滑套聚氨酯密封膠膠筒與封隔器聚氨酯密封膠膠筒的密封原理類似，都是由坐封力壓縮聚氨酯密封膠膠筒，通過(guò)聚氨酯密封膠膠筒壓縮膨脹與套管之間形成密封，只是文中梭鏢聚氨酯密封膠膠筒與內(nèi)滑套之間環(huán)空間隙更大，需要聚氨酯密封膠膠筒實(shí)現(xiàn)更大的壓縮變形，保證滑套密封。聚氨酯密封膠膠筒在高溫高壓壓裂作業(yè)時(shí)的密封性能是保證壓裂作業(yè)成功的關(guān)鍵，文中根據(jù)理論計(jì)算得到聚氨酯密封膠膠筒長(zhǎng)度，并根據(jù)聚氨酯密封膠膠筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了普通單聚氨酯密封膠膠筒結(jié)構(gòu)。為了驗(yàn)證滑套梭鏢聚氨酯密封膠膠筒壓縮大變形后的密封性能，根據(jù)設(shè)計(jì)的普通單聚氨酯密封膠膠筒結(jié)構(gòu)，加工了無(wú)限級(jí)鍵槽式固井滑套和梭鏢，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)過(guò)程的壓力曲線如圖7所示，當(dāng)壓力上升至21.4MPa左右時(shí)，壓力開(kāi)始下降，并無(wú)法起壓。拆開(kāi)管線和裝置發(fā)現(xiàn)防突環(huán)和中聚氨酯密封膠膠筒變形嚴(yán)重，說(shuō)明密封失效。為優(yōu)化聚氨酯密封膠膠筒結(jié)構(gòu)，進(jìn)行有限元建模，采用了簡(jiǎn)化模型，但是邊界條件未發(fā)生改變，模型網(wǎng)格如圖所示。首先對(duì)外殼、底座和推頭賦予材料屬性，其中密度為7.9g/c時(shí)，彈性模量為210GPa，泊松比為0.3。對(duì)硬質(zhì)聚氨酯密封膠膠筒部分橡膠采用Yeoh模型，其密度為1.5g/c時(shí)，選擇150℃下硬度為93A的橡膠材料，其參數(shù)分別為6.46964MPa,1.16973MPa、-0.33208。對(duì)中間軟質(zhì)聚氨酯密封膠膠筒部分橡膠采用Yeoh模型，選擇150℃下硬度為85A的橡膠材料，其參數(shù)分別為3.18371MPa,2.22614MPa、-0.37163。對(duì)于防突環(huán)選用Mg-Al合金材料。文中有限元?jiǎng)恿W(xué)模型采用動(dòng)力顯示算法，設(shè)置通用接觸。對(duì)套管和底座設(shè)置完全固定約束，對(duì)推頭施加位移和轉(zhuǎn)角約束，使推頭只能沿軸向移動(dòng)，給推頭施加壓力驅(qū)動(dòng)其軸向壓縮聚氨酯密封膠膠筒。對(duì)普通單聚氨酯密封膠膠筒變形進(jìn)行了有限元分析，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得到的防突環(huán)和中聚氨酯密封膠膠筒變形情況。http://www.zjdbfw.com/