本文介紹深水鉆井隔水管伸縮接頭的密封結(jié)構(gòu)及其密封機(jī)制，確定伸縮接頭密封圈密封失效模式和失效判據(jù)；以隔水管伸縮節(jié)密封環(huán)為研究對(duì)象，利用ABAQUS軟件建立其有限元分析模型，分析密封環(huán)在不同壓力和不同摩擦力下的密封性能。結(jié)果表明，壓力、摩擦因數(shù)均對(duì)伸縮接頭密封圈最大接觸應(yīng)力有一定的影響，正常使用范圍內(nèi)，能夠保證其正常密封性能；壓力一定，剪切應(yīng)力隨著摩擦因數(shù)的增加先緩慢減小后顯著增大。

    伸縮接頭安裝于海洋隔水管系統(tǒng)的頂部，上部撓性接頭與隔水管短節(jié)之間，用于補(bǔ)償鉆井船的升沉運(yùn)動(dòng)，提供分流器與隔水管的連接方式，同時(shí)為隔水管輔助管線至鉆井船柔性軟管提供終端。在海洋石油鉆井中，鉆井液通過伸縮接頭時(shí)，伸縮節(jié)密封環(huán)失效或壓力系統(tǒng)失效導(dǎo)致大量鉆井液泄漏事故發(fā)生。

    目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)隔水管連接單元的密封有了一定的研究。國(guó)外Upton對(duì)隔水管伸縮接頭密封裝置失效進(jìn)行了調(diào)研，并從安裝、操作、維修、監(jiān)測(cè)及后臺(tái)控制系統(tǒng)等角度提出了可提高伸縮接頭密封系統(tǒng)可靠性的做法；Montgomery對(duì)隔水管接頭節(jié)流壓井管線密封及失效形式展開了研究；Cary提出了隔水管接頭密封失效的修復(fù)方案。國(guó)內(nèi)張怡等人對(duì)隔水管Y型密封圈及副主管線雙彈性體密封圈進(jìn)行了有限元分析。然而針對(duì)隔水管伸縮接頭密封性能的研究卻很少。

    遠(yuǎn)大供水采用ABAQUS軟件，對(duì)隔水管伸縮接頭密封環(huán)進(jìn)行有限元分析，確定伸縮接頭密封環(huán)的失效模式與失效判據(jù)，探討驅(qū)動(dòng)壓力和摩擦因數(shù)對(duì)伸縮接頭密封環(huán)密封性能的影響，為伸縮接頭密封結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考。