高温高压井完井封隔器锁紧机构力学分析及有限元模拟

摘要：

针对高温高压井完井封隔器锁紧机构失效而引起的中心管损伤及断裂等问题,以7英寸MHR完井封隔器为研究对象,运用莫尔定理推导出锁紧环压缩量计算公式,得到锁紧环压缩量的影响参数为锁紧环楔形角及锁紧环开口角度;利用静力学理论建立MHR完井封隔器锁紧环和中心管的接触应力方程及锁紧环受剪切应力方程;分别改变锁紧环楔形角、锁紧环开口角度、锁紧环齿宽及锁紧机构所受轴向压力,运用ANSYS Workbench模拟了MHR完井封隔器锁紧机构的力学性能.结果表明:锁紧环受力不均且主要工作部位为锁紧环前端螺纹,楔形角是影响锁紧环压缩量的主要因素,楔形角越大锁紧环压缩量越小;锁紧环与中心管最大应力均随轴向压力的增大而增大,锁紧环的最大应力与齿宽成正比,而中心管最大应力与齿宽成反比.该研究可为封隔器锁紧机构的设计、优化提供参考依据.

关键词：封隔器、锁紧机构、力学分析、有限元分析

所属期刊栏目：47

分类号：TE931(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项2016ZX05051-19;西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目YCS16212061

在线出版日期：2018-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：51-55