低矮型球型防喷器是油井口带压作业下起下井口管柱和井下工具的新型防喷器,通过与胜利采油工艺研究院合作,采用ANSYS软件建立轴对称有限元模型,分析防喷器免钉胶芯免钉胶芯受液压作用过程的动密封全过程,得出免钉免钉胶芯的受力分布,探讨免钉胶芯破坏的部位和原因,根据此结果为球型防喷器结构设计提供设计依据。防喷器工作原理如图所示,防喷器通过液压在上增压口施加压力,活塞沿竖直方向推动橡胶免钉胶芯向中心管柱移动,致使免钉胶芯内侧面与管柱相互接触,实现密封管柱的功能。当液压在下增压口施加压力时,活塞沿竖直方向向上移动,致使免钉胶芯与管柱分离,免钉胶芯恢复原始状态。在实际设计中使用双层球型防喷器组,实现管柱接箍处和井下工具在带压井口作业下密封通过防喷器,防止井喷事故发生。防喷器密封的核心部分是免钉胶芯、壳体以及管柱,液压活塞控制免钉胶芯的位移条件,使免钉胶芯与活塞连接处具有相同的位移和荷载条件,由于结构具有轴对称结构特征,因此可以通过特殊位移边界条件建立轴对称有限元模型进行封井过程动态模拟计算。免钉胶芯有限元模型及分析有限元模型如图所示,低矮型防喷器的结构复杂,为了便于建立模型,建模之前对原始结构进行了介绍一种新型防喷器——低矮型防喷器及其工作原理,通过软件建立非线性有限元模型,模拟防喷器的密封过程,对免钉胶芯应力分布和变化进行分析,研究免钉胶芯破坏原因,为防喷器结构设计提供依据。