《封隔器有限元仿真分析規(guī)程第1部分密封機(jī)構(gòu)》

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿編制說明

一、項(xiàng)目來源

1.1項(xiàng)目背景

石油封隔器是石油開采過程中的關(guān)鍵工具，其性能直接影響到油

井的安全與效率。隨著鉆采工藝的不斷進(jìn)步，封隔器所面臨的工況條

件日益嚴(yán)峻，如高溫、高壓和復(fù)雜深部地層等。在這樣的背景下，封

隔器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化變得尤為重要。數(shù)值仿真作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的實(shí)

驗(yàn)手段，在封隔器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化過程中扮演著重要角色。然而，由于

缺乏統(tǒng)一的仿真規(guī)程，不同的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在進(jìn)行封隔器數(shù)值仿真

時(shí)往往采用不同的方法和標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致仿真結(jié)果的可靠性和可比性受

到嚴(yán)重影響。因此，制定一部統(tǒng)一的《石油封隔器數(shù)值仿真規(guī)程》標(biāo)

準(zhǔn)顯得尤為重要。目前，我國缺失封隔器相關(guān)的研發(fā)體系與標(biāo)準(zhǔn)，缺

乏封隔器有限元仿真流程的指導(dǎo)性文件，影響了封隔器產(chǎn)品的技術(shù)水

平與研發(fā)能力。因此，行業(yè)內(nèi)亟需補(bǔ)缺該領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立封隔器

有限元仿真分析標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，以提高嚴(yán)苛工況下封隔器產(chǎn)品的服役性能。

2024年02月，中石油工程技術(shù)研究院有限公司向中國工業(yè)合作

協(xié)會(huì)提出封隔器有限元仿真分析規(guī)程團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制需求，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)

申請、專家評審、立項(xiàng)審查及公示后，于2024年5月通過中國工業(yè)

合作協(xié)會(huì)批復(fù)啟動(dòng)《封隔器有限元仿真分析規(guī)程》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)研制計(jì)劃。

1.2主要起草單位

（1）標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位：中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司，

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負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)牽頭起草工作。

（2）標(biāo)準(zhǔn)參編單位：北京華美世紀(jì)國際技術(shù)有限公司、北京康

布爾石油技術(shù)發(fā)展有限公司、北京石油機(jī)械有限公司、北京金科龍石

油技術(shù)開發(fā)有限公司、天津匯鑄石油設(shè)備科技有限公司、任丘市華油

泰星科技有限公司、中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司試修公司、

中國石油塔里木油田公司。

二、標(biāo)準(zhǔn)名稱變更

由《封隔器有限元仿真分析規(guī)程》變更為《封隔器有限元仿真分

析規(guī)程第1部分密封機(jī)構(gòu)》。

三、標(biāo)準(zhǔn)編寫的目的、意義

《石油封隔器數(shù)值仿真規(guī)程第1部分密封機(jī)構(gòu)》的制定旨在規(guī)

范封隔器坐封過程密封膠筒部分?jǐn)?shù)值仿真的方法、流程和標(biāo)準(zhǔn)，確保

仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過該規(guī)程，期望統(tǒng)一仿真方法和標(biāo)準(zhǔn)，

提高仿真結(jié)果的可比性；指導(dǎo)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的封隔器數(shù)值

仿真，避免盲目性和隨意性；為封隔器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和選型提供科學(xué)

依據(jù)；促進(jìn)封隔器技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，從而提高石油開采的安全性和

效率。

四、主要工作過程

2024年5月本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)獲批，中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有

限公司牽頭成立團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)起草組，制定工作實(shí)施計(jì)劃，開展標(biāo)準(zhǔn)編制

工作。

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標(biāo)準(zhǔn)編制工作實(shí)施進(jìn)展如下：

序號(hào)階段時(shí)間節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)工作內(nèi)容

擬定標(biāo)準(zhǔn)草案、提交《中國工合標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)

1提案2024.02

申請表》和《立項(xiàng)說明書》

2立項(xiàng)2024.05召開立項(xiàng)論證會(huì)、審議會(huì)并公示

標(biāo)準(zhǔn)工作啟動(dòng)會(huì)

技術(shù)驗(yàn)證&

32024.05-11標(biāo)準(zhǔn)草案初版討論會(huì)

起草

標(biāo)準(zhǔn)草案討論會(huì)

征求

42024.11提交標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿、編制說明

意見

五、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本規(guī)程的制定旨在規(guī)范封隔器有限元仿真分析的建模方法、仿真

流程，結(jié)果評價(jià)等，通過統(tǒng)一仿真方法和標(biāo)準(zhǔn)，提高封隔器仿真結(jié)果

的準(zhǔn)確性、可靠性和可比性，指導(dǎo)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開展科學(xué)的封隔器

有限元仿真，為封隔器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和選型提供科學(xué)依據(jù)。

5.1適用性原則

本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍為壓縮式封隔器，其他類型封隔器可參照執(zhí)行。

5.2準(zhǔn)確性原則

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓縮式封隔器坐封過程仿真計(jì)算的計(jì)算流程、建模

規(guī)則、模型分析與調(diào)試、結(jié)果評估等技術(shù)要求。保證封隔器坐封過程

仿真評價(jià)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、以滿足鉆完井行業(yè)實(shí)際使用需要為原則，

提高標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。

5.3指導(dǎo)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格遵守協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)管理辦法的有關(guān)程序和規(guī)定，確保標(biāo)準(zhǔn)

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的客觀、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，切實(shí)起到促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)端封隔器性能提升的作

用。

六、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了封隔器坐封過程有限元仿真計(jì)算相關(guān)的術(shù)語與定

義、技術(shù)路線、工況以及仿真方法及結(jié)果評價(jià)等技術(shù)要求。主要包括

封隔器結(jié)構(gòu)密封過程的仿真建模、后處理、結(jié)果評估、報(bào)告的相關(guān)內(nèi)

容。

6.1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

本文件適用于封隔器研發(fā)設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、測試及現(xiàn)場應(yīng)用階段

的有限元仿真分析，類似產(chǎn)品可參考。

6.2標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容框架

主要的技術(shù)內(nèi)容包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、

計(jì)算類型選擇及計(jì)算流程、有限元建模規(guī)則、有限元模型檢查、模型

分析與調(diào)試、結(jié)果評估、輸出結(jié)果與評價(jià)、報(bào)告編寫。

七、重大意見分歧的處理經(jīng)過和依據(jù)

無

八、采標(biāo)情況

無

九、與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容符合現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策要求。

本標(biāo)準(zhǔn)的要求滿足其他相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求，與現(xiàn)行法律、法規(guī)、

規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)保持協(xié)調(diào)一致，在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置屬于團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

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十、宣貫及實(shí)施建議

封隔器廠商可采用本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的技術(shù)路線、工況等仿真技術(shù)方

法，進(jìn)行封隔器坐封過程結(jié)構(gòu)應(yīng)力、接觸力、支反力的仿真驗(yàn)證。

本標(biāo)準(zhǔn)提交中國工業(yè)合作協(xié)會(huì)向行業(yè)推薦；通過國內(nèi)外相關(guān)會(huì)議、

論壇、講座、賽事活動(dòng)介紹和推薦；通過相關(guān)仿真軟件公司向行業(yè)及

油服企業(yè)介紹和推薦；通過上述行業(yè)宣貫推廣，努力將該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于

國內(nèi)油服企業(yè)的封隔器開發(fā)流程中，以提升封隔器性能與質(zhì)量，該標(biāo)

準(zhǔn)在應(yīng)用中不斷迭代與更新。

十一、其他應(yīng)