套损井多次补贴用可变径膨胀锥设计与性能分析

摘要：

针对套损井已补贴段下方无法进行多次补贴的问题,设计了一种可变径膨胀锥,以实现膨胀工具小直径入井、大直径膨胀,从而达到对套损井多次补贴的目的.在设计可变径膨胀锥结构的基础上,建立了膨胀锥闭合过程中的力学计算模型和运动计算模型,得到了膨胀力与推力、楔形角、摩擦系数的函数关系及推力与约束力、摩擦系数的函数关系.计算结果表明,可变径膨胀锥的膨胀力是推力的1.53倍,端面摩擦系数由0.1增大至0.4过程中推力增大8.8 kN,由0.5增大至0.8过程中推力增大19.0 kN,膨胀锥最大应力454MPa.样机室内试验结果表明,该工具结构设计合理,启动压力3～5 MPa,完全闭合压力52 MPa,膨胀锥最大外径由188.0mm增大至220.0mm,与常规膨胀锥尺寸相同,膨胀率达17.02％.研究结果表明,可变径膨胀锥的膨胀力随推力增大而线性增大,能够实现膨胀工具小直径入井、大直径膨胀,进一步降低闭合压力后具有广阔的应用前景.

关键词：套损井、套管补贴、可变径、膨胀锥、力学分析、样机试验

所属期刊栏目：45

分类号：TE925(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“大港油区大油气田勘探开发关键技术研究”之课题“高效钻完井及油气层保护配套技术研究”2014E-0610部分研究内容

在线出版日期：2018-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：78-83