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| 1 | 高压封隔器密封胶筒的改进显示文摘介绍了封隔器的作用;从力学分析角度分析了常规封隔器胶筒的缺点。并设计了由2个胶筒组成的封隔器密封封隔单元;建立了常规和新型高压封隔器密封胶筒有限元分析模型,分析计算了不同轴向压力(50~100kN)下胶筒的变形和应力变化。从计算结果和现场使用可以看出,最上边的胶筒承受的力最大;新型胶筒的承载能力比常规胶筒提高40%以上。 | 张宝岭 王西录 徐兴平 | 2009 | 石油矿场机械2009，38，1： | 32 |
| 2 | 压缩式封隔器密封胶筒有限元分析及改进显示文摘针对常规压缩式封隔器密封胶筒存在的问题,对常规型和改进型封隔器胶筒在不同坐封载荷下的接触应力进行对比分析,以提高封隔器下井安全性、工作稳定性和密封可靠性。结果表明:改进后的新型压缩式封隔器胶筒比常规封隔器胶筒具有更高的承压能力,使管柱的下井安全性能大幅提高,满足了现场操作需求,提高了下井成功率。 | 葛松 | 2011 | 石油矿场机械2011，40，12： | 21 |
| 3 | 压缩式封隔器坐封力学有限元分析显示文摘封隔器胶筒与套管的接触压力是衡量密封性能的重要依据。应用ANSYS有限元软件,数值模拟了封隔器坐封后的应力、应变分布及接触状态,得出胶筒的整体接触压力分布和上、中、下3个胶筒与套管接触压力的分布规律。线性回归了坐封力与接触压力的关系式。指出封隔器各胶筒与套管的最大接触压力随着坐封液压力的增大而增大,并且上、中胶筒呈线性关系,下胶筒呈二次曲线关系。 | 尹飞 高宝奎 金磊 | 2012 | 石油机械2012，40，2： | 21 |
| 4 | 封隔器胶筒几何参数优选显示文摘应用ANSYS有限元软件优选了封隔器胶筒几何参数,通过研究几何特征参数和接触压力之间的关系确定出参数值,分析并得出胶筒与套管的密封峰值接触压力随着胶筒高度的升高而总体呈现降低的规律,同时受剪切强度和密封接触压力分布规律的限制;在同样胶筒子厚度的情况下,胶筒与套管密封峰值接触压力随胶筒倒角增大而增大,但角度增至某一个值时,接触压力会出现畸变;在同样的胶筒倒角下,胶筒与套管密封峰值接触压力随着子厚度的增大呈现先升后降的趋势,即存在最优值。 | 伍开松 翟志茂 古剑飞 陈森强 | 2008 | 石油矿场机械2008，37，10： | 18 |
| 5 | 水力扩张式封隔器胶筒力学性能有限元分析显示文摘水力扩张式封隔器主要应用于水力喷射压裂作业,而胶筒的性能影响作业的成败。以最常用的K344水力扩张式封隔器为研究对象,运用Pro E和ANSYS Workbench软件建立K344封隔器胶筒三维有限元模型,对封隔器胶筒进行应力分析,得到封隔器胶筒Von Mises应力和接触应力云图。有限元分析结果表明,随着喷射压裂的进行,压裂液流经封隔器,封隔器胶筒温度降低,胶筒应力增加。当温度低于90℃时,应力反而降低;当温度低于70℃时,胶筒应力又逐渐增加。在内压作用下,封隔器胶筒的接触应力由胶筒两端向中间逐渐增加。不同参数封隔器胶筒有限元分析结果表明,影响封隔器胶筒最大应力变化的主要几何因素是胶筒外径和套管内径,胶筒的应力与胶筒外径负相关,与套管内径正相关。内压越大,封隔器胶筒的应力越大;起初,内压增加,胶筒应力迅速增加,当内压大于10.52 MPa后,胶筒应力增速趋缓。 | 窦益华 杨浩 李明飞 曹银萍 | 2016 | 油气井测试2016，25，2： | 13 |
| 6 | 油田井下封隔器密封性能影响因素研究显示文摘国内现场应用的各类液压封隔器大都是针对液体密封研制的,不具有密封高压气体的能力。为满足CO_2驱安全注气技术需求,开展了封隔器胶筒密封原理实验研究,指出了影响封隔器密封性能的关键因素,揭示了胶筒受力与坐封距的动态变化规律,发现并阐释了封隔器胶筒在高压差注气条件下的'气爆'现象,为新型注气封隔器的设计提供了理论依据。所研制的高压气密封封隔器实现了35 MPa可靠密封,在现场推广应用。 | 张峰 | 2018 | 钻采工艺2018，41，4： | 12 |
| 7 | HRP液压封隔器性能参数数值模拟研究显示文摘为了研究复杂井况下HRP封隔器的坐封过程、胶筒接触压力以及应力分布等,应用有限元分析软件ANSYS采用数值模拟的方法对其进行了模拟计算。在不改变结构特性的情况下对封隔器附属结构给予简化,胶筒采用Solid185超弹性单元,本构方程采用Bilinear-Kinematic模型,利用删除破坏单元的显式算法来实现销钉在液压载荷作用下的失效断裂。结果认为,利用ANSYS有限元软件研究封隔器工作性能和技术参数的方法是可行的,其结果较好地反映了封隔器工作的真实物理过程,大大减少了试验成本,所得结论也与现场试验数据吻合。 | 宋祖厂 盖旭波 刘扬 窦守进 孙桂玲 张乐 | 2011 | 石油机械2011，39，5： | 11 |
| 8 | 二次压缩Y445型封隔器的研制显示文摘井下封隔器是CO2驱油田注气管柱的关键工具,目前使用的封隔器普遍存在密封气体能力不足的问题。为此,研制了二次压缩Y445型封隔器。该封隔器在结构设计上巧妙引入了二次加载持续压缩胶筒的设计理念,增加了利用管柱加载持续压缩胶筒功能,使胶筒永久保持与套管的接触应力。设计了卡瓦张紧机构,胶筒松驰所产生的微小坐封距被卡瓦张紧机构所吸收,从而提高了封隔器的气密性能。设计了新型双丢手机构,可适应多种工况对丢手作业的要求。该封隔器经过长期反复试验,其坐封、丢手、解封性能可靠,尤其是封隔器的密封性能有了质的提高,能够长期、反复、双向承压30 MPa,达到了设计目的。 | 王世杰 | 2014 | 石油机械2014，42，11： | 11 |
| 9 | 热采桥塞堵水验封管柱的创新与应用显示文摘提出了采用热采桥塞堵水验封一体化管柱来解决桥塞的验封问题,介绍了热采桥塞堵水管柱丢手后,通过扩张式封隔器的改造,配合滑套开关解决了桥塞密封性检验,实现了桥塞一趟管柱的坐封和验封,取得了很好的效果。 | 杨法仁 张有天 王峰 王振江 | 2009 | 石油矿场机械2009，38，3： | 11 |
| 10 | 组合封隔器分压管柱使用条件分析显示文摘针对现场应用较多的封隔器分层压裂管柱存在的问题,提出一种适合长庆气田低产气井的分层改造管柱。该管柱采用Y344+Y241型组合封隔器,且下封隔器不带水力锚,既增加了压裂管柱的施工可靠性,又可以提高管柱的压后起出成功率,可以满足气田低产气井开发的需要。 | 赵广民 任勇 张丽娟 任国富 张文星 | 2009 | 石油矿场机械2009，38，12： | 11 |
| 11 | 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 |
| 12 | 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 |
| 13 | 新型高温高压封隔器组合式胶筒结构设计及试验显示文摘针对完井封隔器的胶筒存在耐温、耐压和循环测试可靠性等不足的技术难题,研制了符合API 11D1-V3级别的耐温170℃、耐压41 MPa的组合式胶筒。设计了三胶筒组合的胶筒结构,优先选了胶筒材料,并对关键尺寸进行计算和优化。建立有限元模型,分析了胶筒的接触应力和密封性能。按照API 11D1-V3级别进行室内测试,并进行模拟井试验和现场试验。该组合式胶筒满足高温、高压密封要求。 | 闫志远 张斌 吴永朝 白元彬 包陈义 唐马勇 李小岭 | 2021 | 石油矿场机械2021，50，1： | 8 |
| 14 | 海上油田隔离密封性能优化研究及应用显示文摘针对海上油田生产井中出现的井下密封筒的磨损、划伤及腐蚀导致插入密封容易失效的问题,设计了一种新型插入密封工具。介绍了该插入密封工具的结构与工作原理;通过胶筒受力分析来确定结构参数,并对主要零件进行了有限元分析。在海上油田应用压力膨胀式插入密封,对其进行坐封及验封。经理论分析和试验证明:设计的压力膨胀式插入密封工具满足插入密封的技术指标要求,并能在有缺陷的密封筒里实现有效密封。 | 刘华伟 徐国雄 李孟超 | 2017 | 石油矿场机械2017，46，4： | 8 |
| 15 | 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 |
| 16 | 用于CO_2驱分层注气的双向压缩封隔器显示文摘常用的Y341封隔器普遍存在承上压不足的问题,不能满足CO_2驱分层注气的需要。为此,研制了双向压缩Y341-115型封隔器。这种新型封隔器采用双向加载的理念,在胶筒上、下端均设置了坐封机构和锁紧机构,增加了胶筒与套管之间的接触应力,从而提升了胶筒的密封能力。通过内、外中心管台阶的设置,胶筒承受上部压力时,产生的下推力传递到上接头上,解封机构不受上压力的影响,从而提高了封隔器承上压的能力。试验结果表明,该封隔器能承受35MPa双向交替气密封压力,可满足低渗透油藏CO_2驱分层注气的需求,具有较高的推广应用价值。 | 刘建新 王世杰 张瑞霞 魏伟 | 2017 | 石油机械2017，45，4： | 6 |
| 17 | 基于ABAQUS的胶筒密封性能分析显示文摘桥塞胶筒是桥塞密封的核心,其设计的合理性和有效性都直接影响到井下作业的可行性。本文利用ABAQUS建立胶筒的有限元模型,模拟胶筒在井下坐封的非线性接触行为,分析了坐封载荷、摩擦因素、端面斜角和胶筒长度四个方面对胶筒密封性能的影响。结果表明胶筒和套管内壁间的接触压力随着坐封载荷的增加能够使不断增加。当胶筒充分膨胀,稳定坐封情况下,压缩距基本稳定在21mm左右,接触压力在12MPa左右;相同坐封载荷的情况下,选取摩擦系数0.4,端面斜角大于等于45°有助于提高胶筒的密封性能。 | 陈伟 陈子辉 刘吉成 袁帅 符剑 | 2017 | 计量与测试技术2017，44，9： | 5 |
| 18 | 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 |
| 19 | 深层气井封隔器胶筒力学行为仿真显示文摘以深层气井测试作业过程中常用的RTTS封隔器为对象,采用ANSYS软件建立了封隔器胶筒非线性材料大变形接触问题的力学模型,开展了坐封后胶筒的受力与变形规律研究,并对影响封隔器密封性能的各种结构参数和材料参数进行了敏感性分析。分析结果表明,胶筒高度越高、胶筒硬度越小,越易坐封;胶筒厚度越小、胶筒高度越高、胶筒摩擦因数越小,胶筒与套管间接触力越大。需要特别指出的是,存在一个胶筒坐封最容易的中等厚度,存在一个胶筒与套管内壁接触力最大的胶筒硬度,随着摩擦因数的增大,胶筒与套管内壁间接触力减小,摩擦力增大。 | 丁亮亮 练章华 彭建云 张宝 曾努 马亚琴 | 2012 | 石油机械2012，40，9： | 5 |
| 20 | Y211型封隔器胶筒及卡瓦的有限元分析显示文摘为提高油田采油时油层分层用封隔器的密封可靠性,运用有限元分析研究不同因素对Y211型封隔器的密封元件胶筒与卡瓦的变形位移及受力情况的影响。结果表明:胶筒最大接触应力与变形量随载荷的增加而增大,上胶筒所受应力与变形量最大,每个胶筒的最大应力和变形量都出现在其与金属材料零件接触的端面附近;卡瓦的位移量和所受应力随载荷的增加而增大,在锥体下移的过程中卡瓦各齿间的位移和受力各不相同,由上往下依次减小,即最大量出现在最顶部齿上。 | 孙金绢 田建辉 瞿金秀 陈龙 | 2020 | 西安工业大学学报2020，40，2： | 5 |
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