压裂封隔器密封系统流体穿透仿真研究

• 作者: 李斌 杨春雷 王国荣 胡春昊 郑旭
• 来源期刊: 润滑与密封
• 学科: 工学
• 关键词: 封隔器胶筒 多段压裂 流固耦合 密封性能 泄漏 高温高压
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 30-36,73
• 页数: 8页
• 分类号: TH136
• 字数: 3714字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2019.08.005

摘要

当压裂封隔器坐封成功后,胶筒与井壁表面仍存在微小泄漏间隙,原油、 天然气、 钻井液等介质在足够大的压差下会穿过间隙形成泄漏,导致封隔器的密封失效.为了从动态的角度研究封隔器胶筒密封失效的本质,建立封隔器流体穿透模型,通过高温下橡胶试样单轴拉伸试验数据与Mooney-Rivlin本构模型进行拟合,获得准确的橡胶超弹性本构模型参数.采用浸入边界法,模拟高压流体穿透封隔器导致封隔器密封失效的整个过程,并通过高温高压胶筒泄漏试验来验证该过程的正确性与准确性.仿真结果表明:封隔器胶筒失效的原因在于过高压力的流体穿透了胶筒与井壁(或套管壁)的接触面,形成了泄漏通道;当第一个密封胶筒失效时,泄漏临界液压值为77.70 MPa,而高温高压试验井中测得的封隔器胶筒泄漏临界液压值为82.39 MPa,试验与仿真之间误差值不超过10％,证明了模拟的流体穿透封隔器过程是准确的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李斌	西南石油大学机电工程学院	98	486	11.0	16.0
2	王国荣	西南石油大学机电工程学院	108	499	11.0	16.0
3	杨春雷	西南石油大学机电工程学院	9	79	5.0	8.0
4	郑旭	西南石油大学机电工程学院	8	26	3.0	5.0
5	胡春昊		1	0	0.0	0.0