楔形封隔器卡瓦与套管相互作用的力学分析

为了了解楔形封隔器卡瓦与套管相互作用的力学性能,为封隔器优化设计和坐封参数选择提供依据,通过分析坐封锥体和卡瓦的受力状态,得到了卡瓦与套管接触力计算公式,厘清了影响因素。应用ANSYS有限元分析软件建立了坐封锥体-卡瓦-套管有限元分析模型,分析了不同轴向坐封压力下卡瓦牙齿咬入套管的深度及卡瓦牙齿顶的应力。结果表明,越靠近楔形卡瓦尖端的卡瓦牙齿咬入套管的深度越深;随着轴向压力的增加,同一卡瓦牙齿咬入深度线性增加。一般来说,卡瓦牙咬入套管的深度不超过1mm。卡瓦接触套管后,在卡瓦牙齿尖处有较严重的应力集中现象。各个卡瓦牙的受力并不均匀,随着离坐封锥体距离的增加,各卡瓦牙齿的工作应力非线性递减。

撞击式静液压油管桥塞的研制与应用

针对滑块式油管堵塞器在不压井起管柱作业油管内堵塞密封中出现的自密封皮碗易磨损失效问题,研制了撞击式静液压油管桥塞。该油管桥塞采用单级双向楔形卡瓦和带防凸保护的大变径压缩式密封胶筒,并设计了静液压坐封系统及撞击控制指令系统,实现了液压输送、地面投棒撞击发射坐封指令以及静液压系统接收指令启动坐封程序完成油管内密封过程。该油管桥塞在中原油田规模化应用80余井次,配合地面环空密封设备及液压动力控制系统完成不压井起管柱作业,其中最大密封深度3 919 m,最高密封压力为24 MPa,现场应用成功率100%,解决了不压井作业遇到的各种管柱油管内堵塞密封问题。该产品的研制成功为不压井作业油管内堵塞密封提供了可靠的技术支持。