郭慧娟，王鑫，赵运才

(1.中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 102200；2.江西理工大学机电工程学院，江西赣州 341000)

膨胀管(SET)技术通过膨胀管和膨胀锥组合，将膨胀管和锥体下到井内特殊地质层，以机械、液压或两者结合的方式驱动膨胀锥挤压膨胀管，使膨胀管内径扩大，实现有效封堵复杂地层、修复损坏套管及重复压裂等目的[1]。膨胀管的膨胀过程是从弹性状态到弹塑性状态最终达到完全塑性状态的过程，要求膨胀管具备较好的抗拉性、塑性、抗断裂性、延展性[2]。

膨胀锥作为膨胀管技术中的一个重要工具，在工作时受到极大的接触压力和摩擦力，因此要考虑膨胀锥的锥体结构、选材和润滑问题，要求其具有足够的强度、刚度、耐冲击性、耐磨损及耐腐蚀性等。目前改善膨胀锥耐磨性能的措施包括采用基材强化、优化膨胀锥结构、添加润滑脂、表面涂层、选用耐磨硬质材料，以实现最大程度减小锥体表面磨损，提高使用寿命，满足超长段膨胀要求。张仁勇等[3]选用模具钢Cr12MoV为基材，对其进行 1 020 ℃淬火+160 ℃低温回火处理，设计加工出小锥角(6°)的膨胀锥，采用自上而下的膨胀工艺对J55套管和316L不锈钢管进行径向膨胀试验。结果表明：经过回火处理后的 Cr12MoV膨胀锥满足工作要求，并顺利完成对J55套管和316L不锈钢管的径向膨胀。郭慧娟等[4]通过对不锈钢膨胀管进行不同锥角下的膨胀过程数值模拟，研究了锥角与膨胀压力、压力波动、膨胀后半径及轴向缩短量的关系。……