基于瞬态仿真与破坏分析的螺纹脂设计理论

摘要

为满足深层、深海及非常规油气开发中极端工况下油套管螺纹密封的长寿命与高可靠性需求，采用计算流体动力学中的离散相模型和混合模型，分析螺纹脂中固体颗粒的冲蚀行为和流体成分的流失过程，系统研究其密封性能及失效机制。结果表明：螺纹脂密封失效是由固体颗粒冲蚀与流体成分流失双重机制驱动的多阶段渐进式破坏过程，传统“高黏度基液+大颗粒填料”设计模式存在显著局限；据此提出“颗粒-基体-界面协同优化”设计理论，通过构建“高黏度高密度基液-高维氏硬度小粒径填料-强界面相容性”三元耦合体系提升密封性能。

关键词

计算流体动力学 / 密封性能 / 仿真分析 / 螺纹脂 / 非牛顿流体