封隔器胶筒轴向压缩大变形与双重接触力学分析

摘要：

压缩式封隔器胶筒属大变形材料,在坐封过程中与中心管、套管产生双向接触摩擦,给理论分析带来难度.鉴于此,考虑胶筒材料非线性、几何非线性及双重接触非线性,采用弹性力学理论和橡胶大变形本构关系,推导了胶筒坐封过程中的变形和接触压力计算公式,根据力学基本理论建立胶筒变形方程.将胶筒变形分为自由变形、单向约束变形和双向约束变形3个阶段,利用载荷迭代法求解各阶段的接触压力和压缩量.提出以密封系数作为封隔器坐封的判别条件,密封系数越大,表明密封性能越好;通过密封系数不小于1来判断封隔器是否完全坐封,由封隔器承受的最大压力来判断适用于何种深度的压裂井.该项研究结果可为封隔器设计提供理论依据.

关键词：封隔器、胶筒、变形、压缩量、密封系数、力学分析

所属期刊栏目：42

分类号：TE934(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金项目“流致管束振动与碰撞机理的耦合动力学特性研究”11272085;国家科技支撑计划项目“潜油电泵机组部件组配设计及通过能力仿真技术”2012BAH28F00

在线出版日期：2014-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：49-54