基于纳米流控系统的封隔器胶筒肩部防护装置及其弹性层应用特性

• 作 者: 窦益华 李羿瑭 邢星 章娅菲
• 机 构: 西安石油大学机械工程学院,中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院
• 出 处: 石油钻采工艺
• 发表日期: 2020年4期
• 关键词: 封隔器胶筒 肩部防护装置 纳米流控系统 功能流体 压力-体积特性 packer rubbershoulder protection devicenanoflui
• 基金项目: 国家自然科学基金项目“蜂窝骨架纳米流控超高温试油与完井封隔器胶筒力学性能多尺度耦合研究”(编号:51974246),国家自然科学基金项目“多级液体渗透纳米多孔介质系统的能量吸收/转换机理研究”(编号:51806173),陕西省自然科学基础研究计划项目“蜂窝骨架纳米流控弹性材料力学性能及能量转换机理研究”(编号:2020JM-538),陕西省高校科协青年人才托举计划项目“纳米流控封隔器胶筒力学性能及

针对封隔器胶筒因肩部应力集中导致的密封失效问题,提出了一种基于纳米流控系统的封隔器胶筒肩部防护装置。该肩部防护装置由楔形金属环和环形弹性层组成,弹性层具有独特的压力-体积变化特性和压力传递性能,可消除封隔器胶筒肩部应力集中现象。以ZSM-5型沸石与甘油所构成的纳米流控系统填充弹性层,通过压力-位移特性测试实验,研究了弹性层的可重复使用性及不同加载速率下系统的压力阈值及最大压力下的有效形变量。结果表明ZSM-5型沸石-甘油配方具有良好的可重复使用性,可以作为肩部防护装置环形弹性层的填料。加载速率在0.01~