封隔器压缩式胶筒剪切流变特性探讨.pdf

《封隔器压缩式胶筒剪切流变特性探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2013正第42卷石油矿场机械第3期第46页oILFIELDEQUIPMENT2O13，42(3)：46～50文章编号：1001—3482(2013)03—0046—05封隔器压缩式胶筒剪切流变特性探讨吕占国，仝少凯(西安石油大学机械工程学院，西安710065)摘要：根据流变力学理论，建立了井壁约束条件下封隔器胶筒的剪切应力松弛和蠕变预测方程，通过外推法反演得到呈指数分布的材料参数方程，指出积分导数一指数在时间上具有等效性；提出了基于最小二乘法原理的封隔器胶筒应力松弛试验数据的拟合作法；计算了封隔器胶筒应力松弛模拟试验预

2、加的初始剪应力及剪应变。分析结果表明：封隔器胶筒的应力松弛现象和蠕变效应直接影响封隔器胶筒元件的尺寸稳定性及密封性能；封隔器胶筒的剪应力随时间的增加而衰减，直至达到稳态水平而不再衰减；封隔器胶筒的剪应变随时间的增加而增大，出现快速上升和缓慢平稳2个阶段。较好地描述了井壁约束条件下封隔器胶筒的流变特性。关键词：封隔器胶筒；井壁；剪切；蠕变；应力松弛中图分类号：TE931．2文献标识码：ADiscussiononShearRheologicalPropertiesofCompressedPackingRubberduring

3、AxialCompressingLVZhan—guo。TONGShao～kai(CollegeofMechanicalEngineering，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710065，China)Abstract：Accordingtotherheologicalmechanicaltheory，shearstressrelaxationandcreeppredic—tionequationofpackerrubberunderconstraintconditionofboreholewallw

4、ereestablished，mate—rialparameterequationwithexponentialdistributionwasobtainedbyextrapolationmethod，andequivalenceoftheintegralderivative—exponentwithtimewaspointedout．Basedontheleastsquaresprinciple，simulatingmethodofstressrelaxationexperimentaldataofpackerrubb

5、erwasputforward．Additiveinitialshearstressandshearstrainofstressrelaxationsimulationexperi—mentofpackerrubberwerecalculated．Analysisresultsshowthatstressrelaxationphenomenonandcreepeffectofpackerrubberdirectlyinfluencesizestabilityandsealingperformanceofpackerrub

6、berelement：shearstressofpackerrubberattenuatesasthetimeincreases，untilitreachesthelevelofsteadystateandnolongerdecays；shearstrainofpackerrubberincreasesasthetimein—creases，twostagesofrapidlyrisingandslowbalancewerepresent．Rheologicalpropertiesofpackerrubberunderc

7、onstraintconditionofboreholewallcanbedescribedaccuratelywithexpo—nentialdistribution．Keywords：packerrubber；boreholewall；shear；creep；stressrelaxation胶筒是井下封隔器密封油套环空以实现储层改造措施的重要元件，在经历大变形和大应变时，体积收稿日期：2012—09—22基金项目：西安石油大学全日制硕士研究生创新基金(2O12cx¨O42O)作者简介：吕占国(1987一)，男，河南洛

8、阳人，硕士，主要从事石油装备检测及自动化研究，E-mail：

9、vzhanguo0108@163corn。第42卷第3期吕占国，等：封隔器压缩式胶筒剪切流变特性探讨变化非常微小，可近似为不可压缩的材料，属超弹性的应力松弛数据，选择合适的Prong本构模型对材结构，具有大挠度及高度非线性特征。胶筒橡胶属料数据进行拟合，获