基于Taguchi方法的计数式全通径压裂滑套优化设计

针对全通径压裂滑套中内滑套的动作压力不能满足现场施工要求的问题,对内滑套的结构参数进行了优化,以期在保证内滑套结构强度的同时提高内滑套的动作压力。利用Plackett-Burman设计法筛选了影响内滑套动作压力的显著影响因子,采用Taguchi方法优化了显著影响因子,通过方差分析确定了最优参数组合。采用数值模拟及室内模拟试验方法评价了内滑套优化前后的性能,得到了最优参数组合：筋宽角18.0°,筋长170.0mm,筋厚5.5mm,筋锥角89.5°,爪倾角115.0°,爪锥角65.0°。数值模拟得出,内滑套动作压力由4.8 MPa增大到了7.5MPa,内滑套在运动过程中所受的最大应力由992.0M...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:石油钻探技术 2017, Vol.45 (1), p.97-103
Main Author: 赵传伟 李云 李国锋 董恩博 孙浩玉
Format: Article
Language:Chinese
Subjects:
Plackett-Burman设计
Taguchi方法
优化设计
全通径
压裂滑套
结构参数
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary:针对全通径压裂滑套中内滑套的动作压力不能满足现场施工要求的问题,对内滑套的结构参数进行了优化,以期在保证内滑套结构强度的同时提高内滑套的动作压力。利用Plackett-Burman设计法筛选了影响内滑套动作压力的显著影响因子,采用Taguchi方法优化了显著影响因子,通过方差分析确定了最优参数组合。采用数值模拟及室内模拟试验方法评价了内滑套优化前后的性能,得到了最优参数组合：筋宽角18.0°,筋长170.0mm,筋厚5.5mm,筋锥角89.5°,爪倾角115.0°,爪锥角65.0°。数值模拟得出,内滑套动作压力由4.8 MPa增大到了7.5MPa,内滑套在运动过程中所受的最大应力由992.0MPa增大到了1 101.0MPa,但仍小于材料的许用应力;室内试验得出,内滑套动作压力由5.1 MPa提高到了7.9 MPa,满足现场施工要求。研究结果表明,应用Taguchi方法优化的计数式全通径压裂滑套结构参数合理。
ISSN:1001-0890
DOI:10.11911/syztjs.201701017