套管气密封检测工具的非对称解封研究.pdf

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1、仪器仪表／检测／监控现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2016年第4期套管气密封检测工具的非对称解封研究+王国荣，陈宝康，胡刚(西南石油大学机电工程学院，成都610500)摘要：以7寸套管气密封检测工具为研究对象，通过分析影响胶筒回弹性能的因素，提出3种方案使气密封检测工具的上胶筒回弹速度快于下胶筒，即增大上胶筒硬度(减小下胶筒硬度)，补强上胶筒，在上胶筒中添加尼龙纤维和增大上胶筒与滑套接触面积。研究表明，在维持原胶筒物理性能(弹性模量、泊松比)不变的前提下，改变下胶筒与滑套接触面面积的大小可以实现非对称解封。为有效解决该工具在现场解封过

2、程中存在被顶出套管这一问题提供了思路，减小经济损失的同时，有利于提高气密封检测过程的安全性与稳定性。关键词：套管；气密封检测；胶筒；回弹；非对称解封中图分类号：TE931+．2文献标志码：A文章编号：1671_3133(2016)04珈143—04DOI：10．16731／i．cnki．1671—3133．2016．04．028Studyonasymmetricalremovesealedofgassealtestinginstrumentforcasingpi．peWangGuorong，ChenBaokang，HuGang(CollegeofMechanicalandEle

3、ctronicEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：Takegassealtestinginstrumentfor7incasingpipeastheresearchobject，anal)‘zethefactomwhichinfluencetherub-ber’spropertyofrebound，andcameupwiththreesolutionstomaketheupperrubber’Sreboundspeedfasterthanthelowerone’S．Thefi

4、rstmethodisincreasehardnessoftheupperrubberordecreasehardnessofthelowerone．thesecondisthroughaddnylonfiberinmbbertoenhanceitsstrength，thethirdisinereasethecontactsurfaceai'eaofmbberandslidingsleeve．There-searchfindingsshowthatifkeepthembber’smaterialperformanceconstant，canrealizetheasymmetri

5、calremovesealedthroughchangethecontactsurfaceareaofmbberandslidingsleeve．Ithasprovideathinkingforfigureouttheproblemeffectivewhichtheinstrumentmayrushoutfromcasingpipewhentesting，italsocandecreasetheeconomiclossandimprovethesecurityoftes-ringprocessgreatlyatthesfllnetime．Keywords：casingpipe；

6、gassealtesting；nlbber；rebound；asymmetricalremovesealed0引言套管气密封检测工具一般用于地下储气库、天然气井等的完井套管井筒密封性能检测，以保证完井管柱的完整性，杜绝油套串通、气体泄漏等安全隐患¨圳。其主要结构包括隔环、上下胶筒、中心管与滑套等[5]。在套管气密封检测工具中，胶筒主要起密封作用，其工作过程主要分为3个阶段：坐封阶段，胶筒两端面受轴向载荷，作用产生变形并填满气密封工具本体与被检测套管间的空隙，在上下胶筒间(即两根套管的接箍处)形成环空；稳压阶段，环空充满高压检+西南石油大学国家科技重大专项资助项目(2011ZX0

7、5036-003)测气体，此阶段胶筒一直处于受压变形状态；解封阶段，作用于胶筒两端面的载荷得到释放，胶筒依靠橡胶材料自身弹性恢复原状。胶筒的硬度、强度以及其与滑套端面接触处的推力是影响气密封检测工具解封速度的3个主要因素。现用气密封检测工具为对称式解封，上下胶筒受力大小相同，压缩与回弹速度一致。在解封阶段，上下胶筒同时解封，解封速度相同，套管气密封检测工具的局部结构原理如图1所示，图l中／为轴向载荷；d，、d：、d，分别为滑套小径、中径、大径。然而，在现场实际应用工况下，上下胶筒的解封速度有