封隔器卡瓦锚定力学行为与高温高压实验分析

摘要：

封隔器卡瓦与套管的锚定效果直接影响到封隔器的坐封性能.当卡瓦嵌入套管时,会在套管接触面上形成咬痕,过大的嵌入深度有可能导致套管损坏、失效.为了确保卡瓦能起到良好的固定封隔器的作用,并且减少其对套管的损伤,采用滑移线理论、有限元法及与试验相结合的方法,研究了卡瓦锚定过程中的力学行为,计算了卡瓦嵌入套管的深度,并分析了卡瓦牙型角、倾角、内锥角及轴向载荷对锚定情况的影响,优选了结构参数.研究结果表明:①卡瓦齿面接触各齿的应力分布不均,会产生应力集中;②卡瓦牙应力随着齿数的增加而逐渐减小;③卡瓦牙嵌入套管的深度随载荷的增加而增加,随着齿数的增加逐渐减小;④在相同载荷下,卡瓦嵌入套管的深度随牙型角和内锥角的增大而减小,随倾角的增大而增大;⑤通过高温高压下的封隔器卡瓦锚定和坐封实验,套管上的卡瓦最大嵌入深度介于0.40～0.45 mm.结论 认为,实验结果与有限元模拟结果吻合较好,由此证明了设计和分析的正确性和可靠性.

关键词：封隔器、卡瓦、弹塑性、接触、损伤、嵌入深度、应力集中、高温高压

所属期刊栏目：40

资助基金：国家重点研发计划课题“双层连续管双梯度钻井举升系统研发”编号:2018YFC0310201

在线出版日期：2020-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：76-82