安石油大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期82-88,共7页
针对Y341-114型压缩式封隔器,采用Yeoh橡胶本构模型,在封隔器坐封和坐封后两种工况下,运用有限元分析方法对封隔器的非线性接触力学行为进行了模拟研究,分析了该封隔器坐封过程中施加的载荷与轴向压缩量的关系以及坐封后的强度、接触应... 针对Y341-114型压缩式封隔器,采用Yeoh橡胶本构模型,在封隔器坐封和坐封后两种工况下,运用有限元分析方法对封隔器的非线性接触力学行为进行了模拟研究,分析了该封隔器坐封过程中施加的载荷与轴向压缩量的关系以及坐封后的强度、接触应力和摩擦力校核。结果表明:在封隔器坐封过程中,中胶筒首先与套管发生接触,其次是上胶筒,最后是下胶筒;封隔器坐封后胶筒的应力集中于胶筒的肩部,其中下肩部应力集中现象尤为明显;胶筒与套管之间的摩擦力、接触应力均能满足分层注水工艺设计要求,能够有效封隔15MPa的层间压差。 展开更多
关键词 压缩式封隔器 接触力学 坐封 有限元
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尾管顶部封隔器密封胶筒设计与试验 预览 被引量:3
3
作者 张奎林 谷磊 《断块油气田》 北大核心 2018年第3期381-384,共4页
针对尾管固井作业过程中顶部重叠段容易发生封固失效,导致环空出现油、气、水窜的问题,研制了适用于Ф244.5 mm套管的尾管顶部封隔器。采用组合胶筒结构、防退机构,提高坐封可靠性,通过有限元方法对胶筒坐封过程进行计算并优化设计参数... 针对尾管固井作业过程中顶部重叠段容易发生封固失效,导致环空出现油、气、水窜的问题,研制了适用于Ф244.5 mm套管的尾管顶部封隔器。采用组合胶筒结构、防退机构,提高坐封可靠性,通过有限元方法对胶筒坐封过程进行计算并优化设计参数,开展了封隔器密封和耐温性能试验研究。地面试验表明,封隔器在耐温150℃条件下的密封能力达到70 MPa,锁紧力超过1 500 kN。现场应用表明,顶部封隔器完全坐封并通过井口压力测试,实现了对漏失层和高压气藏的有效封隔,解决了尾管固井环空重叠段密封问题。 展开更多
关键词 悬挂器 尾管 顶部封隔器 胶筒 有限元
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耐高温高压封隔器密封件的研制 预览 被引量:1
4
作者 平宇 《江汉石油职工大学学报》 2018年第4期48-50,共3页
基于耐高温高压封隔器密封件的技术要求,采用实验方法,选取FT951B氟橡胶、FT851B氟橡胶、HT951B氢化丁腈橡胶和HT851B氢化丁腈橡胶分别进行模拟实验,测得其在模拟条件下的硬度、拉伸强度、扯断伸长率等性能参数并进行测量评价;用这四种... 基于耐高温高压封隔器密封件的技术要求,采用实验方法,选取FT951B氟橡胶、FT851B氟橡胶、HT951B氢化丁腈橡胶和HT851B氢化丁腈橡胶分别进行模拟实验,测得其在模拟条件下的硬度、拉伸强度、扯断伸长率等性能参数并进行测量评价;用这四种材料分别做成YF344-115L胶筒并进行模拟实验。实验结果表明,这四种材料做成的胶筒都能满足封隔器坐封压力及温度要求,在西部油田HXX井的现场应用效果很好地验证了这一结论。 展开更多
关键词 封隔器 密封件 胶筒 橡胶
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同心管用囊状自封封隔器的研制与应用 预览 被引量:1
5
作者 阚长宾 杨进 +3 位作者 闫莉 于晓聪 傅超 赵一慧 《石油机械》 2017年第11期95-98,共4页
同心管冲砂方式可以有效解决低压力系数、易污染和易漏失油藏的冲砂技术难题,自封型隔器是实现同心管冲砂方式的关键部件.为了克服常规皮碗状橡肢自封封隔器易发生砂卡事故及寿命短的技术弊端,研制了新型Z331同心管用囊状自封封隔器.通... 同心管冲砂方式可以有效解决低压力系数、易污染和易漏失油藏的冲砂技术难题,自封型隔器是实现同心管冲砂方式的关键部件.为了克服常规皮碗状橡肢自封封隔器易发生砂卡事故及寿命短的技术弊端,研制了新型Z331同心管用囊状自封封隔器.通过对封隔器的结构设计及囊状橡肢密封圈的有限元数值模拟,研究了囊状自封封隔器的工作特性、密封有效性及冲砂作业适用性能.现场应用结果表明:封隔器耐磨性强,能够实现长期有效密封,且能有效控制砂阻和砂卡管柱,提高了冲砂效率.囊状自封封隔器可在油田低压力系数漏失井或敏感地层中推广应用,具有良好的经济效益. 展开更多
关键词 封隔器 同心管 冲砂 囊状 结构设计 有限元
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一种消耗型压裂封隔器研制 预览 被引量:1
6
作者 刘帅 张劲 +1 位作者 侯泽宁 刘建勋 《石油矿场机械》 2017年第2期65-68,共4页
油田压裂封隔器通常是通过胶筒的径向变形实现封隔动作,但现有胶筒耐高温与腐蚀性能较差,压裂操作时,容易变形,导致封隔器失效。研制了一种消耗型压裂封隔器,主要由中心管、限位环、扶正块、卡瓦座、卡瓦、锥体、耐压胶筒燃烧组件等组... 油田压裂封隔器通常是通过胶筒的径向变形实现封隔动作,但现有胶筒耐高温与腐蚀性能较差,压裂操作时,容易变形,导致封隔器失效。研制了一种消耗型压裂封隔器,主要由中心管、限位环、扶正块、卡瓦座、卡瓦、锥体、耐压胶筒燃烧组件等组成。该封隔器卡瓦坐封安全可靠;通过燃烧组件燃烧封隔器实现解卡,且能加热储层,降低稠油黏度,提高稠油采收率。该封隔器可满足压裂施工的要求。 展开更多
关键词 封隔器 压裂 卡瓦 消耗型 燃烧组件
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电机驱动式井下环空防喷器的研制及密封性能分析 预览
7
作者 黎伟 宋伟 +3 位作者 宋金丽 黎宗琪 雷鸿翔 范俊强 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期100-106,共7页
针对钻井工艺的复杂性及井型、井段的适应性,研制了一种电机驱动式井下环空防喷器,对其结构、控制方式、工作原理进行了介绍;采用有限元的方法对胶筒座封过程中胶筒与套管不同间距的情况进行仿真分析,得到了胶筒的应力变化规律及"快速... 针对钻井工艺的复杂性及井型、井段的适应性,研制了一种电机驱动式井下环空防喷器,对其结构、控制方式、工作原理进行了介绍;采用有限元的方法对胶筒座封过程中胶筒与套管不同间距的情况进行仿真分析,得到了胶筒的应力变化规律及"快速密封"的座封方式;利用防喷器实验台架模拟井下溢流的方法测得此防喷器的最大封隔压差以及密封过程中的形态变化,测得硬度为90的胶筒在最大压缩量的时候可以封隔25 MPa压差。此电机驱动式井下环空防喷器结构简单,动作迅速,无需频繁起出钻柱进行防喷器更换,能够重复使用,降低总成本,具有较强的实用性。 展开更多
关键词 井下防喷器 胶筒 密封 井喷
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基于数值模拟的封隔器胶筒参数正交优化分析 预览
8
作者 周先军 崔光宇 +2 位作者 钟卫平 李英松 边杰 《石油矿场机械》 2016年第5期60-63,共4页
采用ANSYS有限元分析方法对封隔器的组合胶筒系统进行单因素离散优化,得出了单因素参数对组合胶筒接触应力影响规律和最优取值区间,并结合正交试验理论考虑因素间交互作用,对组合胶筒四因素三水平正交优化。结果表明:四因素三水平优化... 采用ANSYS有限元分析方法对封隔器的组合胶筒系统进行单因素离散优化,得出了单因素参数对组合胶筒接触应力影响规律和最优取值区间,并结合正交试验理论考虑因素间交互作用,对组合胶筒四因素三水平正交优化。结果表明:四因素三水平优化的最优几何参数组合比单因素最优值的组合更符合目标函数要求。该最优组合使得胶筒与套管峰值接触应力增大了11%,较高水平的接触应力分布区域更长,能够取得更好的密封效果。 展开更多
关键词 封隔器 双胶筒 有限元 接触应力 正交优化
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高温高压井完井封隔器卡瓦力学分析及有限元数值模拟 预览 被引量:2
9
作者 窦益华 陈家元 +1 位作者 曹银萍 秦彦斌 《石油矿场机械》 2015年第4期51-54,共4页
针对井底高温高压环境容易造成卡瓦牙变形、断裂、严重损害套管等问题,应用静力学理论建立THT完井封隔器卡瓦力学模型进行力学分析,推导出卡瓦牙咬合时的正应力与剪切应力;利用ANSYSWorkbench有限元软件,建立了卡瓦一套管咬合三维... 针对井底高温高压环境容易造成卡瓦牙变形、断裂、严重损害套管等问题,应用静力学理论建立THT完井封隔器卡瓦力学模型进行力学分析,推导出卡瓦牙咬合时的正应力与剪切应力;利用ANSYSWorkbench有限元软件,建立了卡瓦一套管咬合三维有限元模拟模型。结果表明:卡瓦牙应力和套管内壁接触应力沿轴向与周向分布都不均匀,在轴向上靠近加载端应力较大起主要锚定作用,远离加载端应力逐渐减小,几乎不起作用;周向上应力几乎沿几何对称面对称分布,对称面附近是主要咬合区。可针对上述应力分布特点对卡瓦结构进行优化设计。 展开更多
关键词 整体式卡瓦 完井封隔器 力学分析 有限元
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大斜度井封隔器解封力数值模拟方法研究 预览 被引量:2
10
作者 张立民 况雨春 +1 位作者 张建忠 林伟 《石油机械》 2015年第9期87-90,共4页
为了准确预测大斜度井封隔器解封时的载荷参数,首先进行了装有测力短节的大斜度井管柱解封过程载荷测试,得到了解封过程中钩载及锚定器处轴力的变化规律,然后通过有限元仿真软件,采用测试井管柱及加载参数,建立了大斜度井全井修井... 为了准确预测大斜度井封隔器解封时的载荷参数,首先进行了装有测力短节的大斜度井管柱解封过程载荷测试,得到了解封过程中钩载及锚定器处轴力的变化规律,然后通过有限元仿真软件,采用测试井管柱及加载参数,建立了大斜度井全井修井管柱数值仿真模型,对该井在解封过程中上提力与锚定器所受载荷的变化情况进行了分析。测试结果与仿真结果对比表明,在解封过程中,当锚定器受力较小时,大钩载荷较直井偏小,但当锚定器所受载荷较大时,大钩载荷较直井偏大。研究内容为解决大斜度井措施管柱力学问题提供了一种新思路。 展开更多
关键词 大斜度井 封隔器 解封力 有限元 数值模拟
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不同摩擦系数下封隔器胶筒坐封性能研究 预览 被引量:1
11
作者 董理 王彦福 +1 位作者 董日治 李治淼 《价值工程》 2015年第13期42-44,共3页
封隔器是油气田分层开采工艺中重要的井下工具,胶筒坐封性能决定了封隔地层的可靠性。建立了胶筒有限元模型,采用ANSYS对胶筒工作状态进行数值模拟,研究了胶筒坐封过程中胶筒和套管间接触应力分布和不同摩擦系数对胶筒坐封性能的影响。... 封隔器是油气田分层开采工艺中重要的井下工具,胶筒坐封性能决定了封隔地层的可靠性。建立了胶筒有限元模型,采用ANSYS对胶筒工作状态进行数值模拟,研究了胶筒坐封过程中胶筒和套管间接触应力分布和不同摩擦系数对胶筒坐封性能的影响。结果表明随着摩擦系数的增加,上胶筒接触压力逐渐增大,中下胶筒接触压力逐渐减小,主要起密封作用的是上胶筒。 展开更多
关键词 封隔器 胶筒 有限元 坐封 摩擦系数
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封隔器胶筒损坏失效分析 预览 被引量:9
12
作者 范青 陈永红 卫玮 《油气井测试》 2014年第5期48-50,共3页
随着深井超深井的增多,封隔器大量运用到储层改造方面,但封隔器的失效频率也逐渐增大。为更好掌握封隔器胶筒在压差作用下的力学行为,改进封隔器胶筒结构以满足现在复杂的井下工况,结合封隔器胶筒在井下的工作状态,建立了压缩式封... 随着深井超深井的增多,封隔器大量运用到储层改造方面,但封隔器的失效频率也逐渐增大。为更好掌握封隔器胶筒在压差作用下的力学行为,改进封隔器胶筒结构以满足现在复杂的井下工况,结合封隔器胶筒在井下的工作状态,建立了压缩式封隔器和扩张式封隔器胶筒失效机理;利用有限元分析软件,模拟压缩式和扩张式两种类型封隔器在井底压差作用下胶筒的力学行为,为这两类封隔器胶筒结构的设计和改进提供了理论依据。 展开更多
关键词 封隔器 胶筒 失效 有限元
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新型可洗井封隔器密封元件受力分析 预览
13
作者 王岩 《价值工程》 2014年第22期62-64,共3页
本文主要根据封隔器密封元件理论对其进行受力分析,并对有“防突”、无“防突”结构进行分析,从而得到封隔器坐封力的计算公式,在指定工作压差的情况下对有“防突”装置和无“防突”装置分别进行深入研究,从而得到其胶筒接触应力的... 本文主要根据封隔器密封元件理论对其进行受力分析,并对有“防突”、无“防突”结构进行分析,从而得到封隔器坐封力的计算公式,在指定工作压差的情况下对有“防突”装置和无“防突”装置分别进行深入研究,从而得到其胶筒接触应力的计算公式,从而对本文新型设计出的封隔器进行计算。从计算输出结果可以显示,有“防突”装置无“防突”装置型封隔器的区别,前者是优于后者的。 展开更多
关键词 封隔器 受力分析 密封元件
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封隔器胶筒结构改进及优势分析 预览 被引量:16
14
作者 张辛 徐兴平 王雷 《石油矿场机械》 2013年第1期62-66,共5页
井下用封隔器的关键部件为弹性密封元件(胶筒),其结构影响到封隔器的密封性能。由于传统的封隔器结构为三胶筒,浪费材料、装配复杂,对胶筒结构进行改进,在精简胶筒数量的基础上,增加了1层紫铜包络层。采用非线性有限元分析方法... 井下用封隔器的关键部件为弹性密封元件(胶筒),其结构影响到封隔器的密封性能。由于传统的封隔器结构为三胶筒,浪费材料、装配复杂,对胶筒结构进行改进,在精简胶筒数量的基础上,增加了1层紫铜包络层。采用非线性有限元分析方法,对传统胶筒结构和改进型胶筒结构的对比分析发现:改进型结构上胶筒起主要密封作用,接触应力比传统胶筒结构有明显提高,验证了改进型结构的可行性。 展开更多
关键词 封隔器胶筒 改进 接触应力 有限元分析
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基于有限元的封隔器密封性能影响因素分析 预览 被引量:7
15
作者 韩国有 李楠 +1 位作者 李强 杜秀华 《石油矿场机械》 2012年第6期 17-20,71,共5页
选择了能够合理描述封隔器胶筒受力变形的Yeoh模型,通过试验测得封隔器胶筒材料的应力与应变关系,利用MATLAB计算了Yeoh模型的常数。对封隔器胶筒进行有限元分析,得到胶筒压缩距、肩部"突出"以及接触应力随坐封载荷的增加而增加;胶筒... 选择了能够合理描述封隔器胶筒受力变形的Yeoh模型,通过试验测得封隔器胶筒材料的应力与应变关系,利用MATLAB计算了Yeoh模型的常数。对封隔器胶筒进行有限元分析,得到胶筒压缩距、肩部"突出"以及接触应力随坐封载荷的增加而增加;胶筒肩部"突出"使最大接触应力的作用区域变小,且由胶筒中部逐渐转移到加载端,造成胶筒与套管的接触应力分布不均匀,使胶筒密封的可靠性降低。通过试验得到坐封力与压缩距的关系,验证了有限元模型的正确性。 展开更多
关键词 胶筒 有限元 本构模型 密封
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胶囊式分段注浆止浆塞的研制 预览 被引量:10
16
作者 梁为 王海鹏 尹尚先 《煤炭工程》 北大核心 2011年第3期 114-116,共3页
文章介绍一种煤矿井下用的胶囊式分段注浆止浆塞的结构、工作原理、膨胀元件的选择。止浆塞采用单管封孔注浆技术,封孔注浆系统简单。止浆元件选用钢丝膨胀胶管,承压能力高。试验结果表明:止浆塞设计合理,止浆效果好,并且体积小,重量轻... 文章介绍一种煤矿井下用的胶囊式分段注浆止浆塞的结构、工作原理、膨胀元件的选择。止浆塞采用单管封孔注浆技术,封孔注浆系统简单。止浆元件选用钢丝膨胀胶管,承压能力高。试验结果表明:止浆塞设计合理,止浆效果好,并且体积小,重量轻,操作简单,适用于煤矿井下任意角度小口径深孔分段注浆。 展开更多
关键词 胶囊式 分段注浆 止浆塞 止浆元件 注浆压力
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基于ABAQUS的裸眼压裂封隔器应力分析 预览 被引量:2
17
作者 李永革 《机电产品开发与创新》 2011年第3期 108-109,共2页
通过对在不同工况下的水平井裸眼压裂裸眼封隔器和井壁应用有限元分析,模拟了裸眼封隔器作用井壁的应力分布。在压裂施工情况下,裸眼封隔器对井壁所造成的压力,可以判断裸眼井壁是否安全。
关键词 水平井裸眼分段压裂 裸眼封隔器 胶筒
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新型压缩式耐高温管外封隔器高温力学性能分析 预览 被引量:5
18
作者 李维 郑有成 +2 位作者 常洪渠 李黔 蒲欢 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2011年第6期 63-64,共2页
封隔器是油气田多种井下工艺的关键工具,其性能的好坏直接影响油气井的开发效果。设计的耐高温管外封隔器工作温度达到了300℃,突破了普通封隔器温度限制,能有效封隔油气井的裸眼环空。在新型耐高温橡胶材料高温力学性能试验的基础上,... 封隔器是油气田多种井下工艺的关键工具,其性能的好坏直接影响油气井的开发效果。设计的耐高温管外封隔器工作温度达到了300℃,突破了普通封隔器温度限制,能有效封隔油气井的裸眼环空。在新型耐高温橡胶材料高温力学性能试验的基础上,建立了封隔器高温力学性能有限元分析模型,计算可知:温度由常温升高至300℃,新型压缩式耐高温管外封隔器与井壁的接触压力升高1MPa,材料"软化"能间接提高封隔器的密封性;坐封力增大,三个密封件的接触压力均上升,但均匀性有所差异;井径扩大后,封隔器的密封性显著降低,对于φ215.9mm井眼用的φ200mm高温管外封隔器,所适用的井径扩大率不超过10%。综合分析认为,新型压缩式耐高温管外封隔器适用于井温不超过300℃,井径扩大率不超过10%的各类油气井。 展开更多
关键词 封隔器 耐高温 接触压力 有限元
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小孔径双回路单栓塞水压致裂封隔器的结构设计 预览
19
作者 梁为 刘琛 尹尚先 《煤矿机械》 北大核心 2010年第9期 10-12,共3页
介绍一种适用于煤矿井下钻孔直径为56~65mm的小孔径水压致裂封隔器的结构、设计要点和试验结果。止水元件选用钢丝膨胀胶管,承压能力高、使用寿命长。用无缝钢管代替钻杆供水,并采用U形销式快换接头联接,劳动强度低、效率高,密封... 介绍一种适用于煤矿井下钻孔直径为56~65mm的小孔径水压致裂封隔器的结构、设计要点和试验结果。止水元件选用钢丝膨胀胶管,承压能力高、使用寿命长。用无缝钢管代替钻杆供水,并采用U形销式快换接头联接,劳动强度低、效率高,密封性好。试验结果表明:封隔器不仅止水效果好,而且重量轻,操作简单。该封隔器适用于在任意方向的钻孔中进行浅孔水压致裂试验. 展开更多
关键词 水压致裂 封隔器 止水元件 小孔径 结构设计
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RTTS封隔器胶筒问题浅析 预览 被引量:7
20
作者 王立军 《油气井测试》 2010年第1期 54-55,58,共3页
RTTS封隔器是用于井下套管里封隔油、气、水层的专用工具,它通过外力作用,使胶皮筒长度缩短,直径变大,密封油、套环形空间,分隔封隔器上下的油(气、水)层,从而实现油气井的测试目的。在实际应用过程中,针对由于封隔器胶筒问题... RTTS封隔器是用于井下套管里封隔油、气、水层的专用工具,它通过外力作用,使胶皮筒长度缩短,直径变大,密封油、套环形空间,分隔封隔器上下的油(气、水)层,从而实现油气井的测试目的。在实际应用过程中,针对由于封隔器胶筒问题而导致的封隔器失封问题,对胶筒选择所考虑的因素进行剖析,避免坐封失败的发生。 展开更多
关键词 测试 封隔器 胶筒 密封压差 负荷
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