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HPC07型高温高压高产气体封隔器密封性能的分析与实验
1
作者
靳荣博
季正欣
+3 位作者
徐海珍
乐容昌
贺育贤
易先中
《机床与液压》
北大核心
2025年第4期158-165,共8页
针对气体封隔器在高温高压高产气井下的密封失效问题,以HPC07型封隔器为例,建立胶筒密封系统有限元模型,通过实验得到胶筒单元本构关系,分析胶筒密封面上的有效接触应力及密封性能,研究胶筒的温度、材料和工况等参数对气体封隔器密封性...
针对气体封隔器在高温高压高产气井下的密封失效问题,以HPC07型封隔器为例,建立胶筒密封系统有限元模型,通过实验得到胶筒单元本构关系,分析胶筒密封面上的有效接触应力及密封性能,研究胶筒的温度、材料和工况等参数对气体封隔器密封性能的影响,开展胶筒坐封接触压力实验。结果表明:坐封完成时,密封单元的最大接触应力出现在端胶筒,为31.72 MPa,最大密封系数出现在中胶筒,为599.91 MPa·mm;随着胶筒温度的增加,接触应力与密封系数逐渐增大,177℃时达到最高;接触应力和密封系数随摩擦因数的增大而减小,摩擦因数为0.2~0.4时下降显著;端胶筒平均接触应力理论计算与仿真的误差为0.02%,坐封实验下的胶筒修正系数为0.775~0.822。
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关键词
高温高压
气体封隔器
胶筒密封
实验研究
在线阅读
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职称材料
气体封隔器密封单元的增强方法与安全分析
被引量：
1
2
作者
程文佳
李越
+3 位作者
徐凤祥
魏瑞涛
葛垣
王雷鹏
《石油机械》
北大核心
2024年第3期79-85,共7页
气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封...
气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封隔器密封单元的设计;基于拉伸试验和Yeoh理论获得橡胶的本构模型参数;在温度204℃、坐封力200 kN和环空压力70 MPa下,分析了胶筒的应力和变形规律;试验测试了增强单元的密封安全性。分析结果表明:HPHT105-232-V0型封隔器密封单元胶筒的最大变形量为94.785 mm,最大接触应力为240 MPa,位于金属护环与套管接触区域。根据API标准,对HPHT105-232-V0型封隔器实物进行测试试验,坐封时胶筒未发生初始破坏,密封单元的整体应力水平提高;稳压过程胶筒压降幅度小于1%;整个试验测试过程中,密封单元无气泡溢出,封隔器卸载后胶筒结构无明显的塑性变形。研究结果表明,采用该增强方法所设计的多材料组合式密封单元具有良好的密封性能,满足极端环境下的密封安全性要求。
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关键词
气井开采
气体封隔器
多材料组合式密封单元
安全性试验
高温高压
增强方法
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职称材料
题名
HPC07型高温高压高产气体封隔器密封性能的分析与实验
1
作者
靳荣博
季正欣
徐海珍
乐容昌
贺育贤
易先中
机构
中海油田服务股份有限公司
长江大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第4期158-165,共8页
基金
中海油集团公司关键核心技术研究项目(CNOOC-KJGJHXJSGG YF 2020-01)。
文摘
针对气体封隔器在高温高压高产气井下的密封失效问题,以HPC07型封隔器为例,建立胶筒密封系统有限元模型,通过实验得到胶筒单元本构关系,分析胶筒密封面上的有效接触应力及密封性能,研究胶筒的温度、材料和工况等参数对气体封隔器密封性能的影响,开展胶筒坐封接触压力实验。结果表明:坐封完成时,密封单元的最大接触应力出现在端胶筒,为31.72 MPa,最大密封系数出现在中胶筒,为599.91 MPa·mm;随着胶筒温度的增加,接触应力与密封系数逐渐增大,177℃时达到最高;接触应力和密封系数随摩擦因数的增大而减小,摩擦因数为0.2~0.4时下降显著;端胶筒平均接触应力理论计算与仿真的误差为0.02%,坐封实验下的胶筒修正系数为0.775~0.822。
关键词
高温高压
气体封隔器
胶筒密封
实验研究
Keywords
high temperature and high pressure
gas packers
rubber cylinder sealing
experimental stu
分类号
TE931 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
气体封隔器密封单元的增强方法与安全分析
被引量：
1
2
作者
程文佳
李越
徐凤祥
魏瑞涛
葛垣
王雷鹏
机构
中海油田服务股份有限公司天津分公司
陕西思锐机电科技有限公司
出处
《石油机械》
北大核心
2024年第3期79-85,共7页
基金
中国海洋石油集团有限公司关键核心技术攻关项目“超高温高压油气田完井工具研究与产业化”(CNOOC-KJ GJHXJSGGYF2020-01)。
文摘
气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封隔器密封单元的设计;基于拉伸试验和Yeoh理论获得橡胶的本构模型参数;在温度204℃、坐封力200 kN和环空压力70 MPa下,分析了胶筒的应力和变形规律;试验测试了增强单元的密封安全性。分析结果表明:HPHT105-232-V0型封隔器密封单元胶筒的最大变形量为94.785 mm,最大接触应力为240 MPa,位于金属护环与套管接触区域。根据API标准,对HPHT105-232-V0型封隔器实物进行测试试验,坐封时胶筒未发生初始破坏,密封单元的整体应力水平提高;稳压过程胶筒压降幅度小于1%;整个试验测试过程中,密封单元无气泡溢出,封隔器卸载后胶筒结构无明显的塑性变形。研究结果表明,采用该增强方法所设计的多材料组合式密封单元具有良好的密封性能,满足极端环境下的密封安全性要求。
关键词
气井开采
气体封隔器
多材料组合式密封单元
安全性试验
高温高压
增强方法
Keywords
gas well production
gas packer
multi-material combination sealing unit
safety test
high-temperature and high-pressure
enhancement method
分类号
TE931 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
HPC07型高温高压高产气体封隔器密封性能的分析与实验
靳荣博
季正欣
徐海珍
乐容昌
贺育贤
易先中
《机床与液压》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
气体封隔器密封单元的增强方法与安全分析
程文佳
李越
徐凤祥
魏瑞涛
葛垣
王雷鹏
《石油机械》
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
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