带金属护肩封隔器的密封特性研究

针对胶筒肩部突出引起封隔器失效的问题,基于封隔器坐封过程,并考虑高温高压对封隔器密封性能的影响,建立了密封组件非线性接触模型,研究了带金属护肩封隔器的密封特性。研究结果表明,常用封隔器坐封过程中,封隔器胶筒表现出较强的肩部突出特性;胶筒肩部突出随坐封力增大而愈加严重,高温高压加剧肩部突出;阶梯坐封力从初始15 MPa增到38 MPa而最终坐封,随温度上升,左端与中间胶筒的接触压力都随坐封载荷的增大而增加,胶筒的密封性能在井温150℃时达到最优;井下温度30℃时压缩距离最大,随着温度升高,压缩距离逐渐变小但差别较小。

高温高压封隔器的研制及应用

针对高温、高压、高钢级套管、高比重泥浆等的井下苛刻作业环境导致完井工具稳定性大幅度降低,研制了高温高压HSII封隔器。该封隔器在设计上充分考虑了高温密封件的耐压性能以及卡瓦对硬度较高套管的锚定。尤其采用了高强度卡瓦和软金属胶筒护肩设计,确保封隔器在恶劣井下环境中长期工作的稳定可靠。现场应用结果表明,该封隔器适用于高温、高压等复杂井况下的完井作业,成功率高。