复杂工况下钻机密封系统失效机理及防护设计研究

周中宁

doi:https://doi.org/10.37155/2972-435X-0410-1

Home > Current

复杂工况下钻机密封系统失效机理及防护设计研究

周中宁（中煤科工西安研究院（集团）有限公司）

https://doi.org/10.37155/2972-435X-0410-1

Abstract

钻机密封系统在复杂工况条件下长期面临高温、高压、高转速、磨粒介质及化学腐蚀等多重极端因素的耦合作用，其失效问题已成为制约钻井作业效率与安全性的关键技术瓶颈。本文系统分析了钻机密封系统在复杂工况下的主要失效模式，深入揭示了密封材料磨损、密封结构变形、润滑膜破裂及介质腐蚀等核心失效机理，在此基础上提出了涵盖材料优化、结构改进、表面工程及工况适配策略的综合防护设计方案。研究表明，复杂多场耦合效应对密封性能的劣化具有显著加速作用，需从多尺度视角构建密封系统的全生命周期防护体系。本文为钻机密封系统的可靠性提升与寿命延长提供了理论依据与设计参考。

Keywords

钻机密封系统；复杂工况；失效机理；多场耦合；防护设计

Full Text

PDF

References

[1]张德坤,王大鹏.深井钻机旋转密封多工况耦合损伤机制及寿命预测研究.石油机械,2021,49(7):45-53.
[2]马晓明,李方义.高温高压下橡胶密封材料的热-化学-力耦合老化行为与失效机理.机械工程学报,2022,58(11):234-245.
[3]陈国需,赵立涛.极端工况机械密封润滑膜失稳的非线性动力学特性研究.摩擦学学报,2021,41(5):712-723.
[4]吴华,孙冬柏.基于激光表面织构的钻机密封界面摩擦调控与抗磨设计.表面技术,2023,52(2):156-167.

Publishing time:2026-10-31
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License