董小娜罗敏贾丽徐亭亭迟云萍

1.东北石油大学机械科学与工程学院；2.中国石油大庆油田井下作业分公司

压力波动对水力锚安全性能的影响

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1.东北石油大学机械科学与工程学院；2.中国石油大庆油田井下作业分公司

开发低渗难采油气藏的最好办法就是多层压裂技术，多层压裂具有针对性强、作业时间短、压裂效果好等特点，但在压裂过程中经常会出现压力波动，致使管柱上下蠕动从而导致关键工具水力锚和封隔器失效，严重影响施工安全，因此压力波动对水力锚安全性能影响的研究至关重要。针对水力锚锚定、封隔器全部失效这一危险情况，考虑了接触非线性以及压裂管柱的瞬态动力学特性，运用ANSYS软件，建立了上部压裂管柱和下部工具串的力学模型，对不同压力波动幅值下的压裂管柱进行瞬态动力学分析，分析结果表明水力锚最大轴向摩擦力值随波动幅值的增加而增大，同时计算出使水力锚滑脱失效的临界压力波动幅值。该研究结果不仅可以为水力锚的优化设计提供有效的理论依据，也为压裂施工提供合理参数。

多层压裂；压裂管柱；压力波动；水力锚；滑脱失效；瞬态动力学

在压裂作业中，压裂管柱在管内外压力、轴向力、弯矩、扭矩、温度等因素的作用下，形成复杂的应力和应变。在施工现场经常遇到压力异常波动，造成砂堵、砂卡管柱，管柱活动不开，造成极大的经济损失［1-5］。……