封隔器胶筒

摘要： 目前,我国许多油田已进入生产中后期。为保证油气生产的稳定性,非常规油气储藏和低渗透油储藏是勘探开发的主要目标。但由于其渗透率低、产量低,需要对油气井进行压裂。水平井分段压裂技术是在低渗透油储藏勘探过程中提高油气产量和采收率的先进有效措施,并且封隔器是成功完成多级压裂的关键设备。然而,为了满足油储藏的高压高温条件,对封隔器胶筒的材料和结构提出了很高的要求。

摘要： 为了研究连续管水平井完井分段压裂过程中常规封隔器失效问题,减少连续管压裂作用中封隔器失效事故,对常规压裂封隔器进行了有限元仿真计算,找到了常规封隔器失效的原因;并优化设计了一种膨胀式封隔器,基于大变形接触原理对不同长度胶筒密封性能进行了对比分析,利用热力耦合有限元方法研究了膨胀式封隔器胶筒内部温度变化规律。研究结果表明:常规封隔器最大的应力及接触压力发生在上胶筒上表面,这个位置存在突出区域,此处也是最容易发生破坏的地方;膨胀胶筒密封长度上接触压力维持在稳定水平,膨胀式封隔器结构存在受力不均问题;从温度场变化发现胶筒整体温度分布均匀,且密封性能良好,因此厚度均匀且壁厚较薄的膨胀胶筒在延长其使用寿命和提高封隔器工作性能方面具有非常明显的优势。研究结果可为封隔器的研究与应用提供参考。

摘要： 多层级蜂窝结构相比单级蜂窝结构而言有着强度高、断裂韧度好的优势,更适合作为纳米流控封隔器胶筒的骨架结构。鉴于此,通过数值模拟的方法研究了静态压缩载荷作用下一级橡胶蜂窝结构的变形模式,以及胞元参数对一级橡胶蜂窝骨架承压性能的影响规律。研究结果表明:随着压缩比的增大,一级橡胶蜂窝骨架同样经历弹性变形区、平台区、密实化区3个阶段,且与其零级基元蜂窝骨架进入平台区、密实化区时的压缩比相同,但一级橡胶蜂窝骨架在平台区的上表面平均接触压力是其零级基元蜂窝骨架的2.1倍;一级橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力随胞元边长比l_(1)/l的增大呈现先增大后减小趋势,当l_(1)/l为0.3时达到最大值;一级橡胶蜂窝骨架的承压能力随胞元壁厚边长比的增大呈线性增强、随胞元高度增加呈指数下降;将模拟结果进行拟合,得到压缩比ε为0.2、胞元边长比l_(1)/l为0.3时,橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力与胞元参数关联式。研究结果可为纳米流控封隔器胶筒蜂窝骨架的设计提供数据及理论支持。

摘要： 以三胶筒封隔器为研究对象,基于力学测试,拟合封隔器胶筒本构方程Yeoh模型中的材料常数.利用ANSYS有限元软件数值模拟不同坐封力下,封隔器胶筒的力学性能,评价其气密封能力,为封隔器胶筒优化设计提供技术支持.

摘要： 纳米流控封隔器胶筒由蜂窝支撑骨架包覆纳米流控系统构成,可消除封隔器胶筒肩部应力集中,延长封隔器寿命,但鲜有对适用于胶筒的橡胶材质蜂窝骨架结构的研究.针对该问题,参考Y241型封隔器坐封时胶筒压缩比,采用ANSYS Workbench软件,研究了橡胶蜂窝结构的变形模式,以及压缩比为0.2时静态压缩载荷作用下胞元参数对正六边形橡胶蜂窝骨架承压性能的影响规律.研究结果表明:当压缩比为0.2时,橡胶蜂窝骨架承压能力随胞元壁厚边长比增大呈线性增强、随胞元高度增加呈指数下降.将胞元高度h=2、4、6 mm下的模拟结果进行拟合,得到压缩比为0.2时橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力与胞元参数关联式,该式拟合相对误差为2.37％;将胞元高度h=3、5 mm时的模拟结果代入该式,h=3 mm时相对误差为3.05％,h=5 mm时相对误差为2.20％.研究结果对纳米流控封隔器胶筒的蜂窝骨架设计具有指导意义.

摘要： 为保证超高温井地层测试时密封圈及胶筒的密封效果,对全氟密封件进行研究,对胶筒结构进行改进,研制出全氟醚橡胶密封圈、端部防突全氟橡胶胶筒。将钻杆扣的端面密封改为盖斯扣的全氟醚橡胶件密封,加强了测试管柱中各工具之间连接部位的密封性能;改变球阀系统中上球座的密封位置,增强工具内部密封组件性能,使测试管柱密封系统更适应超高温地层。经华北油田杨税务潜山6井次负压测试阀联作工艺及2井次油管传输射孔工艺应用,均顺利施工取得完整地层资料,应用效果良好。改进后的测试管柱拓展了地层测试技术的应用范围,为超高温油气井的勘探开发提供了技术支撑。

摘要： 针对封隔器胶筒因肩部应力集中导致的密封失效问题,提出了一种基于纳米流控系统的封隔器胶筒肩部防护装置.该肩部防护装置由楔形金属环和环形弹性层组成,弹性层具有独特的压力-体积变化特性和压力传递性能,可消除封隔器胶筒肩部应力集中现象.以ZSM-5型沸石与甘油所构成的纳米流控系统填充弹性层,通过压力-位移特性测试实验,研究了弹性层的可重复使用性及不同加载速率下系统的压力阈值及最大压力下的有效形变量.结果 表明ZSM-5型沸石-甘油配方具有良好的可重复使用性,可以作为肩部防护装置环形弹性层的填料.加载速率在0.01～0.1 mm/s范围内变化时,弹性层压力阈值可稳定在17±2 MPa范围内;不同加载速率下,最大压力下的有效形变量均大于58 mm3/g,加载速率越大,变形量越大,符合弹性层的性能需求.通过调整纳米多孔介质与功能流体的配方,环形弹性层的性能在很大范围内可调,适用于多种复杂工况.

摘要： 针对现场需求开展了大扩张比封隔器研究,由于封隔器扩张比达到50％,常规结构难以实现.鉴于此,优化设计了能够支撑大扩张比封隔器胶筒大变形的金属骨架,并分别研制了直线割缝、 螺旋割缝和叠片钢带等多种金属骨架结构,通过有限元计算、 变形测试和支撑胶筒胀封试验的方法,对金属骨架进行了结构优化和性能分析.试验数据表明叠片钢带骨架结构发生变形后不产生缝隙,对胶筒大变形能够提供有效支撑和保护,同时具有很好的回复性能,因此采用叠片钢带骨架结构支撑封隔器胶筒.试验中,该封隔器(外径120 mm)在内径165～182 mm的井筒内能够坐封并且封隔压力达到20 MPa,最大扩张比达到50％,各项指标满足现场技术要求.研究结果和研究方法可为大扩张比封隔器的进一步优化设计提供参考.

摘要： 双梯度钻井技术可解决深海油气和浅层水合物开发面临的疏松表层安全钻进和地层漏失压力低等难题.为研究双梯度钻井套管内压力隔断封隔器胶筒的力学性能,利用有限元仿真软件,分析不同摩擦因数、胶筒厚度、工作压力、环空间隙等因素作用下对胶筒变形的影响.采用正交试验对四种因素作用下胶筒的最大Mises应力值与接触压力值进行极差分析.结果 表明:摩擦因数为0.3时胶筒与套管间接触压力取得较大值,双梯度钻井封隔器胶筒厚度优选为15 mm;在有效封隔2 MPa工作压力前提下,得出封隔器胶筒随钻柱滑动的最小摩擦力33 845 N;影响胶筒最大Mises应力的主要因素为工作压力与环空间隙,影响胶筒与套管间最大接触压力的主要因素为工作压力与胶筒厚度.

摘要： 设计研制一种封隔器胶筒密封性能试验装置.该装置可模拟油井下350°C高温、20 MPa高压恶劣工况,能够模拟封隔器胶筒坐封过程,能够对封隔器胶筒的密封性能进行检测.借助试验装置对不同形式的胶筒进行环空密闭试验,测试了不同形式封隔器胶筒在不同介质下环空腔内压力变化规律,得到了试验后胶筒的形变状态、腐蚀破损情况,检验了各形式胶筒在高温高压工况下的密封性能,为封隔器胶筒的设计和改进提供可靠的试验依据.

摘要： 压裂作业时,封隔地层的关键元件是封隔器胶筒,胶筒与套管的接触应力、摩擦力等因素决定了封隔器的密封能力.利用电测法测试套管环向应力来评价胶筒与套管的接触应力分布状态,以压力传感器测试胶筒与套管的摩擦力,对不同硬度的封隔器胶筒在不同座封压力下的力学行为开展试验研究.试验结果表明,接触应力、接触面积从大到小依次为上胶筒、中胶筒和下胶筒,胶筒与套管内壁的摩擦力是导致接触应力分布不均匀的主要原因.通过封隔器油浸实验发现,封隔器密封部分在封隔器台肩附近,护肩可有效提高密封压力等级.

摘要： 应用电子万能拉伸试验机对压缩式封隔器胶筒材料制成的试样进行了力学性能试验,得出其本构模型中的材料力学参数.并以此参数为基准在有限元软件中定义橡胶材料属性,对压缩式封隔器坐封过程进行数值模拟计算.得出封隔器胶筒在整个坐封过程中的接触应力和摩擦应力变化规律及封隔器坐封完成后的轴向承载能力.该结果与室内试验相比较误差低于10％,证明数值模拟方法可靠,为压缩式封隔器胶筒的数值模拟研究提供了新的思路.

摘要： 油浸试验是对封隔器胶筒性能检测的生要方法。河南油田采油工艺所建成密封材料油浸实验室，试验过程采用微机控制，在地面模拟井下温度(0-300°C)、压力(1-100MPa)条件下，对胶筒等井下工具常用密封元件进行油浸耐压试验。该文介绍了油浸试验微机控制系统的组成、原理、系统配置、采控软件和该系统的指标与性能。系统控制以微机为中心，自动采集数据，实时监视试验过程、状态参数，实时控制、超限报警、断电保护等功能。

摘要： 以德国产氢化丁腈胶(A3457)为主体材料，通过补强体系、硫化体系等优化选择，研制并开发了内包弹簧骨架的新型结构胶筒，产品胶料性能为邵尔A硬度90，拉伸强度32MPa，撕裂强度为90kN／m，150°C×72h压缩永久变形为30％。在模拟井下工作状态(柴油150°C，试验中密封压差为40MPa)经6次疲劳试验后胶筒完好，耐油，耐压和密封性能满足使用要求。

摘要： 以德国产氢化丁腈胶(A3457)为主体材料，通过补强体系、硫化体系等优化选择，研制并开发了内包弹簧骨架的新型结构胶筒，产品胶料性能为邵尔A硬度90，拉伸强度32MPa，撕裂强度为90kN／m，150°C×72h压缩永久变形为30％。在模拟井下工作状态(柴油150°C，试验中密封压差为40MPa)经6次疲劳试验后胶筒完好，耐油，耐压和密封性能满足使用要求。

摘要： 以德国产氢化丁腈胶(A3457)为主体材料，通过补强体系、硫化体系等优化选择，研制并开发了内包弹簧骨架的新型结构胶筒，产品胶料性能为邵尔A硬度90，拉伸强度32MPa，撕裂强度为90kN／m，150°C×72h压缩永久变形为30％。在模拟井下工作状态(柴油150°C，试验中密封压差为40MPa)经6次疲劳试验后胶筒完好，耐油，耐压和密封性能满足使用要求。

摘要： 以德国产氢化丁腈胶(A3457)为主体材料，通过补强体系、硫化体系等优化选择，研制并开发了内包弹簧骨架的新型结构胶筒，产品胶料性能为邵尔A硬度90，拉伸强度32MPa，撕裂强度为90kN／m，150°C×72h压缩永久变形为30％。在模拟井下工作状态(柴油150°C，试验中密封压差为40MPa)经6次疲劳试验后胶筒完好，耐油，耐压和密封性能满足使用要求。

摘要： 本发明提出了一种用于封隔器的胶筒和封隔器，该胶筒包括整体式筒状的内层和设置在内层的外侧的筒状的分解层，分解层通过割线被分为多个独立的块件，块件的内侧固定设置在内层上，该胶筒具有能依据不规则裸眼井筒进行适应膨胀的特点，以解决裸眼封隔器密封不严的问题。

摘要： 本实用新型涉及一种胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱，胶筒封隔器包括中心管、胶筒、电磁阀以及低压泵，胶筒封隔器的直径小于生产套管的内径，胶筒套设在中心管外壁，胶筒与中心管之间设置有空腔；低压泵的一端通过管路与空腔连通，另一端与中心管内部连通。通过向封隔器的空腔内充入流体，使胶筒膨胀坐封，实现对水平井的各个层段进行封隔，其有益效果是，由于胶筒直径小于生产套管的内径，找水管柱可以轻易地下入到自喷井内，封隔器坐封和解封简单方便，提高了水平井的找水效率。胶筒直径小于生产套管的内径，在下入井中时，由于胶筒不会与生产套管发生摩擦，从而延长了胶筒封隔器的使用寿命，降低了维修成本。

摘要： 本实用新型公开了一种封隔胶筒金属保护环及封隔胶筒，其中封隔胶筒金属沿轴向分为等径段和扩径段，所述等径段呈圆柱形，所述扩径段的直径逐渐增加呈锥筒形，所述扩径段直径最小的一端与所述等径段连接。本实用新型可对封隔胶筒进行有效保护，提高封隔胶筒承压能力。

摘要： 本发明属于封隔器胶筒的加工领域，公开了一种封隔器胶筒模具以及封隔器胶筒的加工方法。该装置包括下模板、中模板、模芯和上膜板，所述中模板可拆卸安装在所述下模板上，所述模芯位于所述中模板中心，所述模芯的下端和所述下模板通过销孔方式定位连接，所述模芯和所述中模板之间形成可盛放胶筒配料的空间，所述上模板可开合安装在所述中模板上方。该装置和方法使胶筒制造过程简单，产品质量稳定性好，生产效率更高、成品率更高。

摘要： 扩张式封隔器胶筒的保护机构，包括内承压环、外承压环和压环，其特征在于：外承压环套设在内承压环上，压环套设在外承压环上；所述保护机构分为，活动端和固定端，在保护机构的固定端，内承压环、外承压环和压环固定连接。其优点在于：能够延长扩张式封隔器密封有效期、抗压差能力高、可以在井下多次重复使用、不卡井。

摘要： 本发明公开了一种封隔器胶筒及封隔器，属于封隔器领域。一种封隔器胶筒及封隔器，包括第一中心管，所述第一中心管的内部开设有环形滑动槽，所述环形滑动槽的内部滑动连接有滑动筒，所述滑动筒的一侧和所述环形滑动槽的一侧之间固定连接有第一液压缸，且滑动筒的另一侧固定连接有第二中心管；本发明通过设置第一中心管、第二中心管、连接杆和弧形推板，使得本装置的胶筒稳定性更佳，通过给胶筒内侧提供支撑力，从而大大增加了胶筒的密封效果，值得推广，且本装置管柱与接头之间的连接效率更快，卡瓦机构不易堵塞，坐封和解封的效率更快，且管柱与接头之间的密封性更佳。

摘要： 本发明公开了一种防止封隔器胶筒破损的封隔器及其使用方法，包括封隔器本体，所述封隔器本体外套设有外套管，且封隔器本体的顶端和底端均套设有防护套筒，两个所述防护套筒与防护套筒相对的一侧均固定连接有圆环，且防护套筒的顶部和底部分别与两个圆环相接触，两个所述防护套筒外均套设有旋转螺母，且所述外套管的左右两侧内壁靠近顶部和底部处均安装有管体，且管体的顶部和底部均为封闭设置，位于同一侧的两个所述管体之间设置有凸轮，在本发明中，通过防护套筒、圆环、外套管和内套管等组件之间的相互配合，可实现对封隔器本体进行有效的防护，可有效的防止外界压力或碰撞造成封隔器胶筒的破损。

摘要： 本实用新型提供了一种封隔器胶筒模具及封隔器胶筒注塑设备。所述封隔器胶筒模具包括上模、下模、两固定块、模芯。本实用新型技术方案通过上模和下模之间形成有用于注塑封隔器胶筒的型腔，该型腔可外接注塑液体。由于封隔器胶筒的形状为中空形状，因此，需要增设模芯，模芯通过两个固定孔悬空设置于胶桶型腔的中心位置。当上模与下模合模后，胶桶型腔密封，并注入胶材(或者在和合模前将固状胶材放置于胶桶型腔内)，经过高温高压后，封隔器胶筒套设在模芯上。上模和下模开模后，即可将成型的封隔器胶筒连同模芯去除，进行拆除，上述可一次成型封隔器胶筒，且模具结构简单，可降低生产成本。

摘要： 本实用新型涉及封隔器胶筒保护件和封隔器胶筒保护结构，封隔器胶筒保护结构包括胶筒、封隔器胶筒保护件、轴向限位装置以及金属护伞。轴向限位装置沿胶筒的轴向与胶筒的端部邻接并固定在油管上，金属护伞套设在封隔器胶筒保护件上，金属护伞具有夹设在封隔器胶筒保护件与轴向限位装置之间的护伞端部。封隔器胶筒保护件采用含氟工程树脂注塑成型为一锥形套，锥形套套设在封隔器胶筒的端部时被撑开呈伞状。本实用新型可增加对胶筒的保护强度，从而有效提高封隔器的密封性能。

摘要： 一种扩张式封隔器胶筒的保护机构及使用其的胶筒和封隔器，包括内承压环、外承压环和压环，其特征在于：外承压环套设在内承压环上，压环套设在外承压环上；所述保护机构分为，活动端和固定端，在保护机构的固定端，内承压环、外承压环和压环固定连接。其优点在于：能够延长扩张式封隔器密封有效期、抗压差能力高、可以在井下多次重复使用、不卡井。