О РАСЧЕТЕ ЭЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УПЛОТНЕНИЯ В ГИДРОЦИЛИНДРАХ ПАКЕРОВ Гусейнли З.С.,Алиева А.Р.

Азербайджанский Государственный университет нефти и промышленности


Номер: 5-1
Год: 2017
Страницы: 35-38
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

пакеровка, внутренние скважинные оборудования, пакер, уплотнения пакера, относительная деформация, мгновенный модуль упругости, вязкость резины, setting of packer, internal downhole equipment packer sealing of packer relative deformation, instantaneous modulus of elasticity, viscosity of rubber

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье рассмотрено изучение эластических свойств уплотнения гидроцилиндров пакера. С этой целью использовался модуль закона Гука с учетом вязкости материала (резина). Определено выражение, описывающее вязко-упругого поведения резинового уплотнения и установлено ядро релаксации напряжения (также ползучести) резинового уплотнения гидроцилиндров. Приведено экспериментальное определение релаксации напряжения.

Текст научной статьи

Современные расчетные методы определения эластических свойств уплотнения герметизирующих узлы скважинного пакерного оборудования, к сожалению не полностью отвечают требованиям условий работы скважинного пакерного оборудования (пакеры, якоря, различные клапаны, разъединители колонн и скважинные инструменты). Специалисты, создавая это оборудование, часто сталкиваются с некоторыми проблемами при проектировании и конструировании резиновых уплотнителей колец, которое широко используется в самой конструкции пакеров (в гидроцилиндрах, клапанах и в конце в резьбовом соединение и т.д.). Резиновые уплотнения должны обеспечить надежные сроки службы. Поэтому уплотнения используются для того, чтобы возникающие напряжения, в зоне контакта резины с металлом, то есть более жестким материалом, могли обеспечивать герметичность соединения по этой контактной поверхности при заданном давлении жидкости и газа. Здесь, деформационные свойства резины имеют большое влияние на герметичность соединения узлов. Критерием выбора параметров уплотнения эластических свойства, является контактное напряжение. Следовательно, при проектирование уплотнения, необходимо найти тот уровень деформации резинового уплотнителя, при котором контактные напряжения будут достаточными и за то время, в течение которого можно гарантировать, что напряжение будет сохраняться в необходимых пределах. Эту задачу позволяет решить исследование процесса релаксации напряжений. С этой целью изучим характеристики эластических свойств резинового уплотнения в гидроцилиндрах пакеров. Описание упругого поведения резиновых уплотнений с ползучестью, которого справедлив закон вязкости Ньютона : где напряжение; вязкость материала резины; относительная деформации в дифференциалах. Наиболее естественной попыткой описания развития деформаций твердого тела во времени, является объединение свойств вязкости и упругости: Однако эти свойства объединяются по разному: можно выключить разное количество вязких и упругих элементов. Составим уравнение, связывающее и . Для каждого элемента модели имеем: Также из структуры модели следует ; ; ; Присоединяем выражения и , получим систему из семи уравнений. Исключив из этой системы шесть величин получим одно уравнение или Введя обозначения приведем уравнение к виду где - мгновенный модуль упругости резины. Из последнего выражения видно, что при быстром погружении и справедлив обычный закон Гука: В другом крайнем случае, когда нагрузка действует достаточно долго и скорости изменения и очень малы и получим где - есть так называемый равновесный модуль. Уравнение можно использовать для определения при заданном , или наоборот где . Интегрируем уравнение , при заданном . Общий интеграл уравнения можно записать, применяя способ вариации произвольной постоянной в решении однородного уравнения Учитывая, что при , получаем Аналогично получаем и при заданном : Для экспериментального анализа уравнения и преобразуют в виде где и есть ядро интегральных уравнений, характеризующих релаксацию напряжения и ползучести. Для обработки экспериментальных результатов описывают медленные процессы в виде где гамма функция; ϰ - константы материала. Экспериментальные результаты показаны в формуле которые достаточно хороши для аппроксимации большого количества марок резины и размеров уплотнения гидроцилиндров пакерного внутреннего скважинного оборудования. Выводы: 1. Проведены экспериментальные исследования по релаксации напряжения резинового уплотнения гидроцилиндров пакерного оборудования. 2. Установлено, что полученное выражение ядра релаксации и ползучести, является наиболее удобным с точки зрения применением в расчетной практике для определения гарантийных сроков (релаксация напряжения). Определение размера уплотнения для резиновых уплотнителей гидроцилиндров пакерного оборудования.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.