Композитное уплотнение является одним из самых важных подземных инструментов в нефтяной инженерии. Для улучшения работы пакера комбинированный тип состоит из прессованной резиновой трубы и расширенной резиновой трубы.

Для понимания уплотняющей способности комбинированной резиновой трубы были сравнены и проанализированы напряжение и контактное давление двойной расширенной комбинированной резиновой трубы и расширяющейся и сжимающейся комбинированной резиновой трубы с помощью программного обеспечения конечных элементов ABAQUS. Результаты анализа показывают, что при установленном давлении 15 мпа две резиновые манжеты могут эффективно контактировать с резиновым шлангом, и контактное давление между резиновой манжетой и внутренней стенкой резинового шланга больше, чем у одной резиновой манжеты, поэтому комбинация действительно может улучшить уплотнение и герметичность. При этом разница уплотняющего давления в комбинации расширения и давления является наивысшей, что на 50% выше, чем у одного расширения. Двойное расширение под резиновой манжетой и расширяющееся сжатие резиновой манжеты должны быть должным образом усилены и утолщены для улучшения рабочей нагрузки резиновой манжеты.

Комбинированное уплотнение является одним из самых важных подземных инструментов в нефтяной инженерии, которое широко используется в различных производственных звеньях разведки и разработки нефти и газа. Оно расположено между трубопроводом и шлангом или шлангом и стенкой открытого скважины и используется для уплотнения аннулярного пространства между трубопроводом и шлангом или шлангом и стенкой открытого скважины. Среди них уплотняющие элементы (резиновые манжеты), изготовленные из неметаллических материалов, таких как резина, являются наиболее важными устройствами, и существуют два типа сжатых резинок, которые полагаются на осевое давление для уплотнения и расширенные резинки, которые полагаются на радиальное давление для расширения уплотнения. С развитием технологий нефтяной инженерии и увеличением рабочего давления для улучшения уплотняющей способности и герметичности появилась комбинация сжатой резиновой манжеты и расширенной резиновой манжеты. Структура резиновой манжеты должна быть разумно спроектирована и использоваться в пределах ограниченного диапазона давления, иначе это может легко привести к повреждению и утрате уплотнения. Поскольку резиновая манжета является нелинейным материалом, ее теоретическое исследование затруднено, поэтому часто используются методы численного анализа, такие как конечные элементы, для анализа ее механических свойств. Подгоняя экспериментальные данные с помощью модели суперупругого материала в программном обеспечении ANSYS для конечного элемента, определяется конститутивная модель, которая может точно описать зависимость напряжения и деформации резиновой манжеты, и получается распределение осевого контактного давления. Разработана модель расчета конечных элементов для проблемы контакта между компонентами сжатия и расширения, и анализируется распределение контактного давления. Влияние рабочей длины, толщины, формы плеча и расположения проволоки на напряжение и деформацию расширяющейся резиновой манжеты было проанализировано с помощью программного обеспечения конечных элементов. С учетом контактного давления и объема резиновой манжеты были проведены оптимизационные проектирования структуры резиновой манжеты с использованием метода конечных элементов.

Будь то двойное расширение комбинированного уплотнения или уплотнение комбинирования расширения и сжатия, при установленном давлении расширения 15 мпа два уплотняющих цилиндра могут эффективно контактировать со шлангом, и контактное давление между комбинированным уплотняющим цилиндром и внутренней стенкой шланга больше, чем у одного уплотняющего цилиндра, поэтому комбинация действительно может улучшить уплотнение и герметичность. При этом разница уплотняющего давления в комбинации расширения и давления является наивысшей, что на 50% выше, чем у одного расширения.