封隔器接觸應力測試系統(tǒng)的研究.pdf

1、封隔器是分層注水技術中的核心部件，當封隔器坐封時，其膠筒和卡瓦在坐封力的作用下，對套管內壁產生接觸應力，這個應力會使套管產生金屬疲勞和損傷，長時間作用，甚至會引起套管損壞等事故的發(fā)生。因此獲得套管在膠筒或卡瓦的作用下承受的應力大小以及產生的應力的分布，成為封隔器設計及使用過程中亟待解決的問題。
　　針對目前缺乏套管應力分布檢測的有效實驗手段及試驗設備的問題，本文設計了一套封隔器坐封時應力應變檢測系統(tǒng)，它可實現(xiàn)坐封情況下套管應力應變

2、的數(shù)據(jù)測量及三維云圖復現(xiàn)，可實時測量坐封壓力變化過程中套管應力應變的情況。此套系統(tǒng)為油田封隔器與套管之間相互作用的研究提供了實驗基礎，并且為封隔器的設計提供了試驗數(shù)據(jù)，可提高封隔器的研發(fā)效率，節(jié)省大量的現(xiàn)場試驗和生產費用。
　　本課題完成的主要工作包括：
　　1、完成了封隔器接觸應力測試系統(tǒng)的總體設計。完成了上下兩級測控裝置硬件結構的搭建以及各個模塊的功能實現(xiàn)。利用LabVIEW平臺編寫了上位機測控程序，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、3

3、D顯示、存儲和管理等功能。
　　2、研究了套管內外壁應力應變對應規(guī)律，通過ANSYS仿真，在得到外壁應力應變測量數(shù)據(jù)條件下，可以計算得到內壁應力應變數(shù)值；為封隔器的設計提供依據(jù)。
　　3、設計了坐封加壓系統(tǒng)，利用試壓水泵施加坐封力，并通過對坐封力的實時測量及反饋控制，準確獲得在不同坐封壓力下的應力應變數(shù)據(jù)。
　　4、對測試系統(tǒng)進行了現(xiàn)場調試與實驗，獲得了不同坐封力情況下膠筒和卡瓦與套管之間的接觸應力試驗數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)