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| 1 | 压缩式封隔器异型胶筒密封性能分析显示文摘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。 | 于桂杰 李长江 孙宝全 蔡风涛 张福涛 | 2015 | 润滑与密封2015，10，1： | 10 |
| 2 | 基于Ansys的封隔器密封胶筒性能优化显示文摘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。 | 郭飞 黄毅杰 宋炜 贾晓红 王玉明 | 2020 | 润滑与密封2020，45，8： | 9 |
| 3 | 响应曲面法优化封隔器胶筒密封性能参数的研究显示文摘利用有限元分析软件建立某压缩式封隔器胶筒的二维模型,分析53.85 MPa轴向载荷作用下,胶筒的端面倾斜角、胶筒子厚度、筒高和摩擦因数对胶筒与套管之间最大接触应力的影响。结果表明:最大接触应力随端面角的增加呈W形分布,随子厚度的增加先增大后减小最后趋于稳定,随胶筒筒高的的增大而减小,随摩擦因数的增大先缓慢减小后急剧增大;端面角为45°,胶筒子厚度取9 mm,筒高介于80~120 mm,摩擦因数在0.1~0.3范围内时,研究的封隔器的胶筒与套管之间最大接触应力较高,胶筒的密封性能较好。基于有限元分析结果,设计响应曲面法实验,研究多因子不同水平下胶筒最大接触压力响应的变化情况。结果表明:对最大接触应力影响最大的因子是摩擦因数,最小的是筒高,交互项端面倾斜角和筒高、端面倾斜角和摩擦因数、胶筒子厚度和擦因数、筒高和摩擦因数对响应具有显著性影响;胶筒密封性能最佳的因子组合方案为端面倾斜角为48.2°、子厚度为9 mm、筒高为90 mm、摩擦因数为0.1。 | 张玉飞 张付英 李天天 水浩澈 董城城 杨俊梅 | 2019 | 润滑与密封2019，44，4： | 9 |
| 4 | 管内封堵器胶筒硬度对其自密封特性影响研究显示文摘管内封堵技术逐渐成为管道维抢修作业的主要应用技术,而封堵器胶筒的参数设计准则及自密封性能是胶筒设计的关键因素。通过有限元模拟方法,研究了胶筒在密封过程中的自密封特性,分析了不同胶筒硬度对其自密封性能的影响。结果表明:胶筒在密封过程中只需提供一定的轴向力,使其达到自密封条件,就可以使其完成管内封堵;随着胶筒硬度的增大,胶筒形成自密封的条件越困难,所需轴向力越大。研究内容不但对管内封堵胶筒的设计具有一定的指导作用,而且为管内可靠封堵提供了保障。 | 张康 张仕民 丁庆新 | 2018 | 石油矿场机械2018，47，2： | 7 |
| 5 | 双密封套管保护封隔器的研制与应用显示文摘为了解决分注井套管保护封隔器有效期短、套管长时间承压及腐蚀等问题,研发了双密封套管保护封隔器。该封隔器增加了承压胶筒、扶正装置和复位弹簧,有效阻隔了注水压力波动对密封胶筒的破坏,并降低了管柱蠕动。双密封套管保护封隔器在现场实施5口井,最大井深2 371 m,最大井斜30.57°,注水压力17.5 MPa,持续跟踪现场测试24个月,有效密封率达100%,并继续有效。现场应用结果表明:双密封套管保护封隔器可大幅提升密封性能,延长分注管柱的使用寿命。 | 毕福伟 于九政 刘延青 杨玲智 | 2017 | 石油机械2017，45，2： | 6 |
| 6 | 基于纳米流控系统的封隔器胶筒材料及其温变压变特性显示文摘基于纳米流控系统特殊的压力-体积变化特性,提出了一种封隔器胶筒材料。该材料由仿生蜂窝骨架包覆纳米流控系统构成,具有优良的抗剪切性能与压力传递性能,同时具备纳米流控系统的自适应形状调节能力。以MFI型沸石-甘油所组成的纳米流控系统为例,实验分析了所述封隔器胶筒材料的可重复使用性、压力阈值及有效形变量随温度及压力的变化规律。结果表明:所测试系统在经历3次加载/卸载循环后即达吞吐平衡,具有良好的可重复使用性。环境温度增高,系统的压力阈值线性减小,有效形变量线性增大。不同于传统材料的热胀冷缩效应,该材料具有类似'热缩冷涨'的温变特性,可减小封隔器密封失效风险。通过调节纳米流控系统配方,可获得具有良好抗温变、抗压变能力的封隔器胶筒材料。 | 章娅菲 窦益华 祁珊珊 | 2018 | 西安石油大学学报(自然科学版)2018，33，5： | 6 |
| 7 | 三种结构封隔器胶筒变形稳定性对比研究显示文摘建立封隔器胶筒的有限元分析模型,模拟圆筒型、梯形环槽型、半圆环槽胶筒型3种不同类型胶筒的变形过程,对不同类型的胶筒在约束变形阶段的稳定性进行分析;提出通过仿真数据判断胶筒稳定性的方法,对比3种不同类型胶筒的稳定变形过程。结果表明:随着高径比的增加,3种不同结构的胶筒均会出现不稳定变形的现象;拥有支撑环的胶筒(梯形环槽型、半圆环槽胶筒)比圆筒型胶筒更容易出现不稳定变形,其中,半圆环槽型胶筒所需的稳定变形载荷比梯形的更大;材料差异对稳定变形载荷的变化趋势影响较小,仅对3种胶筒达到稳定变形的载荷值有影响。 | 张付英 郭威 张玉飞 | 2021 | 润滑与密封2021，46，3： | 5 |
| 8 | 扭转载荷对压裂用封隔器胶筒密封性能的影响显示文摘利用有限元分析软件建立封隔器胶筒模型,分析单一轴向载荷和轴向、扭转载荷共同作用下,胶筒与套管之间的接触应力及其沿轴向的分布规律,最大接触应力随胶筒端面角、子厚度、筒高3个结构参数和摩擦因数的变化,以及施加不同扭转载荷时对胶筒密封性能的影响。研究结果表明:在单一轴向载荷作用下,最大接触应力随倾斜角度增大先减小后增大,随子厚度的增加先增加后减小,随筒高的增加而减小,随摩擦因数增大先减小后增大;施加扭转载荷后,不同端面角、子厚度、筒高下胶筒的最大接触应力整体降低且波动较大,随摩擦因数增大胶筒接触面之间的摩擦力增大,加速了胶筒磨损和老化;不同扭转载荷作用下胶筒最大接触应力值波动较大,导致密封性能不稳定。因此,扭转载荷使得胶筒密封性降低,导致最大接触应力波动较大,使胶筒的密封性能存在不稳定性。 | 张付英 张玉飞 李天天 陈建垒 | 2018 | 润滑与密封2018，43，9： | 5 |
| 9 | 三胶筒封隔器胶筒的密封性能分析显示文摘以三胶筒封隔器为研究对象,应用ANSYS有限元软件建立了封隔器密封元件的计算模型,分析了不同坐封载荷下胶筒的变形、胶筒与套管接触压力的变化规律。计算结果表明,弹性模量相对较小的中胶筒首先与套管接触,其次是靠近载荷施加端的胶筒与套管接触,远离载荷施加端的胶筒最后与套管接触。三段胶筒与套管的接触压力都随坐封载荷的增大而增大,在不同坐封载荷下,靠近载荷施加端的胶筒与套管的接触压力均大于中间胶筒和远离载荷施加端胶筒的压力,靠近载荷施加端的胶筒与套管的接触压力越大,封隔器的密封性能越好。 | 李鹏飞 刘旭辉 赵珩煜 金高 | 2016 | 机械制造2016，54，6： | 5 |
| 10 | 裸眼井中扩张式封隔器力学行为研究显示文摘封隔器在石油天然气开采中起着非常重要的作用,而扩张式封隔器在裸眼井中广泛应用。本文采用有限元软件建立了裸眼封隔器与地层的模型,对胶筒在坐封过程中与井壁接触应力的变化进行了研究,并研究了在不同摩擦系数下接触压力的变化,结果表明,建立粗糙井壁面能够更加符合实际情况,胶筒肩部为应力集中的区域,地层与胶筒的接触应力会随着摩擦系数的增加而减小。研究结果为裸眼扩张式封隔器的设计和改进提供了理论依据。 | 管东红 张峰 王洪中 | 2020 | 石油化工应用2020，39，5： | 5 |
| 11 | 三胶筒封隔器密封单元结构参数优化分析显示文摘针对油田常用的三胶筒封隔器的密封单元,分析了三个胶筒的硬度组合对密封性能影响,利用ANSYS仿真软件中的零阶方法进行密封结构的优化对常规胶筒的的结构尺寸进行了优化分析。研究结果表明上下胶筒与中胶筒的硬度差越大,密封性能越好;对常规胶筒的尺寸进行优化结果表明,优化前后中胶筒的最大接触应力增加了约30%,优化效果明显;同时分析了带有半圆孔、三角孔和异形孔的不同中胶筒结构对封隔器密封性能的影响,结果表明中胶筒开孔的封隔器的密封性能比常规中胶筒封隔器密封效果好,综合考虑密封效果和安全性,中胶筒开半圆孔的封隔器的性能最优。 | 关卫国 | 2018 | 内蒙古石油化工2018，44，9： | 4 |
| 12 | 气密封封隔器的研制与应用显示文摘氮气气顶驱试验过程中,注气井口出现油套压平衡问题,封隔器气密封性存在缺陷,现场操作存在一定安全隐患。通过气顶驱气密封封隔器工具研究与现场试验,为气顶驱项目的顺利实施提供了技术支持。 | 徐凤廷 | 2014 | 石油矿场机械2014，43，5： | 4 |
| 13 | 温度变化对压裂用封隔器胶筒密封性能的影响显示文摘利用ABAQUS分析软件建立封隔器胶筒的有限元模型,分析相同工作载荷及不同工作温度下,胶筒与套管间接触应力及其沿轴向的分布规律;分析升温和降温2种情况下温度对胶筒密封性能的影响,以及考虑胶筒发生扭转时温度对密封性能的影响。结果表明:轴向载荷不变时,随着温度的升高,胶筒的密封性能也随之提高;升温时,除起始温度低于0℃以外,其各温度下升温的温差幅度越大,胶筒的最大接触应力增加幅度越大,胶筒的密封效果越好;降温时,降温的温差幅度越大,胶筒的最大接触应力减小的幅度越大,胶筒的密封性能越差;小角度扭转载荷下,作业温度的升高将提高胶筒的密封性能,但会降低胶筒密封的稳定性。 | 张付英 水浩澈 张玉飞 董城城 李天天 杨俊梅 | 2019 | 润滑与密封2019，44，7： | 4 |
| 14 | 新型封隔器胶筒橡胶本构模型选择及结构参数优化显示文摘传统的封隔器结构一般由刚性隔环分割的两个或三个长胶筒叠加而成,因此,装配要求较高且中上胶筒压缩后肩突严重。为了解决这个难题,通过去除刚性隔环,胶筒间采用倾角配合,上下部分增加铜背圈和支撑环等方式,对封隔器结构进行了改进。对制造胶筒的两种橡胶进行拉伸试验,并用高弹性本构模型对试验数据进行拟合,选取拟合效果最好的本构方程代入有限元软件Abaqus,对新型封隔器结构参数进行分析。得到了铜背环与胶筒配合倾角、中胶筒高度对接触应力的影响规律。最后,将新型封隔器与传统封隔器进行密封性能对比,证明了所采用的优化方式的有效性,为后续封隔器结构优化提供了思路。 | 徐俊峰 罗远新 王传瑶 | 2019 | 制造业自动化2019，41，1： | 3 |
| 15 | 胶筒密封材料力学特性实验显示文摘进行常温下胶筒的材料力学实验,测试6种胶筒在加载和卸载条件下的变形与回弹,评价胶筒产生密封能力的裕度和提井的难度;进行高温老化后胶筒的性能实验,验证温度条件对胶筒性能的影响,评价胶筒的耐温能力。 | 罗文莉 贾晓红 宋炜 | 2019 | 液压气动与密封2019，39，6： | 2 |
| 16 | 压裂用封隔器双胶筒组合结构的密封性能研究显示文摘利用有限元分析软件建立了封隔器双胶筒模型,分析了在58.15 MPa工作载荷下,不同环境温度对双胶筒与套管之间接触应力的影响规律。考虑压裂封隔器的高温工作环境,分析了在100℃作业温度时,上、下胶筒不同筒高对双胶筒密封性能的影响。研究结果表明,轴向载荷不变时,随温度的升高,双胶筒的密封性能也随之提高,并在100℃时上、下胶筒与套管间密封性能达到最佳,施加载荷端胶筒承担主要的密封作用。当上、下胶筒筒高相等且高度为70 mm时,上胶筒与套管间的接触应力达到最大值66.72 MPa,且上、下胶筒沿轴向的接触应力分布均较平坦,此时双胶筒的密封效果最好。上、下胶筒筒高不等时,相较于上胶筒筒高大于下胶筒筒高的情况,上胶筒筒高小于下胶筒筒高时,上、下胶筒的接触应力沿轴向均呈现较平缓的变化趋势且整体密封性能高。当上、下胶筒筒高分别为40 mm和100 mm时,双胶筒的密封效果最好。 | 张付英 水浩澈 张玉飞 杨俊梅 | 2019 | 机械设计2019，36，11： | 2 |
| 17 | 基于数值模拟的封隔器胶筒参数正交优化分析显示文摘采用ANSYS有限元分析方法对封隔器的组合胶筒系统进行单因素离散优化,得出了单因素参数对组合胶筒接触应力影响规律和最优取值区间,并结合正交试验理论考虑因素间交互作用,对组合胶筒四因素三水平正交优化。结果表明:四因素三水平优化的最优几何参数组合比单因素最优值的组合更符合目标函数要求。该最优组合使得胶筒与套管峰值接触应力增大了11%,较高水平的接触应力分布区域更长,能够取得更好的密封效果。 | 周先军 崔光宇 钟卫平 李英松 边杰 | 2016 | 石油矿场机械2016，45，5： | 2 |
| 18 | 考虑温度和扭转载荷的封隔器胶筒可靠性研究显示文摘探讨胶筒密封的可靠性及其评价方法, 利用 ABAQUS 分析软件建立某封隔器胶筒的有限元模型, 分析工 作载荷为58 15MPa时, 温度变化 (25~100℃) 对胶筒的密封可靠性、 弹性变形可靠性和损伤可靠性的影响, 分析 温度和扭转载荷对胶筒损伤可靠性的影响。 结果表明: 轴向载荷不变时, 随着温度的升高, 胶筒的密封可靠性、 压缩 永久变形率和回弹极限逐渐增加, 胶筒的使用寿命也随温度的增加而提高, 在100℃下密封性能系数达到2297 8 MPa mm, 回弹极限达到 27 27 mm, 使用寿命达到约 67 天;随着温度的升高, 胶筒发生疲劳的部位从下端向上端转 移;扭转载荷将降低胶筒的使用寿命, 温度越低扭转载荷越大, 使用寿命降低越明显。 | 张付英 水浩澈 张玉飞 | 2019 | 润滑与密封2019，44，9： | 2 |
| 19 | 高温封隔器胶筒试验检测工具的研究显示文摘针对常规封隔器胶筒试验工具具有测量精度差、操作不方便和不能够检测膨胀剂性能的问题,研究了高温封隔器胶筒试验检测工具。该检测工具主要有管柱组件部分、传压组件部分、密封部分和解封部分等4个部分组成,并对其检测工具的原理和结构特点进行了研究,该检测工具能够检测各种高温封隔器的胶筒,具有广泛的适用性。 | 剪树旭 | 2017 | 化工管理2017，，16： | 1 |
| 20 | 超高温地层测试密封系统的研制显示文摘为保证超高温井地层测试时密封圈及胶筒的密封效果,对全氟密封件进行研究,对胶筒结构进行改进,研制出全氟醚橡胶密封圈、端部防突全氟橡胶胶筒。将钻杆扣的端面密封改为盖斯扣的全氟醚橡胶件密封,加强了测试管柱中各工具之间连接部位的密封性能;改变球阀系统中上球座的密封位置,增强工具内部密封组件性能,使测试管柱密封系统更适应超高温地层。经华北油田杨税务潜山6井次负压测试阀联作工艺及2井次油管传输射孔工艺应用,均顺利施工取得完整地层资料,应用效果良好。改进后的测试管柱拓展了地层测试技术的应用范围,为超高温油气井的勘探开发提供了技术支撑。 | 范俊强 周亮 周元杰 侯卫宁 李一民 吴海欧 | 2021 | 油气井测试2021，30，6： | 1 |
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