压缩式封隔器异型胶筒密封性能分析.pdf

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1、2015年1月润滑与密封Jan．2015第40卷第1期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．1DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．O1．010压缩式封隔器异型胶筒密封性能分析于桂杰李长江孙宝全。蔡风涛张福涛(1．中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580；2．中石化胜利采油工艺研究院山东东营257000)摘要：为了提高油田分层开采特别是非常规油气完井技术中使用的封隔器常规胶筒的密封性能，使其应力分布更均匀，通过在胶筒与中心管接触一侧的中间开设小圆槽，设计出几种具有不同半径小圆槽的异型胶筒。采用非线性有限元方法，利用AN

2、SYS分析软件建立封隔器胶筒有限元模型，对比分析常规胶筒和异型胶筒的密封性能，并研究圆槽半径对封隔器密封性能的影响。结果表明：异型胶筒最大接触应力明显高于常规胶筒，且接触应力分布均匀，因此其密封性能高于常规胶筒；在一定范围内，圆槽半径对接触应力影响不大，但圆槽半径过大会降低封隔器的密封性，应根据现场实际情况来确定圆槽半径。关键词：封隔器；单胶筒；接触应力；密封性能中图分类号：TE931文献标志码：A文章编号：0254—0150(2015)01—045—4SealingPerformanceAnalysisonShapedRubber0fCompressedPackersYuGuijieLi

3、ChangjiangSunBaoquanCaiFengtaoZhangFutao(1．CollegeofPipelineandCivilEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，QingdaoShandong266580，China；2．OilProductionTechnologyResearchInstituteofShengliOilfieldSINOPEC，DongyingShandong257000，China)Abstract：Inordertoimprovethesealingperformanceoftheconve

4、ntionalrubberofthepackerusedintheoilfieldsli—cingprocess，especiallyinthewellcompletiontechnologyofunconventionaloilandgas，andmakethecontactpressuremoreuniform，severalshapedrubbersweredesignedbyopeningdifferentsizecirculargroovesatthesideoftherubbercontactedwithcenterpipe．Thefiniteelementmodelofpac

5、kerrubberwasestablishedbasedonnonlinearfiniteelementmethodandusingANSYSfiniteelementsoftware，thesealingperformancesoftheconventionalrubbersandtheshapedrubberswerecompared，andtheimpactofcirculargrooveradiusonpackersealingperformancewasinvestigated．Resultsshowthat，comparedwiththeconventionalrubber，t

6、heshapedrubbershavehighermaximumcontactpressureandmoreU—niformcontactpressuredistribution，SOtheyhavebettersealingperformance．Withinacertainrange，thecirculargrooveradiushaslessinfluenceonthecontactpressure．Thecirculargrooveradiusshouldbedeterminedaccordingtotheactualsituationfortoolargecirculargroo

7、veradiuscouldreducethesealingperformanceofpacker．Keywords：packer；singlerubber；contactpressure；sealingperformance随着油田勘探开发的深人，越来越多的深井、超隔器的主要作用是实现封隔产层或施工目的层，防止深井、裸眼井开发，以及高压注水管柱技术、稠油热层间流体和压力相互干扰等⋯。而封隔器的好坏，密采管柱技术、水平井采