扭转载荷对压裂用封隔器胶筒密封性能的影响

利用有限元分析软件建立封隔器胶筒模型，分析单一轴向载荷和轴向、扭转载荷共同作用下，胶筒与套管之间的接触应力及其沿轴向的分布规律，最大接触应力随胶筒端面角、子厚度、筒高3个结构参数和摩擦因数的变化，以及施加不同扭转载荷时对胶筒密封性能的影响。研究结果表明：在单一轴向载荷作用下，最大接触应力随倾斜角度增大先减小后增大，随子厚度的增加先增加后减小，随筒高的增加而减小，随摩擦因数增大先减小后增大；施加扭转载荷后，不同端面角、子厚度、筒高下胶筒的最大接触应力整体降低且波动较大，随摩擦因数增大胶筒接触面之间的摩擦力增大，加速了胶筒磨损和老化；不同扭转载荷作用下胶筒最大接触应力值波动较大，导致密封性能不稳定。因此，扭转载荷使得胶筒密封性降低，导致最大接触应力波动较大，使胶筒的密封性能存在不稳定性。