基于响应面法的分级注水泥器结构优化

作者：徐瑞强; 孙兴伟^*; 刘寅; 杨赫然; 董祉序

来源：石油机械, 2023, 51(01): 18-24.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.01.003

• 分级注水泥器
• 热流固耦合
• 响应面法
• 多目标优化
• 变形

分级注水泥器在实际使用过程中结构刚度不能完全达到固井需求，经常由于结构变形造成循环孔打开或关闭失败。为此，采用响应面优化方法对分级注水泥器本体和滑套的5个关键尺寸参数进行改进，以达到提高结构刚度的目的。优化结果表明：采用拉丁超立方试验设计法的计算结果拟合出滑套最大变形量与质量，本体总变形、径向变形及质量的响应曲面；根据拟合的响应面，通过多目标遗传算法预测出滑套和本体设计变量的最优参数组合，并进一步构建了相应的优化模型；通过对滑套及本体进行热流固耦合分析可得，优化后滑套最大变形量减少了47.3%,本体最大总变形量减少了32.0%,本体最大径向变形量减少了62.7%。所得结论可为分级注水泥器设计提供理论参考。

• 单位
  沈阳工业大学