智能井的井下流量控制阀中的金属密封对于其可靠性具有重要的影响。针对具有圆度误差的金属密封和滑套的密封副(以下简称为金属密封副),利用ABAQUS研究了介质压力和初始过盈量对其接触应力的影响。研究发现①当金属密封副的2个椭圆截面长轴正交或重合时,接触应力沿接触环面分别呈“W”型或“M”型曲线分布。2种曲线上波峰和波谷处的接触应力的最值与密封面上的平均接触应力均随着介质压力、初始过盈量和滑套圆度误差的增加而增加;②当金属密封副的2个椭圆长轴夹角θ为15~75°时,接触应力分布曲线的波峰和波谷的最值和密封面上的平均接触应力先减小后增加,且与θ的关系曲线均关于θ=45°线近似对称。

液压控制的智能井系统通过长达数千米的液压管线向井下传送液压控制信号和动力,选择目的层层位和控制流量。向井下传送液压控制信号时,受传输介质和细长液压管线的影响,液压控制信号的传输速度、强度和形态都会发生衰减和扭曲,难以被井下设备识别。为对井下执行器进行可靠的控制,讨论了液压控制信号的传输速度、井眼温度沿深度方向变化对传输介质黏度的影响;分析了井口压力向井下传播时压力与时间的变化关系、地面液压控制信号传到井下时的形态变化、同时施加液压控制信号和液压动力信号时的传输特性,以及有无阻力状态下开启井下滑套时控制压力的变化;再考虑管线内径、加压方式、井眼环境、液压油黏度等对上述传输特性的影响,得出液压控制压力应大于5 MPa、3000 m深水井中井下液压信号传输时间约为25 min等定量评估结论。研究结...

智能井技术是油田实现高效、科学、合理开发的核心技术,也是未来油田开发的发展方向。智能井技术研究涉及到多个学科领域综合性系统工程研究,关键技术主要集中在井下参数测量技术、生产流体控制技术与数据传输技术。其中生产流体控制技术是智能井技术的关键核心技术,层间控制阀则是实现生产流体控制技术的核心工具。本文就智能井液压多档位控制阀结构设计提出优化设计方案,为液压控制阀结构优化设计提供新思路,推动智能井核心工具液压多档位控制阀国产化进程,为智能井技术装备系统国产化提供支持。