液压坐封压缩式封隔器低解封力解封机构

为了解决液压坐封、采用销钉锁紧机构锁紧胶筒的压缩式封隔器的较大的解封拉力问题,设计并应用了锁球式锁紧胶筒机构。锁球式锁紧胶筒机构在未受到解封拉力作用之前,压缩式胶筒被压缩坐封后的弹性反作用力被锁球锁定,同时锁紧解封机构,解封销钉不受力,解封销钉的作用是定位解封环,防止封隔器在坐封前解封环脱离而造成机构失效,同时采用小直径解封销钉,剪切力极小,降低了全井管柱的解封拉力。通过在模拟井中多级解封试验和大量的井下实际应用,证明了锁球式锁紧胶筒机构的可靠性。该设计结构解决了液压坐封、采用销钉锁紧机构锁紧胶筒的压缩式封隔器的较大的解封拉力问题。     

封隔器胶筒试验装置的研制及应用

研制的封隔器胶筒试验装置,通过液压方式使胶筒压缩完成坐封,可以实现胶筒的密封性能检验,该装置具有坐封机构、锁紧机构及耐上、下压差等功能。试验装置结构设计简单,操作方便,安全可靠,结束以前无法直接对胶筒密封性能的检验的局面。     

封隔器胶筒高温密封性能实验装置

封隔器是油田生产过程中重要的井下作业工具,分为压缩式和扩张式两种,主要用于高含水油田的分层注水开发。封隔器胶筒密封性能的好坏影响油田的开发效益。然而,现场实验表明,地面常温耐压差合格的封隔器下井后经常会发生封隔失效,其耐高温性能存在严重问题。因此,创新性提出了一套封隔器胶筒高温密封性能实验装置,用于封隔器胶筒高温性能测试。     

压缩式封隔器胶筒的研究进展

介绍油气开采用压缩式封隔器的工作原理以及封隔器胶筒的材料与结构和隔环的结构的研究进展。建议封隔器胶筒的主体材料采用综合性能好的氢化丁腈橡胶和耐高温性能好的氟橡胶;改进胶料配方,以获得高性能的胶筒橡胶材料;在有限的胶筒数量下,改进胶筒的结构,增加其有效接触长度和接触应力;设计结构可靠的隔环,有效提高封隔器的密封性能和延长其使用寿命。     

新型长胶筒封隔器的研制与应用

针对常规压缩式封隔器无法满足夹层厚度小于1m的薄夹层注水井实施高效卡封,现有的扩张式长胶筒封隔器在洗井后,二次坐封率难以得到保障的问题。我们成功研制了新型扩张式长胶筒封隔器。该封隔器设计了将压缩式封隔器的洗井机构融入其中,使胶筒内腔和洗井通道独立分开,有效的避免了封隔器内外压差而造成的封隔器解封,为薄夹层精细分层挖潜提供了有力的工艺技术支撑。     

三胶筒封隔器密封单元结构参数优化分析

针对油田常用的三胶筒封隔器的密封单元,分析了三个胶筒的硬度组合对密封性能影响,利用ANSYS仿真软件中的零阶方法进行密封结构的优化对常规胶筒的的结构尺寸进行了优化分析。研究结果表明上下胶筒与中胶筒的硬度差越大,密封性能越好;对常规胶筒的尺寸进行优化结果表明,优化前后中胶筒的最大接触应力增加了约30%,优化效果明显;同时分析了带有半圆孔、三角孔和异形孔的不同中胶筒结构对封隔器密封性能的影响,结果表明中胶筒开孔的封隔器的密封性能比常规中胶筒封隔器密封效果好,综合考虑密封效果和安全性,中胶筒开半圆孔的封隔器的性能最优。     

不同壁厚Ф139.7mm套管对封隔器胶筒接触应力的影响

封隔器是油田分层开采工艺中必不可少的井下工具之一,其密封性能主要取决于胶筒与套管间的接触应力。而在油田生产中,不同壁厚的套管并没有与之相对应的井下工具,对于压裂井来说,井壁相差1mm,其对封隔器胶筒的密封作用有很大的影响。本文利用数值模拟软件分析不同壁厚的Ф139.7mm套管在载荷作用下封隔器胶筒与套管接触应力的变化,结果表明,随着坐封压力的增加,胶筒与套管之间的接触应力均呈上升趋势;套管内径越小,即封隔器胶筒与套管间隙越小,其密封效果越好。     

耐高温高压新型结构胶筒的研制

以氢化丁腈橡胶（A3457）为基材,研制了内包弹簧骨架新型结构胶筒。结果表明,硫化橡胶邵尔A硬度为90度,拉伸强度为32MPa,撕裂强度为90kN/m,150℃×72h压缩永久变形为30%。胶筒在模拟井下工作状态（柴油,150℃）试验中密封压差为40MPa。经6次疲劳试验后,胶筒状态完好,耐油、耐压和密封性能满足使用要求。     

封隔器胶筒结构改进及有限元分析

封隔器密封失效主要由胶筒损坏引起,为了提高封隔器胶筒的密封性能,减小肩部突出,更有效地满足生产需要,设计了新型封隔器胶筒结构。利用ANSYS软件对常规和新型封隔器密封胶筒进行有限元分析计算,得到了胶筒的变形状况和接触应力沿胶筒轴向的分布情况。结果表明,靠近加载端的上胶筒所受接触应力最大,起主要密封作用;在相同条件下,对比两种结构封隔器胶筒的变形和接触应力,可知新型封隔器胶筒与套管的最大接触应力较大,接触长度较长,且肩部突出较小。因此,采用新型封隔器胶筒结构可以提高封隔器的密封性能。     

基于ABAQUS的自验封封隔器胶筒有限元分析

封隔器是油田开采过程中重要的工具,其坐封质量的好坏直接影响到后续工艺措施的成败。本文分析了一种自验封封隔器的验封原理,根据胶筒压缩前后胶筒体积不变的原则设计了验封孔的距离,运用ABAQUS软件建立了自验封封隔器胶筒非线性大变形接触问题的力学分析模型,获得了两个胶筒的接触应力及最大MISES应力,得到了胶筒可以达到验封要求的结论,同时也得到了在坐封以后验封孔联通的结论,最后进行了室内试验和现场应用,并且均取得了成功,进一步证明了设计的合理性。     

快开阀芯橡胶密封垫密封结构的有限元分析

建立快开阀芯橡胶密封垫密封结构的Mooney-Rivlin非线性有限元分析模型,分析橡胶密封垫在装配状态下的等效Von Mise应力分布及等效Von Mise应力与橡胶密封垫轴向压缩量的关系,研究橡胶密封垫在工作状态下的密封性能。橡胶密封垫装配时,轴向压缩量增大,应力较大的区域位置未发生变化,基本在上、下接触面;轴向压缩量增大,Von Mise应力增大;最大Von Mise应力与轴向压缩量呈非线性关系。设计合理的轴向压缩量对于保证橡胶密封垫的密封性能和使用寿命非常重要。本设计橡胶密封垫的合理轴向压缩量为0.8 mm,密封垫轴向压缩量和轴向预紧力的模拟结果与试验结果比较吻合。     

Y344-110找漏管柱的研制与应用

针对江453找漏管柱存在的封隔器胶筒容易损坏、节流器密封不严等问题,设计了Y 344-110找漏管柱。该管柱采用了新研制的Y 344-110封隔器和φ100节流器。经现场16口井试验表明,该管柱外径小,解决了套变大于110mm油水井验套找漏的工艺难题,并且该管柱多次坐封封隔器胶筒也不会损坏、密封可靠;节流器阀芯和阀座之间采用软密封,密封性好、开启压力稳定。找漏工艺一次成功率由以前的30%提高到100%,取得了较好的经济效益。     

探究压缩式封隔器胶筒失效的因素及解决措施

压缩式胶筒是封隔器中的主要元器件,对于封隔器十分重要,此外,压缩式胶筒还将影响封隔器发挥的功能。若封隔器中的压缩式胶筒的密封效果达不到标准,将会使得其出现一定的安全隐患,严重时,甚至将给企业带来巨大的经济损耗。本文将对压缩风格器胶筒的失效进行分析,从而查找出其出现密封失效问题的主要原因,最终采取一定的措施从而使得封隔器在油田中的开采能力得到进一步的提高,这对于油田企业的安全生产和长久发展至关重要,望本文的见解能给相关的从业人员提供参考。     

压缩式封隔器试验体系的建立与应用

研发了销钉剪切力试验工装和单独的压缩式胶筒试验工装,完善了压缩式封隔器试验检测体系,实现了由全过程试验到单一性能检测试验的建立,并取得了良好的现场应用效果。     

轨道车辆联轴器减振橡胶块试验设计及应用

针对轨道车辆联轴器减振橡胶块压缩性能和疲劳性能，分析了联轴器及减振橡胶块结构与原理，设计新型的导轨式压缩和疲劳性能试验方案，与剪切式方案进行分析对比，并应用新型方案进行了夹紧力、压缩刚度和组对疲劳试验。结果表明，新型试验结构设计合理，满足减振橡胶块夹紧力、垂向刚度和组对疲劳试验要求，且能准确模拟实际应用工况，所测试的夹紧力满足要求且随着疲劳次数增加而变大。     

压缩式封隔器胶筒结构参数优选

封隔器是油田分层开采工艺中必不可少的井下工具之一,其密封性能和使用寿命主要取决于胶筒的结构参数。本文利用ANSYS有限元软件大量计算,优选出封隔器胶筒合理的结构参数。结果表明,胶筒与套管之间的最大接触应力与胶筒外倾角有直接关系;在相同胶筒外倾角下,胶筒与套管之间的最大接触应力对应着胶筒的特定高度;随着胶筒外壁倾角的增加,虽然其最大接触应力有所降低,但在一定程度上减缓了胶筒的肩部突出。     

耐高温高压封隔器胶筒的研制

采用HNBR作为耐高温高压封隔器胶筒的主体材料,确定了制品配方。胶简在模拟井下工作状态（柴油、150＂C）试验中密封压差达35MPa,经过2个疲劳循环试验后胶筒完好,耐油、耐压和密封性能满足油田作业要求。     

橡胶密封制品技术交流会

1980年5月17日至20日在辽宁省铁岭市召开了橡胶密封制品技术交流会。会上交流了18篇资料,题目如下: 石油钻井泥浆泵聚氨酯橡胶组装式活塞研制总结;K形橡胶圈在铁路车辆制动机上应用试验研究;浮动O形圈的配方设计和应用;O形圈的结构设计;使用条件对往复运动O形圈密封性能影响的试验研究;对内包式骨架油封断面设计的一点认识;骨架油封硫化模上定位凸块的车加工靠模装置;聚四氟乙烯膜包复橡胶O形圈试制工艺;适用于矿油、醇油、合成油三种制动液的通用橡胶皮碗;耐温50℃耐压350公斤/厘米~2475—8注水井胶筒攻关研制总结;石油钻井多效能防喷器胶芯结构     

燃气用埋地聚乙烯阀门密封及扭转试验机的研制

根据GB 15558.3—2008规定的阀门密封性和扭矩试验要求,设计了阀门密封及扭转试验机。为解决试验过程中轴向力对密封性能影响的难题和提高密封性能检测的准确性,用新型高弹性密封套对阀门进行密封,并通过多种方法检测阀体是否存在泄漏;采用PLC+HMI控制系统,实现阀门检测的自动化,并可保存扭矩曲线,提高检测效率。现场测试结果表明,该试验机能够满足DN63~160等阀门在线检测要求。     

聚氨酯浇注机电磁截止阀的设计与研究

针对聚氨酯浇注机电磁截止阀存在的问题,提出新的结构设计方案,并对其密封性进行研究。分别以不锈钢球与黄铜、不锈钢球与聚四氟乙烯构成的密封面进行试验,研究密封宽度和密封面的粗糙度对密封性能的影响,并通过实验的方法求出保证密封所需的密封比压力的最佳值。