王 伟 贾建波 张良振 管 锋 王红亮 刘先明

(1.长江大学机械工程学院 2.中海油田服务股份有限公司油田技术研究院 3.中石化石油机械股份有限公司)

0 引言

随着石油行业对油田开采技术的要求越来越高，为了满足直井到水平井的转变，钻井工具开始从刚性向柔性转变。柔性钻杆因具有易弯曲、定向性强及经济优势明显的特点，被广泛应用于超短半径水平井钻井工艺中[1－3]。该工艺可大幅度提高油井产量和原油采收率，降低钻井成本，是油田老井改造、油藏挖潜和稳产增产的有效手段，也是非常规油气开采的重要途径[4－8]。由于柔性钻杆的密封形式为球面密封，在井下恶劣环境中工作易发生泄漏而造成密封失效，所以有必要对球面密封性能进行研究，以提高柔性钻杆的密封性能。

对于球面密封，学者们通常采用O 形圈进行密封，但O 形圈密封柔性钻杆存在一定困难。韩兵奇[9]对O 形密封圈在球面密封结构的沟槽中的应用进行了分析，提出了球面密封沟槽的设计方法，现场应用结果证明该设计方法正确；LIU H.等[10]通过试验的方法，验证了在10 MPa 密封压力条件下，O 形密封圈用于柔性钻杆球面密封结构的可行性，但其密封压力较小；肖再华[11]针对飞机燃油系统中球面密封存在低温下泄漏量大、耐冲击载荷小及转动力矩大的问题，对球面密封结构中的密封材质与密封滑环进行了改进，试验证明改进后的密封性能得到了成倍的提升，但该密封结构不适用于柔性钻杆。……