基于Taguchi方法的计数式全通径压裂滑套优化设计

摘要：

针对全通径压裂滑套中内滑套的动作压力不能满足现场施工要求的问题,对内滑套的结构参数进行了优化,以期在保证内滑套结构强度的同时提高内滑套的动作压力.利用Plackett-Burman设计法筛选了影响内滑套动作压力的显著影响因子,采用Taguchi方法优化了显著影响因子,通过方差分析确定了最优参数组合.采用数值模拟及室内模拟试验方法评价了内滑套优化前后的性能,得到了最优参数组合:筋宽角180°,筋长1700 mm,筋厚55 mm,筋锥角895°,爪倾角1150°,爪锥角650°.数值模拟得出,内滑套动作压力由48 MPa增大到了75 MPa,内滑套在运动过程中所受的最大应力由9920 MPa增大到了1 1010 MPa,但仍小于材料的许用应力;室内试验得出,内滑套动作压力由51 MPa提高到了79 MPa,满足现场施工要求.研究结果表明,应用Taguchi方法优化的计数式全通径压裂滑套结构参数合理.

关键词：Taguchi方法、Plackett-Burman设计、全通径、压裂滑套、结构参数、优化设计

所属期刊栏目：45

分类号：TE934+.2(石油机械设备与自动化)

资助基金：中石化石油工程技术服务有限公司科技攻关项目"多簇无限级压裂固井工具研制"SG1307-01K;胜利石油管理局博士后项目"计数式多簇全通径压裂滑套研制"GKB1512

在线出版日期：2017-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：97-103