壓裂封隔器密封系統(tǒng)流體穿透仿真研究
摘要：當(dāng)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(huì)穿過間隙形成泄漏,導(dǎo)致封隔器的密封失效。為了從動(dòng)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(yàn)數(shù)據(jù)與Mooney-Rivlin本構(gòu)模型進(jìn)行擬合,獲得準(zhǔn)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(dǎo)致封隔器密封失效的整個(gè)過程,并通過高溫高壓膠筒泄漏試驗(yàn)來驗(yàn)證該過程的正確性與準(zhǔn)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(dāng)?shù)谝粋€(gè)密封膠筒失效時(shí),泄漏臨界液壓值為77. 70 MPa,而高溫高壓試驗(yàn)井中測(cè)得的封隔器膠筒泄漏臨界液壓值為82. 39 MPa,試驗(yàn)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(zhǔn)確的。
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潤(rùn)滑與密封雜志
潤(rùn)滑與密封雜志， 月刊，本刊重視學(xué)術(shù)導(dǎo)向，堅(jiān)持科學(xué)性、學(xué)術(shù)性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性，刊載內(nèi)容涉及的欄目：試驗(yàn)研究、短訊·動(dòng)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(zhǔn)的正規(guī)刊物。
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