壓裂封隔器密封系統(tǒng)流體穿透仿真研究
作者：楊春雷; 王國榮; 李斌; 鄭旭; 胡春昊 西南石油大學機電工程學院; 四川成都610500; 四川寶石機械專用車有限公司; 四川德陽618300
摘要：當壓裂封隔器坐封成功后,膠筒與井壁表面仍存在微小泄漏間隙,原油、天然氣、鉆井液等介質(zhì)在足夠大的壓差下會穿過間隙形成泄漏,導致封隔器的密封失效。為了從動態(tài)的角度研究封隔器膠筒密封失效的本質(zhì),建立封隔器流體穿透模型,通過高溫下橡膠試樣單軸拉伸試驗數(shù)據(jù)與Mooney-Rivlin本構(gòu)模型進行擬合,獲得準確的橡膠超彈性本構(gòu)模型參數(shù)。采用浸入邊界法,模擬高壓流體穿透封隔器導致封隔器密封失效的整個過程,并通過高溫高壓膠筒泄漏試驗來驗證該過程的正確性與準確性。仿真結(jié)果表明:封隔器膠筒失效的原因在于過高壓力的流體穿透了膠筒與井壁(或套管壁)的接觸面,形成了泄漏通道;當?shù)谝粋€密封膠筒失效時,泄漏臨界液壓值為77. 70 MPa,而高溫高壓試驗井中測得的封隔器膠筒泄漏臨界液壓值為82. 39 MPa,試驗與仿真之間誤差值不超過10%,證明了模擬的流體穿透封隔器過程是準確的。
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潤滑與密封雜志， 月刊，本刊重視學術(shù)導向，堅持科學性、學術(shù)性、先進性、創(chuàng)新性，刊載內(nèi)容涉及的欄目：試驗研究、短訊·動態(tài)、開發(fā)應(yīng)用、技術(shù)探討、綜述與分析、企業(yè)論壇等。于1976年經(jīng)新聞總署批準的正規(guī)刊物。
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