[发明专利]高温高压斜井液压封隔器的受力分布模拟方法

摘要

本发明属于油气藏开发工程管理技术领域，其公开了一种高温高压斜井液压封隔器的受力分布模拟方法，模拟超深斜井管柱受力分布情况。本发明包括以下步骤:a.建立微元体受力分析的微分方程耦合系统模型；b.计算液压封隔器轴向力分布相关参数；c.对微分方程耦合系统模型进行求解，获得液压封隔器轴向力分布情况。本发明考虑了管柱的轴向载荷、内部与外部流体的压力、管柱与井壁之间的正常压力以及流体的摩擦与粘性摩擦，从而构建微分方程模型，模拟超深斜井管柱受力分布情况。 1

主权项

1.高温高压斜井液压封隔器的受力分布模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：a.建立微元体受力分析的微分方程耦合模型；b.计算液压封隔器轴向力分布相关参数；c.对微分方程耦合模型进行求解，获得液压封隔器轴向力分布情况；步骤a中，所述微分方程耦合模型如下：步骤b中，所述计算液压封隔器轴向力分布相关参数，具体包括：b1.计算放下测试管后或挤压液压封隔器之前的轴向力TP；在放下测试管阶段，管底的轴向力描述如下：其中，和分别表示管底外部和内部的压力；和分别表示管道支线的外部和内部区域的面积；把这些初始条件代入微元体受力分析的微分方程耦合模型，获得放下测试管后或挤压液压封隔器之前的轴向力T_P；b2.计算活塞变化ΔL1h:根据胡克定律,其中，Lh表示封隔器管道的长度；Eh表示封隔器管道的轴向刚度；△Fh表示集中胡克力，并且计算为ΔFh＝(AP‑Ai)ΔPi‑(AP‑Ao)ΔPo  (23)其中，AP,Ai,Ao分别表示管道的密封区、内部区域和外部区域的面积；△Pi和△Po分别表示内部和外部的压力差；b3.计算膨胀变化△L3h:其中，μ表示钢的泊松比；E表示钢的弹性模量；ρC表示内部液体的质量密度；ρK表示黑腔液体的质量密度；PC和PK分别表示封隔器和黑腔内部的压力；τ表示管道内移动液体的摩阻系数；R表示管道内部和外部半径之比。