一、金属封隔器的试验研究（论文文献综述）
钟勇[1]（2021）在《膨胀管技术在钻井与压裂领域研究进展》文中研究说明随着中国石油天然气勘探开发难度的逐步加大,工程技术需求对石油工作人员提出了更高的挑战。为解决石油钻完井与压裂领域中的技术难题,国内外各大研发机构与公司均针对膨胀管技术展开了攻关研究与试验,取得了积极进展。通过等直径膨胀管钻井技术研究与试验,为解决多压力体系层段井漏、井塌等钻井技术难题提供了有效技术手段。可膨胀衬管重复压裂技术、膨胀金属封隔器的开发与试验,进一步拓展了膨胀管技术的应用范围,为油气井经济、高效开发提供更多方案选择。
牛豪杰,林成新[2]（2020）在《形状记忆合金的应用现状综述》文中研究说明形状记忆合金（SMA）具有形状记忆效应、超弹性等功能,且具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和综合力学性能.形状记忆合金以其独特和优越的性能引起了人们的极大关注,取得了广泛的应用.本文详细介绍了形状记忆合金在航空航天、汽车、石油工程、土木工程及生物医学等领域的应用现状,介绍了新型形状记忆合金的研究应用.
张同善[3]（2019）在《深井封隔器用新型金属密封元件关键特性研究》文中进行了进一步梳理封隔器是油田作业中使用的重要井下工具,其功能是封隔环空、隔离产层、控制注入和采出的流体,而实现这一功能的核心部件之一就是其密封元件。传统的封隔器以胶筒为其密封元件,随着油田开采趋向于深井,胶筒在伴有高温、高压和腐蚀的深井中会受到破坏,导致密封失效。而金属材料在深井工况下有较强的优势,所以,把金属密封技术引入到封隔器中是解决上述问题的新途径。此外,目前针对金属密封封隔器的研究尚且不深,因此,深入研究封隔器的金属密封技术对金属密封封隔器的发展以及油田的提效降本都具有重要的意义。主要研究内容与结论如下:（1）从微观角度出发,分析了封隔器密封元件的密封机理,同时针对QSA-114型号的封隔器工作原理进行了分析。发现金属密封面需产生一定的塑性变形来填补泄漏通道形成连续贴合的密封带,且密封面镀有软金属可以提高其密封能力。然后,结合密封元件的密封机理与功能特点,设计了一种新型的封隔器金属密封元件,并对其结构受力情况进行了分析。结果表明,密封元件的坐封力随拱形半径增大而增大。（2）对NiTi合金的本构模型进行了分析;根据试验数据在Workbench中建立了其材料库和标准拉伸试样的数值模型,通过对比仿真与试验的结果,验证了本构模型的可靠性与仿真建模方法的可行性,为后续的仿真分析提供了基础;（3）首先,通过几何模型简化,在Workbench中建立了密封组件的数值模型,经计算表明,设计的密封元件可以满足使用要求。然后,针对五种工况研究了密封元件的外压影响,同时提出引入内压以消除外压影响。发现外压使密封元件产生不同程度的畸变,导致不能密封,引入内压后,二者相互抵消影响,密封元件性能与无内外压时相仿。最后,采用单因素研究方法研究了密封元件的结构参数对其密封性能的影响。结果表明承压环高度几乎无影响,其它结构参数的影响都有规律可循,可以为密封元件的设计提供参考,尤其要着重考虑拱形半径和拱形厚度的影响。（4）首先,通过分析封隔器金属密封元件的工程应用背景及其应用要求,确定了优化目标及约束条件。其次,基于Workbench与Isight对密封元件的结构参数灵敏度进行了分析,并建立了联合仿真优化模型。优化得到了性能较优的密封元件,其中4个密封元件较优化前性能提升明显。然后,对坐封与解封过程中密封元件的特性进行了研究,发现4个密封元件在该过程中均有不同程度的抖动,但8号抖动较小,性能更佳。最后对密封元件可能出现的失效情况及原因进行了分析,给出了措施和建议。
仇炜谏[4]（2018）在《超弹性金属密封桥塞封隔器及其电动坐封工具研制》文中认为随着油气田的开发向超深井发展,油井压裂、封堵、开采等也向较深地层发展。目前封隔器性能难以满足高温、高压下的生产要求。主要原因有:封隔器密封性能差。橡胶密封元件不耐高温,高压下易受损,在酸性液体环境中被腐蚀;封隔器承载能力差。用于承受载荷力的桥塞卡瓦寿命短,大载荷下卡瓦齿易破坏,影响锚定功能;封隔器结构复杂,传统封隔器坐封方式有机械式和液压式,下井耗时长,坐封成本高。针对以上问题,本论文以桥塞封隔器为研究对象,将基础理论研究、设计技术和室内试验研究相结合,研制超弹性金属密封桥塞封隔器及其电动坐封工具。通过分析桥塞封隔器的坐封特性得出其主要技术要求,并据此设计便于坐封的新型超弹性金属密封桥塞工具,通过计算机仿真分析与样机试验相结合,研制出一种新型超弹性金属密封桥塞及其电动坐封工具。本论文具体研究内容如下:（1）在分析国内外研究现状的基础上,研究桥塞坐封过程的井下套管力学性能、锚定卡瓦机理、胶筒密封特性得出桥塞坐封技术指标,为桥塞设计提出理论依据。（2）对桥塞封隔器结构进行静力学分析。根据桥塞封隔器坐封技术指标得到桥塞工具结构,并使用Pro/E软件进行整体结构设计。使用Abaqus对桥塞关键部套进行有限元分析,并优化设计参数。（3）搭建超弹性金属封隔器室内高温高压油浸试验装置,对桥塞样件进行坐封解封试验与金属密封元件密封性能试验。根据实验结果研究桥塞坐封工具与密封元件的失效机理。通过本论文的研究工作,验证NiTi合金材料的密封性能,并研制出一款电动式电缆桥塞坐封工具。该坐封工具对简化桥塞坐封施工工艺、降低坐封成本、提高设备经济效率具有十分重要的意义。
蔡旭东[5]（2018）在《可取式封隔器工作机理及仿真分析》文中研究指明随着油田开采所面对的地质环境越来越复杂,对于封隔器的设计和制造要求也相应提高,逐渐向使用更方便,寿命更长的要求发展,在复杂恶劣的井下工况下,必须使用优质的可取式封隔器,以便满足经济合理,又能很好地完成其封层作用的要求。国内外对可取式封隔器在设计、生产、加工方面还不够完善,为了使可取式封隔器在分层压裂酸化、分层防砂、分层生产及封闭水层等的现场应用中取得更加稳定、良好的效果,需要解决其机理及可靠性的问题。本文在国内外大量文献资料调研和整理的基础上,结合可取式封隔器在井下工作的实际工况,设计了一种双卡瓦可取式封隔器,开展了封隔器关键部位工作行为仿真研究、密封结构尺寸的参数优化,从而为分析封隔器在井下的工作性能等方面提供了的理论依据和方法,本文主要研究内容如下:结合应用背景,完成了双向锚定双卡瓦的可取式封隔器的结构设计,参照井下工具的设计对可取式封隔器各零部件的结构和整体的装配设计,进行了详细的建模工作,为后续的可取式封隔器运动学的有限元模拟研究做好基础。研究了密封胶筒的力学模型,参数选择。通过对可取式封隔器的卡瓦与锥体的建模,研究了卡瓦与锥体初始接触位置时,单片卡瓦和六片卡瓦分别与锥体的应力分布,表明了锥体锥形区位置应力较大,最大应力在锥体的圆孔部位,并以圆孔为中心向周围扩散,最大应力值小于锥体材料的屈服强度,材料使用在安全范围内。通过选取可取式封隔器各壳体连接部位螺纹的类型,主要选取两种连接螺纹为研究对象,并对它们在实际工况中的三维模型进行了仿真研究,对研究结果进行对比分析,得到它们的各种强度规律,表明了梯形螺纹强度高于API螺纹,为可取式封隔器的壳体螺纹的选型和设计提供理论依据。通过对可取式封隔器密封元件胶筒组的原尺寸初步设计,对胶筒组进行了有限元应力分析,从而得到尺寸优化。根据参考文献,首先选取胶筒外倾角为45°、最终得到上下胶筒高度为60 mm左右、中胶筒高度为50 mm左右、胶筒厚度为21 mm左右时,封隔器的密封性能较好;并且随着坐封载荷的增加,胶筒与套管之间的接触应力不断增大;胶筒最大接触应力随着环空间隙的增加呈现先增大后减小的趋势,且在间隙3 mm左右时达到最大。通过分析得到,在弯曲井段,可取式封隔器工具应力和轴向拉力有较大幅度变化,应力和轴向拉力随着井下封隔器工具位置变化整体呈现逐渐减小,但在弯曲井段由于摩阻和井下封隔器工具组合破坏地层力学效应使得轴向力发生了较大幅度增加。综上所述,本文结合可取式封隔器工具的结构特性和工作机理,对可取式封隔器关键部分进行仿真模拟研究,为可取式封隔器密封元件的尺寸优化和封隔器各壳体之间的连接螺纹的选型提供参考。
陈大勇,徐勇,张士宏,陈岩,马震,尚晓峰[6]（2017）在《圆角结构对新型金属桥塞密封件液压成形性能的影响》文中研究指明针对新型金属桥塞密封件的成形工艺开展研究,探究圆角结构对密封件液压成形性的影响。采用有限元模拟（MSC.Marc软件）和实验相结合的方法,选取零件的形状和中间薄壁弧形段壁厚作为调控对象。通过比较不同圆角半径对零件等效塑性应变分布和大小以及对液压成形力的影响作用,得出合理的圆角结构尺寸。结果表明,随着圆角半径增大,零件中间弧形薄壁段等效塑性应变更加均匀,数值也逐渐减小,液压成形力逐渐增大。模拟和实验结果基本一致,圆角半径为2.5 mm时,对密封件的成形效果最佳,圆角部位不仅未开裂,且外形尺寸满足要求,因此,利用液压成形工艺加工该类金属桥塞密封件可行且高效。
王垚,李春福,林元华,杨军[7]（2016）在《SMA在石油工程中的应用研究进展》文中研究说明形状记忆合金（SMA）是一种新型功能材料,不仅具有形状记忆效应、超弹性等功能特性,还具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和综合力学性能。SMA能在一定温度下恢复形状并产生较大的回复力,被认为是驱动件、密封件、温控件的理想材料,在石油工程领域有着广泛的应用。介绍了SMA的发展、种类以及SMA的形状记忆效应、超弹性机制,综述了石油工程SMA在管接头、封隔器和内补口、堵漏等方面的应用和研究进展,对SMA今后的发展进行了展望。
李长江[8]（2016）在《双向压缩封隔器设计与密封性能研究》文中认为封隔器是油田分层采油工艺中必不可少的井下工具之一,研究新型加载封隔器、分析密封元件密封机理、优化封隔器密封元件的设计可以有效地解决高温高压油藏的分层开采问题,提升油田在高温高压密封领域的水平,对于深层油藏开发具有重要意义。本文对封隔器井下工作情况进行分析,通过对橡胶材料进行单轴拉伸试验,拟合得到Yeoh模型材料参数,并结合试验数据确定橡胶材料的应变能函数模型;利用有限元仿真软件ANSYS,建立了封隔器胶筒仿真模型,分析对比不同坐封方式对密封性能的影响,根据分析结果,确定了封隔器双向加载,设计了双向加载坐封封隔器,实现了对封隔器的功能设计,实现了封隔器的虚拟装配,并对关键部件及重要参数进行了设计计算;利用ANSYS进一步对胶筒进行模拟分析,优化改进了胶筒结构,设计出了异型结构胶筒和组合结构胶筒。研究结果表明,对于不同的加载方式,从最大接触压力、平均接触压力、接触长度、变形图等方面来看,双向压缩封隔器的密封效果良好,性能稳定,其密封效果明显优于单向压缩封隔器;本文根据液压缸的工作原理,采用双向液压缸的方式,实现了封隔器的锚定、坐封、解封,完成了对双向压缩封隔器的功能设计,计算得到了封隔器相应的工作参数;异型胶筒、组合结构胶筒,密封性能良好稳定,其密封性能均优于常规胶筒。又从此两种新型胶筒关键尺寸、加载方式、材料硬度等方面进一步研究分析了其密封性能,使其对新型胶筒的适用条件、工作规律、密封效果等方面有了更深一步的发现和了解。
王继飞,张瑞霞,刘建新,魏伟,韩博,岳广韬[9]（2016）在《新型油气井井下密封型式》文中研究说明超深井、稠油热采井等对密封的耐温性提高了较高的要求,而压裂井、注入井、分层井等对密封的耐压性提出了较高的要求;同时注水井的不动管柱等想法提出使密封的长期有效性面临严峻的考验。介绍几种新型的油气井井下密封型式的结构和性能特点,包括Freudenberg公司的一体化密封、胤舜公司的T形密封、特瑞堡密封系统的金属O形圈、Freudenberg公司的金属接触复合胶筒、超弹性记忆合金封隔器等。其中一体化密封、T-seal密封、金属O形圈等密封型式可以满足油气井井下高温、高压工况的小间隙密封;金属接触复合胶筒和超弹性记忆合金封隔器等为稠油热采高温、高H2S等恶劣环境下的大间隙密封提供了解决方案。
陈家元[10]（2015）在《完井封隔器卡瓦和胶筒力学行为分析及结构优化设计》文中指出在实际生产中完井封隔器有时会发生卡瓦牙断裂、卡瓦对套管过度损坏、胶筒破损脱落等导致封隔器封隔失效的安全事故。因此本文以THT完井封隔器为研究对象,针对封隔器卡瓦和胶筒进行分析研究。文中采用理论研究和有限元模拟两种方法对封隔器卡瓦和胶筒进行分析。根据静力学理论分析卡瓦坐封后应力状态,得到卡瓦牙的接触应力公式;运用有限元软件模拟卡瓦坐封过程,有限元分析结果显示:卡瓦与套管接触应力沿轴向和环向分布均不均匀,卡瓦牙发生塑性变形;由卡瓦接触应力影响因素有限元分析结果可知,卡瓦牙顶角α在75°—80°,牙倾角β在65°—70°,卡瓦楔形角γ在10°—15°时卡瓦接触应力状态最优。同理,运用材料力学和弹塑性力学相关理论求得了胶筒在自由变形阶段和约束变形阶段的应力状态,推导出胶筒在此两阶段下的压缩量公式以及接触应力公式;运用有限元软件对胶筒进行数值模拟,得到胶筒接触应力分布规律:接触应力沿轴向分布不均匀,上胶筒最大,下胶筒最小;由胶筒接触应力因素有限元分析结果可知,胶筒接触面倾角在75°-80°,胶筒高度选择端胶筒40—50mm,中间胶筒50—60mm的组合方式,加载方式选取双向加载时胶筒接触应力状态最优。
二、金属封隔器的试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属封隔器的试验研究（论文提纲范文）
（1）膨胀管技术在钻井与压裂领域研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 膨胀管技术在钻井领域最新进展 |
| 1.1 国外等直径膨胀管裸眼补贴技术 |
| 1.2 国内等直径膨胀管技术 |
| 2 膨胀管技术在压裂方面的最新进展 |
| 2.1 可膨胀衬管重复压裂技术 |
| 2.2 膨胀金属封隔器应用于分段压裂 |
| 3 膨胀管技术前景分析与建议 |
| 3.1 简化等直径裸眼补贴工艺，提高技术可靠性、经济性与适用范围 |
| 3.2 提高管材性能，丰富膨胀工具，保障井下施工安全性 |
| 4 结语 |
（2）形状记忆合金的应用现状综述（论文提纲范文）
| 1 形状记忆合金在航空航天领域的应用 |
| 2 形状记忆合金在汽车领域的应用 |
| 3 形状记忆合金在石油工程领域的应用 |
| 4 形状记忆合金在土木工程领域的应用 |
| 5 形状记忆合金在生物医学领域中的应用 |
| 6 新型形状记忆合金的研究应用 |
| 7 结论 |
（3）深井封隔器用新型金属密封元件关键特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 封隔器密封研究现状 |
| 1.2.1 封隔器传统密封研究现状 |
| 1.2.2 金属密封研究现状 |
| 1.2.3 封隔器金属密封研究现状 |
| 1.3 NiTi合金研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 封隔器密封元件设计及密封机理研究 |
| 2.1 封隔器密封元件密封机理分析 |
| 2.1.1 封隔器胶筒密封机理 |
| 2.1.2 封隔器金属密封元件密封机理 |
| 2.2 封隔器金属密封元件设计 |
| 2.2.1 封隔器工作原理 |
| 2.2.2 封隔器金属密封元件结构设计 |
| 2.2.3 密封元件的受力分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 封隔器金属密封元件密封性能研究 |
| 3.1 NiTi合金本构模型 |
| 3.1.1 NiTi合金的相变 |
| 3.1.2 模型离散 |
| 3.2 本构模型验证 |
| 3.2.1 材料力学性能试验 |
| 3.2.2 仿真模拟 |
| 3.2.3 结果处理与分析 |
| 3.3 数值模型建立 |
| 3.3.1 几何模型简化 |
| 3.3.2 材料属性与网格划分 |
| 3.3.3 边界条件设置与加载求解 |
| 3.4 外压对模型影响及消除方法研究 |
| 3.4.1 外压影响分析 |
| 3.4.2 引入内压 |
| 3.4.3 结果对比与分析 |
| 3.5 密封元件密封性能研究 |
| 3.5.1 密封元件应力研究 |
| 3.5.2 密封元件坐封力研究 |
| 3.5.3 密封元件接触应力研究 |
| 3.5.4 结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 封隔器金属密封元件的工程应用与优化 |
| 4.1 工程应用背景及要求 |
| 4.1.1 工程应用背景 |
| 4.1.2 工程应用要求 |
| 4.2 Workbench与 Isight联合仿真优化 |
| 4.2.1 Isight及其功能 |
| 4.2.2 多目标优化 |
| 4.2.3 密封元件参数的灵敏度分析 |
| 4.2.4 密封元件结构参数优化模型 |
| 4.2.5 优化结果分析与讨论 |
| 4.3 工程应用及失效分析 |
| 4.3.1 工程应用分析 |
| 4.3.2 工程应用中的失效分析及措施 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）超弹性金属密封桥塞封隔器及其电动坐封工具研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 封隔器研究背景及意义 |
| 1.2 封隔器国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外油田封隔器研究现状 |
| 1.2.2 国内油田封隔器研究现状 |
| 1.3 超弹性金属密封国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 超弹性金属密封桥塞封隔器井下坐封特性力学分析 |
| 2.1 桥塞的结构及其工作原理 |
| 2.1.1 桥塞的分类 |
| 2.1.2 QSA-114可取式桥塞简介 |
| 2.2 井下套管力学行为分析 |
| 2.2.1 套管井下力学分析假设 |
| 2.2.2 深井套管强度校核选型 |
| 2.3 井下桥塞锚定卡瓦力学行为分析 |
| 2.3.1 桥塞卡瓦与套管接触面受力分析 |
| 2.3.2 桥塞卡瓦锚定校核 |
| 2.4 井下高温密封元件特性分析 |
| 2.4.1 胶筒压缩特性理论假设与胶筒坐封力分析 |
| 2.4.2 井下超弹性金属密封元件高压密封特性分析 |
| 2.5 超弹性金属密封桥塞坐封工具技术指标 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超弹性金属密封桥塞及坐封工具研制 |
| 3.1 桥塞坐封工具整体方案设计 |
| 3.2 电动式桥塞封隔器坐封工具主要参数计算 |
| 3.3 新型电动桥塞坐封工具结构设计与工作原理 |
| 3.3.1 新型电动桥塞坐封工具结构设计 |
| 3.3.2 桥塞封隔器超弹性金属密封元件设计 |
| 3.3.3 电动桥塞坐封工具坐封工序 |
| 3.4 电动桥塞坐封工具关键零部件设计 |
| 3.4.1 梯形丝杠的设计分析 |
| 3.4.2 管柱抗压强度分析 |
| 3.4.3 上液压筒与推筒设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 桥塞工具关重件多工况下的有限元分析 |
| 4.1 电动式电缆桥塞坐封工具实体建模 |
| 4.2 桥塞卡瓦强度分析 |
| 4.2.1 桥塞卡瓦强度校核前处理过程 |
| 4.2.2 多种坐封力载荷桥塞卡瓦强度分析 |
| 4.2.3 各坐封力载荷下套管有限元分析 |
| 4.3 NiTi合金密封元件分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 密封元件与桥塞坐封工具高温高压性能试验 |
| 5.1 封隔器试验方法 |
| 5.1.1 封隔器试验质量等级 |
| 5.1.2 封隔器常见试验类型与检测项目 |
| 5.2 封隔器室内高温高压试验装置与方法 |
| 5.2.1 封隔器室内高温高压试验装置 |
| 5.2.2 封隔器室内高温高压试验操作方法 |
| 5.3 桥塞坐封工具及密封元件油浸试验数据采集及分析 |
| 5.4 桥塞坐封工具及密封元件失效机理分析及注意事项 |
| 5.4.1 超弹性金属密封元件失效分析 |
| 5.4.2 桥塞坐封过程抖动影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 研究总结 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）可取式封隔器工作机理及仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 封隔器的分类方法 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.5 论文的创新点 |
| 第2章 可取式封隔器结构设计及相关理论 |
| 2.1 可取式封隔器结构设计 |
| 2.1.1 可取式封隔器三维结构模型 |
| 2.1.2 可取式封隔器工作原理 |
| 2.1.3 可取式封隔器的性能特点 |
| 2.2 非线性问题 |
| 2.2.1 橡胶材料的非线性特性 |
| 2.3 橡胶材料的本构模型 |
| 2.3.1 Mooney-Rivlin模型 |
| 2.3.2 Yeoh模型 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 封隔器锚定机构和壳体螺纹的力学研究 |
| 3.1 有限元模型建立 |
| 3.1.1 模型简化 |
| 3.1.2 卡瓦与锥体的有限元模型建立 |
| 3.2 卡瓦运动状态的有限元分析 |
| 3.2.1 卡瓦和锥体的材料参数设定 |
| 3.2.2 卡瓦与锥体的有限元模型 |
| 3.2.3 单片卡瓦与锥体的有限元分析 |
| 3.2.4 六片卡瓦与锥体的有限元分析 |
| 3.3 两种连接螺纹的有限元分析 |
| 3.3.1 弹塑性接触问题的数值解法 |
| 3.3.2 三角形螺纹模型的参数选择与建立 |
| 3.3.3 梯形螺纹模型的参数选择与建立 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 密封胶筒的结构尺寸优化及仿真分析 |
| 4.1 胶筒组件的结构设计 |
| 4.1.1 胶筒的受力分析 |
| 4.1.2 胶筒变形分析 |
| 4.1.3 胶筒高度与剪切应力的关系 |
| 4.2 丁腈橡胶材料常数 |
| 4.3 胶筒的有限元模型 |
| 4.3.1 胶筒密封组件的模型简化 |
| 4.3.2 有限元模型的建立 |
| 4.4 密封件结构尺寸优化研究 |
| 4.4.1 胶筒外倾角的选取 |
| 4.4.2 胶筒高度优化 |
| 4.4.3 胶筒的厚度优化 |
| 4.5 外界条件对封隔器密封性能的影响 |
| 4.5.1 不同坐封载荷对胶筒密封性能的影响 |
| 4.5.2 不同环空尺寸对胶筒密封性能的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 可取式封隔器下入时管柱的强度研究 |
| 5.1 井下封隔器工具组合的力学行为研究 |
| 5.1.1 井下封隔器工具组合载荷分析 |
| 5.1.2 井下封隔器工具组合应力分析 |
| 5.2 井底井下封隔器工具组合静力学模拟分析 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）圆角结构对新型金属桥塞密封件液压成形性能的影响（论文提纲范文）
| 1 有限元模拟 |
| 1.1 液压成形工艺分析 |
| 1.2 有限元模型建立 |
| 2 液压成形实验 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 有限元模拟结果 |
| 3.2 圆角半径优化结果 |
| 3.3 液压成形实验结果 |
| 3.4 坐封实验验证 |
| 4 结论 |
（7）SMA在石油工程中的应用研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 形状记忆效应和超弹性 |
| 2 SMA在石油工程中的应用研究进展 |
| 2.1 SMA非螺纹连接管接头 |
| 2.2 SMA金属封隔器 |
| 2.3 SMA内补口 |
| 2.4 SMA在石油工程中的其他应用 |
| 3 其他形状记忆材料在石油工程领域的应用 |
| 4 结束语 |
（8）双向压缩封隔器设计与密封性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 封隔器概述 |
| 1.2.1 封隔器的基本结构 |
| 1.2.2 封隔器的类型 |
| 1.2.3 封隔器的失效 |
| 1.2.4 封隔器的工作原理 |
| 1.3 封隔器国内外研究发展现状 |
| 1.3.1 国外封隔器研究现状 |
| 1.3.2 国内封隔器研究现状 |
| 1.4 封隔器新产品开发及应用 |
| 1.5 国内外封隔器发展的异同 |
| 1.6 课题的主要研究内容和方法 |
| 1.6.1 课题的主要研究内容和重点 |
| 1.6.2 课题的主要研究方法 |
| 第二章 不同加载方式下封隔器密封非线性有限元分析 |
| 2.1 非线性有限元分析的基本理论 |
| 2.1.1 有限元分析简介 |
| 2.1.2 橡胶材料 |
| 2.1.3 非线性接触问题 |
| 2.2 胶超弹性本构模型材料常数的确定 |
| 2.2.1 变能函数与应力的关系 |
| 2.2.2 料力学性能试验 |
| 2.2.3 弹性本构模型材料常数的确定 |
| 2.3 不同加载方式下封隔器密封性能分析 |
| 2.3.1 密封性能评判的依据 |
| 2.3.2 常规胶筒有限元模型的建立 |
| 2.3.3 计算结果分析 |
| 第三章 双向压缩型封隔器的设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.1.1 Y241型封隔器简介 |
| 3.1.2 工作原理 |
| 3.2 结构设计 |
| 3.3 工作原理 |
| 3.3.1 锚定和坐封过程 |
| 3.3.2 解封过程 |
| 3.4 密封元件的设计 |
| 3.4.1 胶筒合理尺寸参数的确定 |
| 3.4.2 密封元件常用的橡胶材料 |
| 3.5 技术参数的确定 |
| 3.5.1 主要结构参数的确定 |
| 3.5.2 主要工作性能参数的确定 |
| 第四章 封隔器密封性能的有限元分析 |
| 4.1 封隔器异型胶筒密封性能分析 |
| 4.1.1 异型胶筒设计思路的提出 |
| 4.1.2 异型胶筒有限元模型的建立 |
| 4.1.3 不同的异型胶筒圆槽半径尺寸对封隔器密封性能的影响 |
| 4.1.4 单向压缩下异型胶筒密封性能分析 |
| 4.1.5 双向压缩下异型胶筒密封性能分析 |
| 4.1.6 不同橡胶硬度下异型胶筒密封性能分析 |
| 4.2 封隔器组合结构胶筒密封性能分析 |
| 4.2.1 组合结构胶筒设计思路的提出 |
| 4.2.2 组合结构胶筒有限元模型的建立 |
| 4.2.3 单向压缩下组合结构胶筒密封性能分析 |
| 4.2.4 副胶筒半径尺寸对封隔器密封性能的影响 |
| 4.2.5 改进隔环后组合结构胶筒密封性能分析 |
| 4.2.6 双向压缩下组合结构胶筒密封性能分析 |
| 4.2.7 不同橡胶硬度下组合结构胶筒密封性能分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）新型油气井井下密封型式（论文提纲范文）
| 1 新型的变异O形密封圈 |
| 1. 1 一体化密封 |
| 1. 2 金属密封圈 |
| 1. 3 T形密封 |
| 1. 4 金属接触复合胶筒 |
| 1. 5 超弹性记忆合金封隔器 |
| 2 结束语 |
（10）完井封隔器卡瓦和胶筒力学行为分析及结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 完井封隔器性能及结构优化设计国内外研究现状 |
| 1.2.1 完井封隔器卡瓦锚定性能及结构优化设计研究现状 |
| 1.2.2 完井封隔器胶筒密封性能及结构优化设计研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文创新点 |
| 第二章 封隔器分类与工作原理简介 |
| 2.1 封隔器分类方法 |
| 2.2 封隔器型号编制规则 |
| 2.2.1 封隔器型号编制组成 |
| 2.2.2 封隔器编码各代号含义 |
| 2.3 常见完井封隔器简介 |
| 第三章 完井封隔器卡瓦力学行为分析及结构优化 |
| 3.1 完井封隔器卡瓦受力分析 |
| 3.2 完井封隔器卡瓦力学行为数值模拟 |
| 3.2.1 完井封隔器卡瓦有限元模型建立 |
| 3.2.2 完井封隔器卡瓦有限元分析结果 |
| 3.3 完井封隔器卡瓦结构参数优化 |
| 3.3.1 牙顶角对卡瓦与套管接触应力影响 |
| 3.3.2 牙倾角对卡瓦与套管接触应力影响 |
| 3.3.3 卡瓦楔形角对卡瓦与套管接触应力影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 完井封隔器胶筒力学行为分析及结构优化 |
| 4.1 完井封隔器胶筒受力分析 |
| 4.1.1 胶筒自由变形阶段受力分析 |
| 4.1.2 胶筒约束变形阶段受力分析 |
| 4.2 完井封隔器胶筒力学行为数值模拟 |
| 4.2.1 完井封隔器胶筒有限元模型建立 |
| 4.2.2 完井封隔器胶筒有限元分析结果 |
| 4.3 完井封隔器胶筒结构参数优化 |
| 4.3.1 胶筒—胶筒接触面倾斜角对胶筒接触应力影响 |
| 4.3.2 胶筒高度对胶筒接触应力影响 |
| 4.3.3 封隔器加载方式对胶筒接触力影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 封隔器试验台功能及方案设计 |
| 5.1 封隔器试验台研制目的 |
| 5.2 封隔器试验类型及试验台主要功能 |
| 5.2.1 常见的封隔器性能试验类别 |
| 5.2.2 封隔器试验台主要功能 |
| 5.3 封隔器试验台方案设计 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间发表的论文 |
四、金属封隔器的试验研究（论文参考文献）
- [1]膨胀管技术在钻井与压裂领域研究进展[J]. 钟勇. 化工管理, 2021(26)
- [2]形状记忆合金的应用现状综述[J]. 牛豪杰,林成新. 天津理工大学学报, 2020(04)
- [3]深井封隔器用新型金属密封元件关键特性研究[D]. 张同善. 江苏科技大学, 2019(09)
- [4]超弹性金属密封桥塞封隔器及其电动坐封工具研制[D]. 仇炜谏. 江苏科技大学, 2018(03)
- [5]可取式封隔器工作机理及仿真分析[D]. 蔡旭东. 西南石油大学, 2018(02)
- [6]圆角结构对新型金属桥塞密封件液压成形性能的影响[J]. 陈大勇,徐勇,张士宏,陈岩,马震,尚晓峰. 锻压技术, 2017(03)
- [7]SMA在石油工程中的应用研究进展[J]. 王垚,李春福,林元华,杨军. 材料导报, 2016(S2)
- [8]双向压缩封隔器设计与密封性能研究[D]. 李长江. 中国石油大学(华东), 2016(07)
- [9]新型油气井井下密封型式[J]. 王继飞,张瑞霞,刘建新,魏伟,韩博,岳广韬. 润滑与密封, 2016(01)
- [10]完井封隔器卡瓦和胶筒力学行为分析及结构优化设计[D]. 陈家元. 西安石油大学, 2015(12)