F35-35型多功能一体式防喷器组是针对车载修井作业空间受限而设计开发的,具有高度更低、质量更轻、省时省力的优点,是一种同时具备环形防喷器、双闸板防喷器两大元件功能的井控装备。为了优化结构,通过Pro/E三维软件进行实体建模,并进行有限元分析计算及校核,确定一次铸钢成型的一体式防喷器组主壳体满足设计规范。该新产品的现场应用情况表明,较常规防喷器组,减少了作业程序1步,优化了钻修井工艺;减少了密封泄漏点1处,降低了安全风险;取消了法兰大螺栓,节约了作业时间1 d以上。

介绍了KL180-140型压裂井口装置的结构和功能,并对压裂井口装置油管头、悬挂器、压裂井口装置平板阀阀体等关键部件进行了三维建模及强度校核。该装置由油管头、金属密封式悬挂器总成、上法兰、PFF180-140法兰式平行闸阀、压裂注入头等组成,实现了页岩气压裂生产工艺,经现场应用效果良好。

在20℃、60℃、90℃三种温度下分别对PTFE、10%碳纤维PTFE和20%碳纤维PTFE进行拉压试验,得到三种材料在不同温度下的拉断伸长率和拉伸强度。对三种材料制成的泛塞封在不同温度、105MPa下进行有限元分析,仿真结果表明碳纤维含量越高的材料,唇口处最大Mises应力值越大;随温度升高,三种材料的密封件越不容易发生拉伸破坏;碳纤维含量越少的材料,受拉伸程度越小。阀杆进行上下移动时,内唇应力值变化幅度比外唇应力值幅度大;上行程有利于密封的实现;靠近内唇端部的部分,受阀杆移动影响越大。

在钻井、完井作业工艺中,由于常规的手动平板阀输出力矩小、开关时间长;液动平板阀液压装置易出现故障,进而影响了下一步工序的正常进行,严重时甚至导致安全事故的发生.文中研制的手液动一体式平板阀集成了液动方式和手动方式的全部优点,具有结构简单、密封可靠、制造成本低、操作迅速等特点,尤其是能避免因液压控制系统出现问题时而无法关闭阀门的现象,提高了阀门的安全可靠性.现场使用情况表明,该阀能够满足采油（气）井口装置及井控系统的使用要求.