压缩式裸眼封隔器胶筒密封结构研究

水平井裸眼分段压裂完井技术的核心工具之一是压缩式裸眼封隔器,由于封隔器处于高温、高压、复杂深部地层环境,常出现坐封压力低、坐封提前失效,主要原因是封隔器的密封结构不合理,胶筒与井壁间的接触应力低。基于弹性力学理论,推导出封隔器胶筒坐封时受到的最大接触压力,并提出了一种新型压缩式裸眼封隔器四胶筒组合的密封结构,利用Abaqus对比分析了常规和新型组合胶筒在相同条件下的接触应力分布规律,并对新型组合胶筒的端面斜角进行了优选,研究了摩擦因数对新型组合各胶筒接触应力的影响。分析表明,新型四胶筒组合封隔器能更加有效的将坐封压力传递给密封胶筒,使胶筒的接触应力显著提高且分布均匀,保证了胶筒密封的可靠性。     

悬挂式封隔器密封胶筒的密封性能研究

根据悬挂式封隔器密封胶筒的结构和工作特点,分析封隔器在初封和工作阶段胶筒的密封原理及其相应的自由变形、约束变形和稳定变形3种状况下的密封特性。建立胶筒密封性能分析的理论模型,应用压力法分析胶筒在约束变形和稳定变形阶段的材料、几何和应力变化等非线性关系,得出密封面接触应力分布的计算模型,并确立应用封隔器胶筒密封面接触应力判断胶筒密封性能的判别准则。建立悬挂式封隔器胶筒密封的有限元模型,有限元仿真与数值计算得到的密封面接触压力的大小和分布形状具有较好的一致性,证明了建立的理论模型的有效性。     

压缩式封隔器异型胶筒密封性能分析

为了提高油田分层开采特别是非常规油气完井技术中使用的封隔器常规胶筒的密封性能,使其应力分布更均匀,通过在胶筒与中心管接触一侧的中间开设小圆槽,设计出几种具有不同半径小圆槽的异型胶筒。采用非线性有限元方法,利用 ANSYS 分析软件建立封隔器胶筒有限元模型,对比分析常规胶筒和异型胶筒的密封性能,并研究圆槽半径对封隔器密封性能的影响。结果表明：异型胶筒最大接触应力明显高于常规胶筒,且接触应力分布均匀,因此其密封性能高于常规胶筒;在一定范围内,圆槽半径对接触应力影响不大,但圆槽半径过大会降低封隔器的密封性,应根据现场实际情况来确定圆槽半径。     

压缩式胶筒肩部突出变形试验研究

为了进一步提高封隔器的承压密封性能,利用专用试验装置研究胶筒在不同坐封力及工作压差下的肩部突出变形;对装有整体伞形保护环的胶筒进行轴向压缩试验,分析伞形保护环对胶筒突出变形的影响。结果表明:压缩式胶筒在承压过程中进一步被工作压差产生的轴向力压缩,导致胶筒肩部突出变形加剧,并伴随发生蠕动松弛现象,影响胶筒的密封性能;整体伞形保护环的设计与应用,有利于抑制胶筒肩部的突出变形,提高胶筒的密封性能。     

预压缩量对叶片密封可靠性的影响

建立矩形截面叶片密封的接触压力数值模型,研究预压缩量对密封面接触压力的影响。分析结果表明,叶片密封的密封面接触压力随预压缩量的增加而增大,但不同方向的预压缩量对接触压力的增大效果并不相同。在本研究条件下,y向预压缩量导致的最大接触压力增长梯度明显大于z向预压缩量导致的最大接触压力增长梯度,要提密封面的接触压力,增大y向预压缩量效果更为明显。     

密封胶密封机理的探讨

密封胶的起始形态一般呈液状,但是,由于其配方、类型以及作为基体的高分子化合物本身性能的各不同,因此在使用时表现出来的性状也各不相同。所以必须结合它在接合表面之间的性状作具体的分析。例如,对于干性固着型的密封胶来说,由于它们呈固态,而且粘弹性较差,在受到外力紧固后的情况与固体垫圈有些相似,因此必须结合分析固体垫圈来探索其密封机理。干性剥离型除与干性固着型在最终状态相似外,还表现出优良的粘弹性和受压下的回复能力,因此在密封机理上也不尽相同。而半干性粘弹型和不干性粘着型的密封胶在接合面之间的最终状态是一种粘稠的物质,其机理介乎弹性力学与流体力学之间。近年来,人们分别用粘性流动理论和能量吸收理论来研究和探讨密封胶的密封机理。     

压缩式封隔器洗井活塞密封性能仿真研究

压缩式封隔器通过液压油驱动洗井活塞运动从而完成油层或水层间的隔离,活塞的有效密封是保证封隔器正常工作的前提。通过建立O形密封圈的非线性有限元分析模型,对配合外径为115.7 mm,厚度分别为5.3 mm和3.55 mm的两种O形圈进行了分析,通过密封圈接触面最大接触压力判据,得到两种结构密封圈的临界工作压力为8.4 MPa和7.6 MPa。依据Von Mises应力对密封圈进行仿真校核的结果表明所分析结果是正确的。所得研究成果可对O形密封圈的设计与使用提供理论依据,为提高封隔器的可靠性从而确保油气勘探开发的安全进行提供指导。     

封隔器密封胶筒的尺寸优化

封隔器参数的选取对其工作性能至关重要,合理选择胶筒的形状尺寸可有效避免因应力集中、残余变形而导致的密封失效或起出困难。讨论了密封胶筒端面倒角、胶筒长度对接触应力的影响,进而分析两者对胶筒密封性能的影响。结果表明,40°~50°区间的倒角有助于提高胶筒与套管内壁之间的接触应力;增加密封胶筒长度,会造成接触应力下降。     

机械密封的可靠性研究

根据某种特定结构的机械密封产品在炼油装置中的不同工况条件下的使用数据,用威布尔法进行了统计分析,从统计意义上探讨了不同使用条件对同一种结构的机械密封产品可靠性的影响。     

压缩式胶筒结构优化及裸眼密封性能分析

压缩式封隔器广泛用于油田分层开采工艺,其胶筒的坐封通过高压流体作用在活塞上压缩胶筒或管柱来实现。现场作业发现：压缩式胶筒离载荷端较远,且大多采用单向加载,导致坐封不完全,接触应力与密封性能系数较低。针对上述问题,基于Mooney-Rivlin超弹模型、胶管变形及接触非线性理论,建立压缩式胶筒组有限元计算模型,从内衬套和防肩突结构开展单因素分析,并对其裸眼密封性能进行研究,结果表明：三角形内衬套能有效提高胶筒中部接触应力;金属圆环防突结构能提高胶筒密封性能系数;与常规压缩式封隔器相比,优化后的压缩式封隔器密封性能显著提高;裸眼井壁的不规则程度在一定范围内时,对封隔器的密封性能影响不大。     

水表电子装置密封可靠性研究与应用

鉴于电子电路对水分子的敏感性,带电子装置水表必须具有较好的密封可靠性,方能确保电子装置在水表的生命周期内始终处于良好的运行状态。通过电子装置失效原理的分析,提出了宏观防护与微观防护的概念。从密封结构的优化、材料的选型及电路部分防水能力的提升等方面进行深入探索,旨在提高电子装置的整体密封可靠性。     

深海高压压力筒抗剪环式密封结构受力分析

多台深海高压环境模拟压力筒的成功实践表明,大开口压力筒采用抗剪环式密封相比于伍德式密封在结构形式和受力特性方面都具有一定优势。目前,抗剪环式密封结构的设计还没有相应的标准,通过分析各接触结构之间载荷的相互作用力,建立了抗剪环式密封结构的简化力学模型,对其进行了受力分析,并讨论了剪切块斜面坡度等参数对作用力的影响。试验与计算结果表明,该简化计算方法可行且偏于安全,为抗剪环式密封结构的设计和强度评价提供了理论参考。     

球阀密封内泄漏可靠性分析与探讨

介绍球阀产品可靠性分析与计算过程,提出质量保证措施及工艺控制点。     

后装式液压压缩全密封垃圾运输车

引言城市环境是保证城市经济发展和人民生活的基本条件,也是城市功能正常发挥的物质基础,因此维护和提高城市环境质量是推进城市现代化事业的发展,逐步为人民创造清洁、舒适生活和劳动环境的重要前提。随着城市建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,城市的废物量也迅速增长。目前我国城市在废弃物的收集和中转运输上与国外发达城市相比还非常落后。在城市的废弃物收集过程中采用的是“人海战术”,全部是敞开松散式的人力运输;城市的废弃物在中转过程中也全都是敞开松散式的汽车运输,因此在城市废弃物的收集和中转过程中消耗了大量…     

压力容器筒体可靠性设计研究

压力容器可靠性设计时需要考虑各个变量的不确定性.根据压力容器和管道中相关腐蚀理论的具体应用,考虑腐蚀深度随时间的动态变化,将压力容器筒体的可靠性计算和腐蚀裕量的可靠性联系起来.利用蒙特卡洛方法对压力容器筒体设计进行模拟,并对某一压力容器进行了可靠性分析,得到在某一特定失效概率下的筒体设计壁厚.最后根据计算结果,得到设计变量对容器可靠度的敏感性,并对这些变量的灵敏度分析和探讨,从而为化工装备的可靠性设计提供一种合理的方法和科学依据.     

基于Ansys的封隔器密封胶筒性能优化

封隔器密封胶筒在井下实际应用中力学特性复杂,同时需要承受高温高压饱和水蒸汽的强腐蚀作用,故对胶筒材料性能的要求异常苛刻。为改善密封胶筒的结构稳定性及高温高压水耐腐性,以密封胶筒为研究对象开展有限元仿真分析,通过胶筒结构参数、界面摩擦性能和材料特性等因素对其力学特性及密封性能影响规律的比较,提出软硬质材料多层堆叠及环端面金属包覆结构以实现性能优化。仿真结果表明,优化后的结构改善了密封胶筒肩部的挤出现象,增大了接触区域的密封效果,同时阻挡了高温高压水对胶筒的腐蚀。     

高压容器筒体与封头连接区可靠性分析

建立了高压容器筒体与封头结构的有限元分析模型.采用蒙特卡罗法(Monte-Carlo Method),分析了输入随机变量对高压容器筒体与封头结构可靠性的影响.结果表明:工作压力对筒体与封头连接区可靠性的影响较大,是高压力容器筒体与封头结构失效的主要因素.     

平面式机械密封的密封特性分析

针对机械密封系统的密封性和使用寿命短的问题,根据平面机械密封结构原理建立几何模型,利用数理分析、ANSYS应力分析以及样机试验数据分析对平面机械密封性能的影响因素进行判定。分析结果显示:对于密封腔内径为76. 2 mm的孔径,弹簧比压设定为0.24 MPa,摩擦系数应小于0.05,当密封腔内压力高达35 MPa时,密封环相对转速应小于60 r/min,当密封腔内压力减小至15 MPa时,密封环相对转速可达100 r/min,如能合理调节弹簧比压、密封面摩擦系数、密封腔压力以及密封环相对转速,可大大提高密封系统的使用寿命。     

密封件的密封可靠性检测方法分析

针对密封件的密封可靠性检测，分析了若干种技术方法的优缺点。其中，差压检测法和激光光学检测法的检测精度高，检测时间短，性价比合理，过程易于实现，是检测密封可靠性较好的方法，因此最具使用价值。     

高温法兰密封接头的可靠性分析

长期工作在高温下的螺栓法兰接头，由于密封垫片和螺栓的蠕变松弛，使得垫片上的残余应力逐渐减小，法兰接头的密封可靠性逐渐降低，并最终导致泄漏失效。在考虑垫片和螺栓蠕变的基础上，对法兰连接系统进行变形协调分析，建立了高温下法兰接头的变形协调方程，进而导出了泄漏率的极限方程；通过与法兰强度、螺栓强度的极限方程相结合，得出了利用Monte Carlo法计算高温螺栓法兰接头可靠度的方法，并给出了计算实例。