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組合油封是石油工程中最重要的井下工具之一。為了提高封隔器的性能，組合式由壓制橡膠管和膨脹橡膠管組成。

為了了解組合封橡膠管的密封性能，利用ABAQUS有限元軟件對雙膨脹組合式和脹縮組合式橡膠管的應(yīng)力以及橡膠管與膠管的接觸壓力進(jìn)行了對比分析。分析結(jié)果表明，在15兆帕的坐封壓力下，兩個膠套都能有效地與膠管接觸，膠套與膠管內(nèi)壁的接觸壓力大于單個膠套，因此組合能夠真正提高密封和封隔效果。其中，脹壓組合油封壓差最高，比單膨脹高50％。雙膨脹下膠套和膨脹壓制膨脹膠套應(yīng)適當(dāng)加強和加厚，以提高膠套的工作應(yīng)力。組合封是最重要的石油工程井下工具之一，廣泛應(yīng)用于油氣勘探和開發(fā)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。它位于油管和膠管或膠管與裸眼井壁之間，用于封隔油管與膠管或膠管與裸眼井壁之間的環(huán)形空間。其中，由橡膠等非金屬材料制成的封元件（ 膠套）是最重要的器件，有依靠軸向壓力壓制封的壓制式膠套和依靠徑向壓力擴張封的擴張式膠套兩類。隨著石油工程技術(shù)的發(fā)展和作業(yè)壓力的提高，為了提高封隔與密封性能，將壓制式膠套與擴張式膠套組合使用，出現(xiàn)了組合式封。必須合理設(shè)計膠套的結(jié)構(gòu)并在限定的壓力范圍內(nèi)使用，否則易導(dǎo)致膠套損壞和失封事故。由于膠套屬于非線性材料，其理論研究較難，故目前多采用有限元等數(shù)值分析方法對其相關(guān)力學(xué)性能進(jìn)行分析。在 ANSYS 有限元分析軟件中用超彈性本構(gòu)模型對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，確定了能精確描述膠套應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的本構(gòu)模型，得到了軸向接觸壓力分布情況。開發(fā)了壓制式、擴張式各部件之間接觸問題的有限元計算力學(xué)模型，分析了接觸壓力分布的大小。利用有限元軟件分析了膠套工作長度、厚度、肩部形狀和鋼絲簾線排布方式等對擴張式膠套受力和變形規(guī)律的影響。以接觸壓力和膠套體積作為優(yōu)化目標(biāo)，采用有限元方法對膠套進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

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