润滑与密封

作者：冯少波，史君林，张绪亮，安南，王鹏程，张耀明，张强

单位：1中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心，新疆库尔勒 841000;2新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心，新疆库尔勒 841000;3新疆超深油气重点实验室，新疆库尔勒 841000;4中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒 841000,,5西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室，四川成都 610500;6四川轻化工大学机械工程学院，四川宜宾 644000,,1中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心，新疆库尔勒 841000;2新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心，新疆库尔勒 841000;3新疆超深油气重点实验室，新疆库尔勒 841000;4中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒 841000,,5西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室，四川成都 610500,,1中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心，新疆库尔勒 841000;2新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心，新疆库尔勒 841000;3新疆超深油气重点实验室，新疆库尔勒 841000;4中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒 841000,,1中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心，新疆库尔勒 841000;2新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心，新疆库尔勒 841000;3新疆超深油气重点实验室，新疆库尔勒 841000;4中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒 841000,,5西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室，四川成都 610500,

关键词：BX形垫环;超高压油气井;弹塑性分析;极限载荷;密封性能

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（52204015）；四川省自然科学基金项目（2023NSFSC0920）；四川轻化工大学科研创新团队计划项目（SUSE652A004）

为解决175 MPa超高压油井井口装置法兰所需的BX形垫环，面临140 MPa以上压力时缺乏设计标准的问题，以及现有标准BX垫环在超高压工况下存在的未知风险，阐述BX垫环的设计理论与方法，建立垫环的受力力学模型，并对比验证承载能力的评价方法。提出垫环极限承载能力的分析方法，构建有限元参数化模型，系统分析现有各尺寸型号的BX垫环的承载能力。研究结果表明：现有API BX形标准垫环最初是为104 MPa压力设计的，其设计理念科学合理，标准的BX垫环在138 MPa的压力下能安全使用，但在175 MPa压力下标准的BX垫环则存在风险，尤其是在大孔径情况下标准的BX垫环不建议选用。此外，在超高压175 MPa压力下建议增加垫环的宽度和斜面高度，以降低失效风险。研究内容为不同尺寸的175 MPa超高压井口设备法兰用垫环的设计提供了理论依据。

来源：2026年第5期

《润滑与密封》期刊编辑部

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