非规则井眼形状对封隔器密封性能影响

• 作者: 陈波 丁桂香 费根胜 沈桓宇 王晓龙
• 来源期刊: 应用力学学报
• 关键词: 非规则井眼 封隔器 本构模型 密封性能
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 本期编辑关注
• 页码范围: 1127-1134
• 页数: 8页
• 分类号: TE931.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.38.03.D141

摘要

为了研究非规则井眼形状中封隔器的密封性能,分析了井眼的应力场分布,并根据现场测井数据选择井眼长径比为1、1.05、1.1、1.15和1.2建立封隔器坐封有限元分析模型.根据胶筒单轴拉伸试验结果与Mooney-Rivlin、Yoeh本构模型进行拟合,优选Yoeh本构模型为胶筒橡胶材料的本构模型.对封隔器的坐封过程进行仿真分析,分析结果表明:在椭圆井眼中封隔器坐封后,胶筒与中心管壁间出现间隙,且胶筒与井壁间的接触应力分布不均匀,流体更易从胶筒与井眼长轴部位及中心管接触部位穿透,导致封隔器封隔失效;随着井眼长径比增加,胶筒与中心管壁间的间隙增加,胶筒与井壁间的接触应力减小,封隔器更易失效;当井眼长径比为1.2时,封隔器与井壁间虽有接触,但存在间隙,流体会从间隙中渗出,导致封隔器失效;针对常规封隔器在椭圆井眼中密封较差的问题,可选用分段式胶筒来提高封隔器的密封性能.