可伸缩热采封隔器的设计

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1、可伸缩热采封隔器的设计摘要：由于目前热采封隔器多采用热胀式，该类型封隔器没有管柱受热膨胀补偿装置，而且解封时要降温，但注完蒸汽后井温很难降低，造成解封困难，密封效果不好。针对这些问题，设计了可伸缩热采封隔器。该封隔器主要由密封机构，坐封机构，解封机构，扶正锚定机构，热力伸缩补偿机构，安全脱卡机构组成。它将封隔器与伸缩管设计成一体，确保了管柱受热膨胀并简化了热采管柱的结构；采用V形膨胀石墨密封圈组成密封系统，确保伸缩管热力伸长时封隔器的密封性；采用左旋上提管柱坐封，右旋脱锁，上提管柱解封，操作过程中不需降温，确保了坐封与解封的可靠性。与常规热采封隔器相

2、比，该封隔器上提坐封时操作简单、安全，坐封显示准确；注汽施工过程中，封隔器悬挂在套管内，承受单向压差；采用碟形弹簧压力补偿复合式密封件，密封性能好；上提管柱解封时操作方便，封隔器解封顺利。关键词：热采封隔器；伸缩管；密封；热力补偿；结构设计42ScalablePackerOfThermalRecoveryAbstract：Mostofthermalrecoverypackersbeingusedcurrentlyarethermalexpansionpackers.Withpoorsealingperformance,thosepackershave

3、nocompensationdeviceofthetubing’sthermalexpansionandarealldifficulttobereleasedbecauseloweringthedownholetemperatureisnoteasytobeachievedwhichisessentialtoreleasingoperation.Tosolvetheseproblems,ascalablepackerofthermalrecoveryisdeveloped.Itiscomposedofsealingmechanism,seatingm

4、echanism,releasingmechanism,stabilizingandanchoringmechanism,compensationmechanismofthermalexpansionandsafety-ensuredslip-relievingmechanism.Withcompensatingpipeinthepacker,itsimplifiesthestructureandcompensatesthetubing’sthermalexpansion.TheapplicationofV-expandedgraphiteringi

5、ncreasesthesealingquality,mechanicalseatingandreleasingsystemensuringthereliabilityofseatingandreleasing.Comparedwithconventionalthermalrecoverypacker,thispackerhassuchadvantagesasaccurateseating,bearingjustonedirection’spressureduringdownholeoperation,goodsealingperformance,si

6、mplebutreliablereleasingsystemandsoon.Keywords：thermalrecoverypacker；compensatingpipe；thermalcompensation；sealing；structuraldesign4242目录1绪论11.1题目意义11.2国内外发展现状21.3主要设计内容31.3.1设计技术参数31.3.2结构及性能特点32封隔器基本标准42.1封隔器的分类42.2封隔器的型号编制42.3代号说明及应用举例42.4油田用封隔器的通用技术条件52.5封隔器的应用62.6封隔器设计原则63总

7、体方案与结构设计83.1总体方案设计83.1.1结构组成93.1.2工作原理93.1.3技术关键103.2结构设计103.2.1胶筒工作方式的选择113.2.2锚定机构的选择133.2.3锁构紧机选择153.2.4热力伸缩补偿方式的选择173.2.5密封方式的选择183.2.6解封方式的选择194设计计算204.1胶筒的设计计算204.1.1热采对密封胶筒材料的性能要求204.1.2密封胶筒的材料组成及性能20424.1.3对密封胶筒总成有关力学性能的分析224.2卡瓦的设计计算244.2.1卡瓦与套管间接触应力分析254.2.2卡瓦结构的优化设计2

8、84.2.3卡瓦材料的选择294.2.4卡瓦的强度校核294.3剪钉的设计计算304.3.1坐封剪钉的设计计