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    以国产11. 67 mm钻杆的下部自封式聚氨酯密封胶胶芯为研究对象，其中聚氨酯密封胶胶芯由聚氨酯密封胶胶芯本体与铁芯组成，钻杆由钻杆接头与钻杆本体组成。根据钻杆与聚氨酯密封胶胶芯结构，建立聚氨酯密封胶胶芯动态密封三维有限元模型，如图4所示。其中钻杆均设为解析刚体，聚氨酯密封胶胶芯与铁芯均设为可变形体，聚氨酯密封胶胶芯本体与铁芯之间的接触类型为绑定，钻杆与聚氨酯密封胶胶芯本体之间的摩擦因数设为0. 3，并将7MP。的井口压力均布于聚氨酯密封胶胶芯外表面，铁芯上表面为全约束。以六面体C3D8R划分三维模型网格，网格数为52 204。设定初始方案中内锥角为280，外锥角为600，聚氨酯密封胶胶芯内径为72 mm，以0. 75 m/s的速度带压起下钻。密封面受力情况为分析聚氨酯密封胶胶芯在密封过程中的受力情况，在密封面上自上而下取19个点，如图5所示，并按1一19对其进行编号，对接触压力创建场变量输出。该19个点在起钻过程中平稳过接头时刻的接触压力如图6所示，从点1至点11接触压力整体呈上升趋势，点11至点19接触压力整体呈下降趋势，点11为主密封面与内锥面间的拐点。由此可知，在聚氨酯密封胶胶芯内锥面与主密封面相交处容易产生应力集中现象图7与图8分别显示了利用三维有限元分析时平稳过接头时刻的接触压力与Mises应力云图，主密封面较之其他部位的接触压力与Mises应力更大在聚氨酯密封胶胶芯主密封段自上而下取3个点，观测起下钻过程中接触压力变化情况，变化规律如图9所示。初始时刻(t=0)，钻杆与聚氨酯密封胶胶芯尚未接触;Ot，为下钻过程中钻杆本体逐渐插入聚氨酯密封胶胶芯时段，一t2为下钻过程中钻杆本体第一次平稳过聚氨酯密封胶胶芯时段，t2一t3为下钻过程中钻杆接头逐渐插入聚氨酯密封胶胶芯时段，t3一t4为下钻过程中钻杆接头平稳过聚氨酯密封胶胶芯时段，t、一t5为下钻过程中钻杆接头逐渐捅出聚氨酯密封胶胶芯时段，为下钻过程中钻杆本体第二次平稳过聚氨酯密封胶胶芯时段;7为起钻过程中钻杆本体第一次平稳过聚氨酯密封胶胶芯时段，为起钻过程中钻杆接头逐渐插入聚氨酯密封胶胶芯时段，起钻过程中钻杆接头平稳过聚氨酯密封胶胶芯时段，为起钻过程中钻杆接头逐渐捅出聚氨酯密封胶胶芯时段，为起钻过程中钻杆本体第二次平稳过聚氨酯密封胶胶芯时段。起下钻过程中，钻杆本体平稳过聚氨酯密封胶胶芯时的接触压力低于钻杆接头平稳过聚氨酯密封胶胶芯时的接触压力，钻杆本体第一次与第二次平稳过聚氨酯密封胶胶芯时的接触压力相等;钻杆本体和钻杆接头在下钻过程中平稳过聚氨酯密封胶胶芯时的接触压力比起钻过程中平稳过聚氨酯密封胶胶芯时略低;钻杆本体和钻杆接头过聚氨酯密封胶胶芯时的过渡段，接触压力变化幅度较大。www.sdyuantai.net