水力擴張式封隔器管柱力學分析.pdf

1、水力擴張式封隔器管柱主要應用于水力壓裂噴射作業(yè)，在內(nèi)壓作用下管柱產(chǎn)生鼓脹效應從而引起管柱軸向變形，軸向變形過大會導致封隔器失封，從而影響整個作業(yè)的成敗。本文以水力擴張式封隔器管柱以及封隔器膠筒為研究對象，對封隔器管柱以及封隔器膠筒進行研究。
　　本文運用理論方法對水力擴張式封隔器管柱工作過程中的力學行為進行分析，分別得到重力、浮力、流體阻力、活塞效應、溫度效應以及鼓脹效應等因素引起管柱軸向變形的計算公式。推導得出水力擴張式封隔器管

2、柱鼓脹變形三個階段的軸向變形公式以及鼓脹力大小計算公式。通過對水力擴張式封隔器膠筒變形階段進行分析，分別得到膠筒工作面和肩部的軸向載荷公式、膠筒工作面約束變形的接觸應力求解公式。得到膠筒在工作過程中膠筒與套管之間的摩擦力大小的計算公式。
　　本文運用有限元方法對封隔器膠筒進行數(shù)值，根據(jù)分析結(jié)果可知：隨著噴射壓裂的進行，壓裂液流經(jīng)封隔器，封隔器膠筒溫度降低，膠筒應力增加，當溫度低于90℃時，應力反而降低，當溫度低于70℃時，膠筒應力