封隔器的密封性判据及结构设计方法研究.pdf

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1、2011年11月润滑与密封NOV．2011第36卷第11期LUBRICATIONENGINEERINGVol_36No．11DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．11．018封隔器的密封性判据及结构设计方法研究步玉环马明新李建华孔华。(1．中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266555；2．胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257000；3．中原油田钻井院河南濮阳457001)摘要：在理论分析基础上，提出封隔器密封性的评判准则，建立考虑封隔器封隔性、地层完整性和封隔器胶筒安全性等

2、综合因素的封隔器密封性判据，提出基于封隔器密封性判据的封隔器结构设计方法。该方法可以利用数值模拟的方法实现对封隔器胶筒的结构设计，可适用于不同类型的封隔器的设计，为现场封隔器的密封性判断以及封隔器的结构设计提供了理论依据。关键词：封隔器；封隔性；地层完整性；密封性判据；结构设计方法中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)11—075—4StudyonSealingPropertyCriterionandStructureDesignMethodofPackerBuYuhuanMaMi

3、ngxinLiJianhuaKongHua(1．ChinaUniversityofPetroleum，QingdaoShandong266555，China；2．DrillingTechnologyResearchInstituteofShengliOilfield，DongyingShandong257000，China；3．DrillingInstituteofZhongyuanOilField，PuyangHenan457001，China)Abstract：Basedonthetheoreticalanaly

4、sis，thesealingpropertyjudgementcriteriaofpackerwasputforward，whichconsiderstheadaptabilitybetweenpackerandformation，thesealingpropertyandrubbersafetyofpacker．Thestructurede-signmethodofpackerwasputforwardaccordingtosealingpropertyjudgementcriteria．Thismethodcan

5、optimizetherub-berstructurebythenumericalsimulationmethodandcanbeappliedtodifferenttypesofpacker，itprovidesthetheoreticalbasisforpackerstructuredesignandthejudgingofsealingpropertyforoilandgasfield．Keywords：paker；sealingproperty；formationintegrity；sealingproper

6、tycriterion；structuredesignmethod封隔器的作用主要是封隔上下气窜，也有封等，这些验封技术存在人为因素影响大、验封过程复隔注水层或封隔窜流水层、封隔压裂层或热采杂、成本高、应用范围有限的缺点，并且都是在封隔层等其他作用，其密封性能直接影响完井质量。器人井之后进行的后续验封，如果验封出现密封失效在油气井勘探开发过程中，封隔器的密封失效问题普的情况也很难弥补。因此要想保证封隔器的密封性，遍存在，如何评判封隔器在井下的密封性以及如何有在封隔器的设计中就应该将封隔器的密封性能作为一效避免封隔器的

7、密封失效问题，一直是目前封隔器乃个衡量指标，以避免封隔器在后续使用中出现失效而至整个完井领域亟待解决的问题。难以弥补的问题。目前封隔器的验封技术主要有自验封封隔器技之前学者对封隔器密封性的研究“都没有考术卜引、逐级验封封隔器技术、压力计验封工具技虑岩性对封隔性能的影响，然而实际中岩性对封隔器术。。、动态管柱验封技术以及性能检测系统的封隔性能具有不可忽略的影响，鉴于以上验封技术存在的弊端，而利用有限元的方法进行密封性的基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目设计具有简单、主观因素少的优点，本文作者拟在理(2006

8、AA09Z340)；国家科技重大专项(2009ZX05060)．论分析的基础上，建立综合因素条件下的封隔器密封收稿日期：2011一O6—22性判据，并提出封隔器结构设计方法，为封隔器的结作者简介：步玉环(1966一)，女，博士，教授，主要从事固完构设计奠定基础。井工程、钻井工艺技术及流体力学的研究工作．E—mail：buyu．1封隔器密封性的评