涡轮钻具密封环温度场有限元分析

Turbodrill Seal Ring Temperature Finite Element Analysis

谭春飞 李玉梅 于丽维 田中兰

中国石油大学(北京)石油工程学院，北京102249；2.中国石油钻井工程技术研究院，北京100097

为保证涡轮钻具储油金属密封环稳定可靠地长期工作和为选择高品质的耐温密封材料及采取控温措施提供依据，必须掌握密封环各部分的温度分布情况和主要影响因素。在合理假设条件下，利用ANSYS11.0有限元程序对涡轮钻具储油密封环稳态温度场进行了数值计算，得到了密封环在井下高温环境下的温度分布云图及等温线图，并讨论了几个重要参数对密封环温度场的影响。结果表明，密封环端面温度最高点靠近内径处；密封环内的温度随轴向尺寸增加而逐渐降低,这与密封环的导热系数和其与周围介质对流换热情况有关；密封端面温度与主轴转速和密封端面平均直径近似呈线性关系；对于在高温条件下使用的密封环，为避免引起较大的热变形或热裂现象，应选用导热系数较大的密封材料来降低端面温度。

https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-0890.2011.02.023