使用填铜粉挡圈防止○形圈高压泄漏

普通的O形圈,对石油工业来说却是非常宝贵的。它用于井下工具的密封,可防止因井下流体的进入而损坏电子设备;也可用于井下液力机械装置和石油矿场设备的许多关键部件。有些比较复杂的工具,可能有200多个○形圈。○形圈需要的密封空间很小,而且结构简单,使用性能(耐压、耐温)好。     

动态密封在井下工具设计中的研究与应用

动态密封设计技术在机械设计中是最常见的密封设计技术，本文通过矿场井下工具设计研究，测量模拟回归了国内外有关井下工具动态密封设计参数，总结了矿场井下工具的动态密封设计的必要技术条件，并对国内外井下工具动态密封设计进行了对比分析，根据井下工具的特点，提出了守井 措施型井下工具动态密封设计的方法和必要技术条件，为石油矿场并下工具设计提供了一种实用的新方法。     

井下工具用O形密封圈密封参数选配

井下工具的密封以O形密封圈为主。文章介绍了影响其密封性能的因素，即O形密封圈的压缩率、拉伸量和密封处孔与轴的配舍精度。决定这些因素的是O形密封圈及其安装沟槽的合理选配。文章给出了其选配参数计算式。     

金属空心O形圈密封结构设计

介绍了金属空心O形圈的密封结构和密封机理。设计时应根据操作压力、介质和温度等条件确定金属空心O形圈的外形尺寸和规格 ,然后进行矩形槽的设计。     

O形密封圈及其模具

本文阐述了O形橡胶密封圈(以下简称O形圈)的密封原理和设计原则,介绍了用于密封元件的国产橡胶和合成树脂的性能和应用范围,并推荐一种无飞边O形圈压胶模型腔的设计结构。采用这种新型模具,可保证O形圈质量,缩短生产周期,降低生产成本和操作者的劳动强度。     

浅谈有限元方法在井下工具设计中的应用

油田开发对所用的井下工具提出了更高的要求，因此可从基础理论方面来提高井下工具设计质量和可靠性，并结合国际通用有限元软件ansys对井下工具进行了分析，模拟了密封加固用密封锚和锥体的接触分析，并提出了结构的修改方案，取得了满意效果。此种方法为井下工具的设计提供了一种新途径。     

特殊密封面O形圈非标密封槽结构研究

针对恶劣环境下卡爪式水下连接器工作可靠性问题,对连接器的环境外压密封性能进行研究。通过对现有连接器金属密封圈上O形密封圈沟槽进行分析,指出原标准密封槽的改进方向,即对O形密封圈提供很好固定且有一定容纳空间。在现有标准密封槽基础上,提出一种特殊密封面O形圈非标密封槽结构,根据设计的沟槽参数,对O形圈的密封性能进行理论计算,验证了非标沟槽的可行性。最后对具有非标密封槽的金属密封圈进行外密封性能试验研究,验证了该非标密封槽在正常工作环境及恶劣工作环境下的外密封性能。     

天然气井试油完井过程中快速泄压对井下工具密封性的影响

压控式井下工具空气室的密封元件不仅受到天然气、二氧化碳、酸碱井液等介质的侵蚀,还要承受井下温度和压力变化带来的影响。在川渝地区天然气井的试油完井中, 压控式井下工具多次出现因“ 气体快速减压（RGD） ”效应影响而造成密封元件的密封性能降低,高压天然气渗入空气室形成了圈闭压力,致使工具不能正常工作的情况。 为了降低RGD效应对试油完井井下工具密封性的影响,以可控封堵阀为例,开展了在井下工况条件下空气室渗入高压天然气的模拟实验,验证特定的井况条件下会产生RGD效应,使橡胶密封元件的密封性能降低;同时通过模拟实验对比,优选了能耐RGD效应的“O”型密封圈,该密封圈在现场应用了4口井,均未出现空气室渗入天然气的现象。天然气的快速泄压对井下工具密封性的影响可以通过控制压降速率、减少开井关井次数和使用耐RGD效应的“O”型密封圈进行防治。为了提高井下工具密封的可靠性,提出了优化设计空气室的密封结构、减小空气室“O”型密封圈承受的密封压差的建议。 该防治天然气快速泄压影响井下工具密封性的技术,为试油完井井下工具的设计和密封件的选择提供了借鉴。     

对O形密封圈最大密封间隙的探讨

O形圈的密封特性决定了其零件的配合精度往往比使用Y形、V形时要高，因此正确选择零件的配合间隙即密封间隙，对密封的可靠性有着很大关系。     

隔水管接头O形密封圈密封性能分析

针对海洋石油开采中隔水管接头密封失效会增加大量的钻井成本,钻井液泄漏会污染海洋环境等问题,开展了隔水管接头O形密封圈密封性能的研究,确定了O形密封圈密封失效模式和失效判据。以隔水管O形密封圈为研究对象,利用大型有限元分析软件ABAQUS建立其有限元分析模型,对密封圈在不同工作压力、不同压缩率和不同密封端面角度下的密封性能进行了分析。分析结果表明,压缩率一定时,最大应力随着工作压力的增加而增加,且应力峰区位置逐渐向O形圈被挤入的位置移动;工作压力、压缩率及密封配合端面角度对O形圈最大接触应力有一定的影响,正常使用范围内,能够保证O形圈的正常密封性能;一定在压缩率范围内,剪应力随着压缩率的增加而增大明显。分析结果可以为隔水管接头O形密封圈的优化设计提供参考。     

加有单侧挡圈的O形密封圈有限元分析

借助于有限元软件MSC．MARC建立了某推进系统密封结构中辅助密封圈的二维轴对称模型,分析了该结构在安装和使用时的接触变形、接触面上的接触应力分布等,并与实际工况及前期的研究成果进行了对比。初步确定了O形密封圈及挡圈的易失效区域,验证了其接触面上的接触应力随介质压力的增加而增加的结论。研究结果表明,加有单侧挡圈的。形密封圈不但密封性能好,而且能有效防止密封圈的挤出。此分析可为承受高压的辅助密封圈的结构优化设计提供一些理论基础。     

3225MSC制冷机加减载密封结构改造

针对3225MSC双螺杆制冷压缩机运行过程加减载机构自动加载的运行故障,对载荷调节机构密封部位进行测量和技术分析以确认密封失效的原因。在保持机组原有密封结构基础上,对原有O型密封圈进行了改造,同时在加载油腔密封压盖与加减载连接轴配合面处增加了一道O型密封圈密封结构,并对此密封结构的沟槽深度、宽度及预压缩量等密封参数进行设计计算,改造后实现了机组加减载机构的双密封及机组载荷的适时调整。     

55 MPa高压法兰的设计与应用

在现有高压力级别法兰标准缺少的前提下,基于现有国家高压法兰标准而设计更高压力级非标法兰的基本思路,介绍了焊接接管、法兰、螺钉、O形密封圈等增强优化的关键点、基本计算方法和强度校核的主要方向。该法兰成功应用于钢管水压试验机55 MPa（8 000 psi）级高压水路上,其密封性好,安全可靠,拆装方便,维护成本低,配合相关管路附件布管灵活,改线便捷,应用效果良好。     

高速牙轮钻头螺旋组合密封流固耦合仿真及试验

密封是决定牙轮钻头寿命的关键,由于被动密封磨损严重,限制了牙轮钻头转速及寿命的提高。通过分析具有主动排砂功能的螺旋组合密封结构的基本原理,并结合流固耦合基础理论,建立了相应的控制方程。通过有限元仿真和试验相结合的方法研究了螺旋组合密封的性能。在有限元仿真部分,建立了仿真模型,利用ANSYS仿真软件对螺旋组合密封进行了流固耦合仿真研究,通过螺旋密封的流场压力分析单螺旋密封的排砂作用,通过螺旋组合密封中O型圈的接触压力分析螺旋组合密封的密封能力。设计了未加压单螺旋密封圈排砂性能验证试验来验证单螺旋密封的排砂能力,设计了加压螺旋组合密封性能验证试验来研究螺旋组合密封性能,通过室内台架模拟真实钻井工况研究螺旋组合密封的实际应用情况。仿真结果与试验结果均表明,单螺旋密封圈的排砂作用可行,螺旋组合密封具有良好的密封能力。     

单金属浮动密封有限元模型研究

针对现阶段橡胶参数理论分析中常用数据与实际橡胶参数值有一定差距,使得研究和分析处于定性阶段的现状,采用理论计算和试验对比的方法确定了单金属浮动密封中橡胶零件参数的准确数值。结果表明,支撑环橡胶材料参数最优值为C10=0.246,C01=0.142,O形密封圈橡胶材料参数最优值C10=0.667,C01=0.318。说明所建立的计算模型能够比较准确地反映实际装配过程中的受力状态,该结论对定量分析单金属浮动密封力学特性具有重要意义。     

灌注泵轴封失效机理分析及改进设计

分析了现用离心式灌注泵难以解决泥浆泄漏的原因，指出了泵轴旋转中心线与轴封内孔中心线不重合和泥浆内含有磨砺性固相硬颗粒是引起径向接触式软填料密封失效的主要原因。解决上述问题的方法可以采用浮动密封。进一步提出了轴封不接触泥浆灌注泵的设计思想。     

卷帘密封型干式气柜的开发与研制

总结了稀油密封型、干油密封型和卷帘密封型三种干式气柜的结构特点和应用情况。应用实践表明 ,与其它两种干式气柜相比 ,卷帘密封型干式气柜具有吞吐量大、制造安装精度要求相对较低、维修费用少、操作方便等优点。文章重点介绍卷帘密封型干式气柜的关键材料———橡胶膜的性能特点、研制情况及该型气柜系列设计情况。     

钢管水压试验机大间隙密封原理及应用

为了提高钢管水压试验的工作效率,延长水压试验中密封系统的使用寿命,设计了一种组合式大间隙径向密封。该大间隙密封由聚氨酯支撑胶环,扇形块和L形块组成。介绍了大间隙径向密封的设计原理,分析了影响大间隙密封使用寿命的因素,并给出了相应的解决措施。实际使用结果表明,该组合式大间隙径向密封有效地满足了油套管高压力水压试验机的技术要求,现场使用寿命超过了3 500次,具有不损伤钢管、节奏快等优点。     

XM-230/80型钻井旋转密封头的研制与试验

XM-230/80型钻井旋转密封头是一种专用于负压、低压钻井的井口旋转密封装置,具有密封可靠、操作简单和防爆、安全等优点。介绍了结构特点、工作原理、技术性能及试验情况。在采用空气钻井工艺、雾钻井工艺、泡沫钻井工艺或充气钻井工艺进行钻井施工时均可使用这种旋转密封装置。