牙轮钻头密封试验技术研究及密封圈性能评价

作     者：况雨春 何鹏 何璟彬 魏琦 周姝文 董宗正 KUANG Yuchun;HE Peng;HE Jingbin;WEI Qi;ZHOU Shuwen;DONG Zongzheng

作者机构：西南石油大学机电工程学院四川成都610500 川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司陕西西安710018 成都吉锐时代触摸技术有限公司四川成都610041 国家石油天然气管网集团有限公司重庆天然气管道有限责任公司重庆408000 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2024年第31卷第3期

页      面：383-392页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金资助项目(U19A2097) 

主　　题：牙轮钻头 密封试验技术 密封圈 性能评价 寿命测试 

摘      要：牙轮钻头在深井钻进时会受到高温、高压、摩擦以及腐蚀等多个因素的共同作用,直接影响密封圈的使用寿命,进而影响钻头寿命。为此,进行了牙轮钻头密封试验技术研究。首先,设计了牙轮钻头密封试验机,设计了试验机各功能模块;其次,对O形橡胶密封圈和径向对称扁平橡胶密封圈在多因素影响下的密封性能进行了有限元分析,同时结合接触应力评判准则和von Mises准则对密封圈性能进行了评价和对比;最后,进行了密封圈在多因素作用下的寿命测试实验,并将实验结果与仿真结果进行了对比。实验结果验证了试验机进行牙轮钻头密封试验的可行性及可靠性。所设计的牙轮钻头密封试验机能预测牙轮钻头密封圈的使用寿命,具有广阔的工程应用前景。