為了研究不同的凹槽寬度對(duì)封隔器氯丁密封膠膠筒密封性能的影響，分析中設(shè)置凹槽深度為1.5  mm、凹槽倒角為45。和工作壓力為巧MPa，以1 mm為梯度分別建立了凹槽寬度從15 mm至30 mm的有限元模型。不同凹槽寬度下氯丁密封膠膠筒的密封性能分析結(jié)果如圖所示。由圖可以看出.在15 MPa的坐封壓力下隨著凹槽寬度的增加氯丁密封膠膠筒的接觸應(yīng)力也隨之逐漸增加。在氯丁密封膠膠筒受力變形過(guò)程中，氯丁密封膠膠筒的外壁面首先與套管內(nèi)壁接觸，且由于凹槽寬度增加，氯丁密封膠膠筒首先與套管接觸的區(qū)域面積變小，而氯丁密封膠膠筒內(nèi)壁承受的壓力不變，使得氯丁密封膠膠筒的接觸應(yīng)力增大。隨著凹槽寬度的增加，氯丁密封膠膠筒產(chǎn)生的錨定力也增加，隨后其增加趨勢(shì)逐漸減緩。

        根據(jù)凹槽寬度和凹槽深度對(duì)氯丁密封膠膠筒工作性能的影響程度，對(duì)封隔器氯丁密封膠膠筒結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，考慮到膠筒的屈服應(yīng)力為12 MPa，最終確定氯丁密封膠膠筒的最優(yōu)參數(shù):凹槽寬度27 mm，凹槽深度1.5  mm。對(duì)優(yōu)選后的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果顯示，優(yōu)選后封隔器膠筒的最大接觸應(yīng)力為17.642 MPa，較優(yōu)化前17.203MPa增大2.5%。

封隔器氯丁密封膠膠筒密封性能測(cè)試

        根據(jù)擴(kuò)張式封隔器的設(shè)計(jì)方案以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果，按照所得尺寸參數(shù)，試制擴(kuò)張式封隔器氯丁密封膠膠筒實(shí)物，并對(duì)氯丁密封膠膠筒的工作性能進(jìn)行測(cè)試。封隔器氯丁密封膠膠筒工作性能測(cè)試裝置如圖17所示，試驗(yàn)時(shí)將氯丁密封膠膠筒裝人封隔器內(nèi)，在封隔器內(nèi)部施加壓力促使氯丁密封膠膠筒膨脹與套管緊密接觸，完成封隔器的坐封過(guò)程，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)撤回液體壓力即可完成封隔器的解封。

        試驗(yàn)前，先將封隔器氯丁密封膠膠筒與封隔器安裝在一起，密封槽處涂抹適量潤(rùn)滑脂，普通螺紋表面涂抹機(jī)油，在封隔器的下端連接盲堵，以封堵封隔器的下端出口，安裝好的封隔器如圖所示。將擴(kuò)張式封隔器整體安裝在套管內(nèi)，安裝時(shí)不能損壞擴(kuò)張式封隔器氯丁密封膠膠筒，同時(shí)將管線與套管上部相連，連接高壓試壓泵，通過(guò)油管管線、套管密封蓋連接油管和套管。之后打開(kāi)與油管相連的管線上的截止閥，高壓試壓泵通過(guò)油管管線加壓至20 MPa，每2 MPa穩(wěn)壓15 min,觀察試壓泵壓力表是否波動(dòng).做好試驗(yàn)記錄。最后通過(guò)試壓泵加壓推動(dòng)與封隔器相連接的活塞，當(dāng)氯丁密封膠膠筒開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，記錄氯丁密封膠膠筒移動(dòng)時(shí)的泵壓，根據(jù)活塞的面積和泵壓計(jì)算不同坐封壓力下氯丁密封膠膠筒的錨定力。http://www.zjdbfw.com/