刘 林，陈和平，李永革，王 琴

水平井分段压裂封隔器研制与封隔性能分析

刘 林1，陈和平2，李永革2，王 琴1

（1.西南石油大学机电工程学院，成都610500；2.中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院，辽宁盘锦124010）①

在国内外封隔器研究成果的基础上，结合分析水平井分段压裂技术，设计出一种新型水平井分段压裂封隔器。介绍了该封隔器的应用工况、主要结构和工作原理，采用几何、材料非线性接触问题的方法建立封隔器的力学模型，通过应用ABAQUS软件模拟封隔器胶筒的坐封情况，为封隔器结构改进提供了理论依据。对进一步提高封隔器的理论研究水平、减少井下事故、提高油气勘探开发效率、降低生产成本等具有重要意义。

封隔器；胶筒；有限元分析；ABAQUS

封隔器在石油开采过程中使用非常广泛，例如油井分层注水、分层开采、分层酸化及水平井分段压裂中都会用到，其封隔性能直接影响分层和分段工艺的实现。鉴于封隔器在油田生产的重要性，因此研究封隔器对提高油气井的产量具有重要意义。近年来在封隔器设计上，现代机械设计及自动化分析软件得到越来越普遍的应用［1－4］，计算机仿真技术的应用降低了封隔器研制成本，缩短了开发周期，提高了产品的综合性能。

1 技术分析

1.1 结构

水平井分段压裂用封隔器主要由油管扣、中心管、定位壳体、防变形环、隔环、胶筒组、力传递环、一级活塞、外壳体、加长中心管、力传递筒、二级活塞、连接段、下接头等组成［5－6］，其结构如图1所示。……