發(fā)布時(shí)間：2020-07-02 22:34

【摘要】：滑套壓裂球是石油、天然氣開采過(guò)程中用于分段密封的工具,以實(shí)現(xiàn)油氣井的多級(jí)分段壓裂,需要一定的承壓能力以保證在壓裂時(shí)不發(fā)生破壞。壓裂級(jí)數(shù)越高,其提高油氣井產(chǎn)量、縮短施工周期、降低生產(chǎn)成本的優(yōu)勢(shì)更突出,這就需要研制高強(qiáng)度的壓裂球以滿足壓裂級(jí)數(shù)和設(shè)計(jì)壓力的需求。本文首先從理論分析角度,基于Hertz接觸理論,建立了壓裂球與球座接觸面上的最大接觸應(yīng)力和半接觸寬度的表達(dá)式;利用推導(dǎo)出的半接觸寬度表達(dá)式,根據(jù)幾何關(guān)系對(duì)球座錐面角度進(jìn)行了設(shè)計(jì)�；谟邢拊椒�,研究了壓裂球密封結(jié)構(gòu)的變形與應(yīng)力情況,討論了液體壓力、摩擦系數(shù)、球座錐角對(duì)壓裂球變形和接觸面應(yīng)力分布的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)越大,接觸應(yīng)力和接觸寬度越小,其密封可靠性下降,但降低了壓裂球發(fā)生強(qiáng)度破壞的風(fēng)險(xiǎn);并根據(jù)功能梯度材料的應(yīng)用,指出在壓裂球表面鍍上剛度大于自身的功能梯度材料,可以提高壓裂球的承壓能力。最后基于ABAQUS的二次開發(fā),對(duì)壓裂球的失效過(guò)程進(jìn)行模擬,分析失效過(guò)程的特點(diǎn)與機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE93
【圖文】：

圖 1-1 水平井裸眼分段壓裂技術(shù)施工管柱投球滑套的結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示，圖（a）是滑套關(guān)閉狀態(tài)，圖（b）是滑套打開狀態(tài)。其工作原理是：在采用投球滑套和封隔器選擇性地逐級(jí)封隔儲(chǔ)層后，通過(guò)依次投送不同大小的壓裂球與滑套內(nèi)部的球座形成坐封，壓差作用使得內(nèi)滑套的銷釘被剪斷，內(nèi)滑套向右滑動(dòng)并被再次鎖緊使得壓裂噴砂孔被打開，建立好油管與產(chǎn)層的連接通道后，通過(guò)壓裂噴砂孔對(duì)地層進(jìn)行水力壓裂[1]。

球滑套的結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示，圖（a）是滑套關(guān)閉狀態(tài)，圖（b）是滑其工作原理是：在采用投球滑套和封隔器選擇性地逐級(jí)封隔儲(chǔ)層后不同大小的壓裂球與滑套內(nèi)部的球座形成坐封，壓差作用使得內(nèi)滑斷，內(nèi)滑套向右滑動(dòng)并被再次鎖緊使得壓裂噴砂孔被打開，建立好油接通道后，通過(guò)壓裂噴砂孔對(duì)地層進(jìn)行水力壓裂[1]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2738766