油管柱压裂封隔器动压下作用胶筒密封浸入泄漏数值分析

摘要

在油管柱多级压裂技术中，封隔器胶筒的密封浸入泄漏直接影响水力压裂效果。考虑扩张式压裂封隔器胶筒的几何、材料非线性，以及接触和流体浸入边界的多重非线性，采用数值分析方法，建立油管柱压裂封隔器动压作用下胶筒密封浸入泄漏非线性数值模型，推导胶筒密封面泄漏过程浸入流体的计算公式，采用迭代算法求解封隔器胶筒的动力学方程。结果表明：数值分析计算的浸入泄漏长度与实验测试结果对比，符合率在11.1%内，证明所建数值模型和计算方法的正确性。上、下封隔器浸入泄漏规律相同，在动压作用下，胶筒与套管之间反复出现的坐封与浸入泄漏转化，是导致封隔器密封泄漏的主要因素。该结果为优化油管柱压裂封隔器设计、提高胶筒密封性能提供指导。

关键词

封隔器胶筒 / 浸入泄漏 / 数值分析 / 密封 / 非线性 / 油管柱压裂