海上完井防砂密封模块密封性能研究

摘要

密封模块是海上油气田完井防砂和生产管柱中常用的密封组件,其密封可靠性对于现场作业安全至关重要。为研究密封模块的密封性能,基于参数化建模方法,利用ANSYS软件建立密封模块轴对称有限元分析模型,确定橡胶件材料常数,计算其接触压力与等效应力,进行密封模块关键影响因素分析。研究表明,橡胶件硬度与初始压缩量越大、钢件与密封筒间隙越小,橡胶件接触压力越大。而橡胶件等效应力受硬度影响较大,设计时推荐橡胶件邵氏硬度大于90,初始压缩量大于0.15 mm,接触宽度大于4 mm,钢件与密封筒的间隙小于0.15 mm。基于文章理论方法和结论自主设计的密封模块已在海上油田得到成功应用。