介紹了常規(guī)MS密封膠封隔器的結(jié)構(gòu)和不足。利用有限元軟件(ABAQUS)建立MS密封膠封隔器膠筒模型,得到不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的最大接觸應(yīng)力值和軸向壓縮量。
擴(kuò)張式丁基防水嵌縫膠膠筒工作參數(shù)及失效方式,封隔器丁基防水嵌縫膠膠筒在工作時(shí)會產(chǎn)生很大的變形且變形很不均勻,最嚴(yán)重的變形發(fā)生在丁基防水嵌縫膠膠筒工作段兩端的肩部很小的局部區(qū)域內(nèi),產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中,從而導(dǎo)致丁基防水嵌縫膠膠筒破壞。
封隔器硅烷改性聚氨酯密封膠膠筒是分層密封的關(guān)鍵部件,常見的硅烷改性聚氨酯密封膠膠筒有壓縮式硅烷改性聚氨酯密封膠膠筒和擴(kuò)張式硅烷改性聚氨酯密封膠膠筒,對應(yīng)的封隔器主要有壓縮式封隔器和擴(kuò)張式封隔器2種類型。
在通過有限元仿真對單組分聚氨酯密封膠膠筒的截面結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中,可利用防肩突變量作為約束條件進(jìn)行控制,得到在一定的軸向行程下,不肩突的單組分聚氨酯密封膠膠筒截面形狀。
依托擴(kuò)張式MS密封膠封隔器試驗(yàn)裝置,開展擴(kuò)張式MS密封膠封隔器工作性能試驗(yàn)測試并進(jìn)行效果評價(jià),得到擴(kuò)張式MS密封膠封隔器工作性能效果評價(jià)如圖所示。
單組分聚氨酯密封膠膠筒與套管之間存在間隙,不相互接觸。當(dāng)封隔器坐封時(shí),單組分聚氨酯密封膠膠筒擴(kuò)張,與套管之間產(chǎn)生接觸,所以在進(jìn)行仿真時(shí)需要在套管和單組分聚氨酯密封膠膠筒之間添加接觸。
硅烷改性聚氨酯密封膠封隔器在井下的工作環(huán)境十分復(fù)雜,通常在高溫、高壓以及高硫化氫含量的環(huán)境下使用,且橡膠材料具有超彈性,在拉伸變形過程中需要經(jīng)歷復(fù)雜的彈性、屈服、強(qiáng)化以及斷裂階段。