高壓注水井帶壓作業(yè)防噴密封技術(shù)研究.pdf

1、通過分析國內(nèi)外不壓井帶壓作業(yè)工藝與設(shè)備的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀,闡述了不同結(jié)構(gòu)形式的防噴器的工作原理及其密封機理.針對高壓注水井帶壓作業(yè)防噴密封的工作特點,提出了一種不壓井帶壓作業(yè)的新工藝；研制了一套新型帶壓作業(yè)防噴密封裝置.該工藝采用了新型的防噴密封裝置,這種裝置以閘板防噴器滑動密封副為核心,以接箍探測器和壓力平衡系統(tǒng)作為輔助設(shè)備,構(gòu)成井口帶壓作業(yè)防噴密封系統(tǒng).該工藝原理主要是采用一對閘板防噴器倒出油管接箍,防噴器的開關(guān)動作是通過接箍探測器發(fā)

2、出的指令信號來控制,壓力平衡系統(tǒng)的作用是在防噴器動作前平衡防噴器閘板上、下的壓力差,使防噴器閘板在上、下壓力平衡的條件下進行開關(guān)動作,減少了系統(tǒng)的沖擊,減輕了頂部膠芯的摩擦磨損,延長了膠芯的使用壽命.閘板膠芯密封副采用適應(yīng)水潤滑的聚合物材料與高彈性橡膠材料硫化成一體構(gòu)成密封組件.密封組件設(shè)計成低成本,易于更換的結(jié)構(gòu)形式.工作時,耐磨環(huán)一方面承擔了與油管的接觸壓力另一方面又配合橡膠實現(xiàn)密封,因此,可以大大減少了密封副橡膠的磨損量,延長了密

3、封副的工作壽命.采用無限長矩形橡膠板的雙向大變形理論,推導出橡膠受壓變形時力與變形的近似關(guān)系,計算出膠芯對油管的密封比壓,確定了膠芯結(jié)構(gòu)的主要參數(shù),從而使膠芯的密封比壓滿足密封要求.防噴器可控柔性密封的控制方式采用電液控制系統(tǒng),首先詳細推導了閥控缸的傳遞函數(shù),并將其帶整個系統(tǒng)中,建立了系統(tǒng)的控制模型.應(yīng)用姒TLAB軟件建立了仿真模型,并進行仿真分析,使所采用的控制系統(tǒng)的動態(tài)特性指標滿足設(shè)計要求.接箍探測裝置采用液壓橋路結(jié)合動靜態(tài)組合密封