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题名超高压气井油管悬挂器金属密封研究
被引量：1
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作者
冯春宇
李敖
陈晓琳
杜文波
罗晓龙
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机构
西南石油大学机电工程学院
淄博市周村区应急管理局
四川宝石机械钻采设备有限责任公司
重庆燃气集团股份有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第3期102-108,131,共8页
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基金
中国石油天然气集团有限公司重大科技专项“特高压井口及配套装备研发”(2015ZG15)。
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文摘
针对140 MPa超高压芯轴式油管悬挂器密封问题,优选半X形金属密封作为油管悬挂器的金属密封形式,通过有限元仿真研究了顶丝位移、凸台半径、底部夹角、过盈量和温度等参数对密封性能的影响,并采用响应面法对密封关键结构参数进行优化。研究结果表明:密封接触宽度和最大von Mises应力与半X形金属密封顶丝位移呈正相关,最大接触应力呈先增大后减小趋势;密封接触宽度与最大接触应力随凸台半径、底部夹角的增大呈先增大后减小趋势;过盈量与von Mises应力、最大接触应力、密封宽度呈正相关;半X形金属密封可在高低温的极端工况下保持良好的密封性能。优选出顶丝位移为1.6~2.0 mm,凸台半径为3.11 mm,夹角为103.1°,过盈量为0.6 mm。将优化后的油管悬挂器密封组件安装并进行140 MPa气压试验及现场试验,密封性能满足要求。研究结果可为高压环境下油管悬挂器的研制提供技术支持。
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关键词
芯轴式油管悬挂器
超高压
金属密封
接触力学
密封试验
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Keywords
mandrel-type tubng hanger
ultra-high pressure
metal seal
contact mechanics
sealing test
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分类号
TE931
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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