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        聚氨酯密封胶胶筒几何尺寸确定聚氨酯密封胶胶筒与皮碗需要共同密封70MPa的压力，其中聚氨酯密封胶胶筒的相关参数尤为重要，将直接决定滑套的工作性能。由以下经验公式计算聚氨酯密封胶胶筒所受到的轴向应力、所需的压缩力、聚氨酯密封胶胶筒长度为将密封元件压贴到接触套管所需的压缩力(N);h为聚氨酯密封胶胶筒长度(mm);如为压裂过程中封隔器所承受的压差(Pa)，文中0p=70MPa;f为聚氨酯密封胶胶筒与衬套以及套管内表面的摩擦因数;E为聚氨酯密封胶胶筒所用材料的弹性模量;r为套管内径(mm);r为聚氨酯密封胶胶筒内径(mm);R为聚氨酯密封胶胶筒外径(mm);,为泊松系数;A为中心管与套管内壁之间环形空间的截面积(mZ);为聚氨酯密封胶胶筒所用材料的许用剪切应力，为10.98MPa。聚氨酯密封胶胶筒结构参数设计和材料性能参数如表2所示。将表2数据代入公式(1)一(3)可以计算得到聚氨酯密封胶胶筒理论长度h=168mm。根据所设计的滑套结构尺寸需要，文中聚氨酯密封胶胶筒长度为180mm式中:o-_为自由变形阶段聚氨酯密封胶胶筒所受到的轴向应聚氨酯密封胶胶筒结构设计及优化滑套聚氨酯密封胶胶筒与封隔器聚氨酯密封胶胶筒的密封原理类似，都是由坐封力压缩聚氨酯密封胶胶筒，通过聚氨酯密封胶胶筒压缩膨胀与套管之间形成密封，只是文中梭镖聚氨酯密封胶胶筒与内滑套之间环空间隙更大，需要聚氨酯密封胶胶筒实现更大的压缩变形，保证滑套密封。聚氨酯密封胶胶筒在高温高压压裂作业时的密封性能是保证压裂作业成功的关键，文中根据理论计算得到聚氨酯密封胶胶筒长度，并根据聚氨酯密封胶胶筒结构设计经验设计了普通单聚氨酯密封胶胶筒结构，如图所示。

        为了验证滑套梭镖聚氨酯密封胶胶筒压缩大变形后的密封性能，根据设计的普通单聚氨酯密封胶胶筒结构，加工了无限级键槽式固井滑套和梭镖，并进行了实验验证。实验过程的压力曲线如图7所示，当压力上升至21.4MPa左右时，压力开始下降，并无法起压。拆开管线和装置发现防突环和中聚氨酯密封胶胶筒变形严重，说明密封失效。

        为优化聚氨酯密封胶胶筒结构，进行有限元建模，采用了简化模型，但是边界条件未发生改变，模型网格如图所示。首先对外壳、底座和推头赋予材料属性，其中密度为7.9g/c时，弹性模量为210GPa，泊松比为0.3。对硬质聚氨酯密封胶胶筒部分橡胶采用Yeoh模型，其密度为1.5c.时，选择150℃下硬度为93A的橡胶材料，其参数G,,C,C，分别为6.46964MPa,1.16973MPa、-0.33208。对中间软质聚氨酯密封胶胶筒部分橡胶采用Yeoh模型，选择150℃下硬度为85A的橡胶材料，其参数G,,C,C，分别为3.18371MPa,2.22614MPa、-0.37163。对于防突环选用Mg-Al合金材料。文中有限元动力学模型采用动力显示算法，设置通用接触。对套管和底座设置完全固定约束，对推头施加位移和转角约束，使推头只能沿轴向移动，给推头施加压力驱动其轴向压缩聚氨酯密封胶胶筒。对普通单聚氨酯密封胶胶筒变形进行了有限元分析，并与实验结果进行对比，得到的防突环和中聚氨酯密封胶胶筒变形情况如图所示。http://www.sdyuantai.net/