發(fā)布時(shí)間：2018-06-30 19:53

  本文選題：智能滑套 + RFID��； 參考：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：頁巖氣已成為我國(guó)能源發(fā)展的一個(gè)新方向,也將在我國(guó)未來能源中占據(jù)重要地位。水平井多級(jí)分段壓裂技術(shù)是目前頁巖氣儲(chǔ)層改造應(yīng)用最廣泛的方式,也是頁巖氣開發(fā)中占投資比重較大的環(huán)節(jié)。橋塞射孔分段壓裂技術(shù)和多級(jí)投球滑套壓裂技術(shù)是目前水平井多級(jí)分段壓裂常用的技術(shù),但存在工藝復(fù)雜,壓裂級(jí)數(shù)受限制等缺點(diǎn),難以滿足壓裂新工藝要求。針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有壓裂技術(shù)的不足,本文在廣泛調(diào)研了國(guó)內(nèi)外無級(jí)差滑套的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于RFID通訊的智能滑套。該滑套以RFID技術(shù)作為通訊方式,以壓裂脈沖通訊作為輔助通訊方式,以空心軸電機(jī)作為動(dòng)力源,針對(duì)智能滑套中動(dòng)密封和信號(hào)傳輸接頭密封展開了詳細(xì)研究。所設(shè)計(jì)的智能滑套可實(shí)現(xiàn)全通徑、無限級(jí)數(shù)壓裂,滑套開度連續(xù)可調(diào)、壓裂工藝簡(jiǎn)單,克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本文的具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)本文在廣泛調(diào)研了國(guó)內(nèi)外無級(jí)差滑套的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了壓力脈沖控制—液壓驅(qū)動(dòng)式和RFID通訊控制—電機(jī)驅(qū)動(dòng)式兩種智能滑套,通過對(duì)兩種方案進(jìn)行對(duì)比,優(yōu)選出RFID通訊控制—電機(jī)驅(qū)動(dòng)式滑套作為優(yōu)選設(shè)計(jì)方案,并對(duì)其壓裂工藝流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。(2)對(duì)彈性體密封機(jī)理進(jìn)行了分析,選用了低摩擦、耐腐蝕的C形滑環(huán)密封圈作為滑套動(dòng)密封用密封圈,通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了 C形滑環(huán)密封圈材料力學(xué)性能參數(shù)測(cè)試和摩擦系數(shù)測(cè)定,根據(jù)測(cè)出的參數(shù)使用有限元方法分析了密封壓力、壓縮率和溫度等與密封性能和摩擦力的關(guān)系;在壓力為0-70MPa、溫度為20-120℃范圍內(nèi),通過分析發(fā)現(xiàn),壓縮率越大密封能力越好,隨著溫度升高,密封圈膨脹,使得密封能力增強(qiáng);在一定速度范圍內(nèi),C形滑環(huán)具有內(nèi)外行程摩擦力相等特點(diǎn),隨著溫度、壓縮率和密封壓力的增加,摩擦力增大,且壓縮率越高,溫度對(duì)摩擦力的影響越大;當(dāng)密封壓力達(dá)到70MPa時(shí),為保證密封的可靠性,密封圈壓縮率應(yīng)不低于15.6%。(3)為了實(shí)現(xiàn)通訊信號(hào)從高壓腔室傳遞至常壓腔室,設(shè)計(jì)了信號(hào)傳輸接頭,對(duì)信號(hào)傳輸接頭的密封機(jī)理進(jìn)行了分析,分析了密封填充材料為橡膠和環(huán)氧樹脂時(shí)信號(hào)傳輸接頭的密封性能,通過分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)填充的環(huán)氧樹脂與橡膠體積比為2:3時(shí)能起到良好的密封效果,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了信號(hào)傳輸接頭在密封70MPa壓力范圍內(nèi)密封和通信的可靠性。(4)開展了智能滑套結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì),將智能滑套劃分為天線部分、電控部分、動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分和滑套部分,選用絲杠螺母機(jī)構(gòu)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑套啟閉,并對(duì)軸承配合間隙進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),基于動(dòng)密封研究和滑套的壓力工況,智能滑套中動(dòng)密封用密封圈的壓縮率選用15.6%,滑套在啟動(dòng)時(shí)所需的最大推拉力為8087N,換算成電機(jī)所需的扭矩為51.5N·m;繪制了零部件加工圖,并運(yùn)用三維建模進(jìn)行了裝配和干涉分析,完成了零部件的加工和樣機(jī)的組裝;通過樣機(jī)室內(nèi)打壓實(shí)驗(yàn)和投球?qū)嶒?yàn)測(cè)試了滑套密封性能和滑套開度的可調(diào)性。
[Abstract]:The shale gas has become a new direction of our country ' s energy development , and it will occupy an important position in the future energy of our country . ( 2 ) The sealing performance and friction coefficient of C - ring seal ring were analyzed . The sealing performance and friction coefficient of C - ring seal ring were analyzed by using finite element method . ( 4 ) The intelligent sliding sleeve structure is designed in detail , and the intelligent sliding sleeve is divided into antenna part , electric control part , power part , transmission part and sliding sleeve part .
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE938

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 覃言;滑套式鋼筆[J];發(fā)明與革新;2001年11期

2 張世甫;滑套使用中若干問題的分析探討[J];鉆采工藝;2002年01期

3 ;機(jī)械式可開關(guān)滑套試驗(yàn)成功[J];石油機(jī)械;2013年06期

4 石磊;;一種新型滑套開關(guān)工具及配套技術(shù)應(yīng)用研究[J];西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

5 郭朝輝;魏遼;馬蘭榮;;新型無級(jí)差套管滑套及其應(yīng)用[J];石油機(jī)械;2012年10期

6 秦金立;戴文潮;萬雪峰;趙晨熙;韓峰;;無線射頻識(shí)別技術(shù)在多級(jí)滑套壓裂工具中的應(yīng)用探討[J];石油鉆探技術(shù);2013年03期

7 戴文潮;秦金立;薛占峰;侯乃賀;趙晨熙;;一球多簇分段壓裂滑套工具技術(shù)研究[J];石油機(jī)械;2014年08期

8 汪超;徐建寧;屈文濤;朱端銀;;內(nèi)滑套式射流泵的研制[J];流體機(jī)械;2008年01期

9 李大寨;王克沛;;基于RFID技術(shù)的智能滑套分段壓裂工具的設(shè)計(jì)[J];機(jī)械與電子;2014年02期

10 張亮;王丙剛;馬認(rèn)琦;;深水生產(chǎn)滑套密封設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J];石油機(jī)械;2014年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 張逸飛;三銷滑套溫冷復(fù)合精密鍛擠多工序成形工藝研究[D];山東大學(xué);2016年

2 安倫;新型多級(jí)壓裂滑套研究與分析[D];西南石油大學(xué);2016年

3 劉巖巖;基于石油井下射頻滑套設(shè)備的技術(shù)研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2016年

4 雷鴻翔;基于RFID通訊智能滑套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D];西南石油大學(xué);2017年

5 張珍珍;水平井分段壓裂投球滑套的結(jié)構(gòu)性能分析與優(yōu)化[D];西南石油大學(xué);2017年

6 趙珩煜;一球多簇壓裂滑套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D];長(zhǎng)江大學(xué);2017年

7 李雨丹;井下滑套閥開度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安石油大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：2086651