针对目前常规的固井滑套分段压裂技术在深井超深井中存在工具管串下人性差、安全性低、开采效率不高等问题,提出一种无限级键槽式固井滑套,并设计配套的梭镖和新型中间三氯丁密封胶胶筒结构。基于橡胶热疲劳老化力学性能实验,建立梭镖氯丁密封胶胶筒三维动力学数值模型,研究防突环结构和氯丁密封胶胶筒结构对密封性能的影响规律。研究结果表明:当防突环的数量为2和防突环的开槽数为4时,氯丁密封胶胶筒的最小密封压力达到最大;氯丁密封胶胶筒长度对密封压力有显著影响,随着中间氯丁密封胶胶筒长度的增加,最小密封压力整体呈先增大后减小的趋势;氯丁密封胶胶筒的不同开孔形状对氯丁密封胶胶筒密封性能影响显著;当梭镖中间氯丁密封胶胶筒长度为125 mm时,开孔形状为半圆形且开孔半径为3一5 mm时,密封压力高,密封效果最好。
氯丁密封胶胶筒材料设计及拉伸实验,相比丁睛橡胶,氢化丁睛橡胶不仅具有耐油、耐磨、耐低温等性能,而且具有更好的耐热氧化老化、耐臭氧、耐化学剂和良好的动态性能。因此,文中氯丁密封胶胶筒材料采用氢化丁睛橡胶。为了考虑热疲劳老化对橡胶材料力学性能的影响,对高温处理后的试件进行拉伸实验。橡胶拉伸实验试件采用硫化温度150℃、硫化2h的相同工艾制作_参照标准GB/T 528-2009制备一系列1型哑铃型试件。为了使测得的数据更精确,测量的位置应该远离所夹持的部位。拉伸实验试件结构尺寸如图5所示。每个温度下采用5个试件进行实验,以避免实验误差。实验结果如表1所示。http://www.sdyuantai.net/