楔形封隔器卡瓦与套管相互作用的力学分析

简介

为了了解楔形封隔器卡瓦与套管相互作用的力学性能,为封隔器优化设计和坐封参数选择提供依据,通过分析坐封锥体和卡瓦的受力状态,得到了卡瓦与套管接触力计算公式,厘清了影响因素。应用ANSYS有限元分析软件建立了坐封锥体-卡瓦-套管有限元分析模型,分析了不同轴向坐封压力下卡瓦牙齿咬入套管的深度及卡瓦牙齿顶的应力。结果表明,越靠近楔形卡瓦尖端的卡瓦牙齿咬入套管的深度越深;随着轴向压力的增加,同一卡瓦牙齿咬入深度线性增加。一般来说,卡瓦牙咬入套管的深度不超过1mm。卡瓦接触套管后,在卡瓦牙齿尖处有较严重的应力集中现象。各个卡瓦牙的受力并不均匀,随着离坐封锥体距离的增加,各卡瓦牙齿的工作应力非线性递减。