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基于纳米流控系统的超弹套管保护套结构原理与性能试验 被引量：1
1
作者 章娅菲 祁珊珊 窦益华 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期54-58,共5页
针对套管承受非均匀载荷及压力温度变化引起的气窜问题,利用纳米流控能量吸收/转换系统所具有的独特的温变压变特性,提出了在套管外包覆超弹套管保护套的方法,介绍了超弹套管保护套的结构和原理,并通过压力-体积试验和温变试验测试了MF... 针对套管承受非均匀载荷及压力温度变化引起的气窜问题,利用纳米流控能量吸收/转换系统所具有的独特的温变压变特性,提出了在套管外包覆超弹套管保护套的方法,介绍了超弹套管保护套的结构和原理,并通过压力-体积试验和温变试验测试了MFI型沸石-水流控系统的性能。压力-体积试验发现,MFI型沸石-水流控系统中的功能流体(水)随外界压力与温度的变化自发流入或流出纳米多孔介质的孔道,通过体积变化平衡外压或温度的变化,降低套管失效概率与气窜风险。温变试验发现,当温度在30～75℃之间变化时,该套管保护套的压力阈值随温度升高而降低,其形变能力随温度升高而增强,具有优异的温变工作特性。研究表明,套管外包覆合适超弹套管保护套,利用其温度和压力变化下良好的变形协调能力,可有效解决复杂工况下套管外气窜的问题。 展开更多
关键词 套管保护套 气窜 纳米流控系统 MFI型沸石 压力-体积特性
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弹性套管保护套设计及应用方法
2
作者 章娅菲 窦益华 祁珊珊 《机械设计与制造工程》 2018年第8期115-118,共4页
为解决套管因地应力改变而导致的变形问题,并减小套管与水泥石环间的气窜风险,利用纳米流控能量吸收/转换系统的超弹体积形变能力,设计了一种弹性套管保护套。该套管保护套紧密包覆在套管外围,由支撑骨架封装纳米流控能量吸收/转换系统... 为解决套管因地应力改变而导致的变形问题,并减小套管与水泥石环间的气窜风险,利用纳米流控能量吸收/转换系统的超弹体积形变能力,设计了一种弹性套管保护套。该套管保护套紧密包覆在套管外围,由支撑骨架封装纳米流控能量吸收/转换系统构成。根据杨氏方程,结合该套管保护套应用情景,给出了所述套管保护套的设计步骤,包括纳米流控能量吸收/转换系统配方的选取方案及纳米多孔介质最可孔径的确定方法。使用该方法可获得适用于不同工程环境的弹性套管保护套。在套管外围应用该套管保护套,可有效增强套管抗内挤与抗外压的能力,并可提高套管与水泥石环之间的匹配关系,减小套管因变形或气窜而导致的失效风险。 展开更多
关键词 套管保护套 弹性材料 纳米流控能量吸收/转换系统 纳米多孔介质 设计方法
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