润滑与密封

作者：魏军会，冯少波，张耀明，彭建云，马俊原，谢俊锋，周涛涛

单位：中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司；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；新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心；中国石油塔里木油田分公司；中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院；应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,,中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司；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；新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心；中国石油塔里木油田分公司,,中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司；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；新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心；中国石油塔里木油田分公司,,中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司；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；新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心；中国石油塔里木油田分公司,,中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院；应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,,中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司；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；新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心；中国石油塔里木油田分公司,,中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院；应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,

关键词：O 形橡胶圈;结构优化;不确定性分析;Kriging 代理模型;高压采气井口装备

基金：175MPa 特高压井口及配套装备安全评估技术研究 （201023063206）；国家自然科学基金青年项目 （72301294）；北京市 科协青年人才托举工程 （BYESS2023323）；中国石油大学 （北京） 科研启动基金资助项目 （2462023BJRC016）

特高压采气井口 O 形橡胶圈受多种不确定性因素，如制造公差和载荷波动等影响。为优化设计受不确定性 因素影响的 O 形圈橡胶密封结构，提出一种基于 Kriging 模型的特高压采气井口 O 形圈密封结构不确定性优化方法。以 特高压采气井口某 O 形圈橡胶密封为例，同时考虑制造/安装公差与载荷波动，在 Python 语言框架下建立 O 形圈橡胶密 封结构 Abaqus 自动化有限元程序，结合 Kriging 代理模型与第二代非支配排序遗传算法 （NSGA-II），以降低最大 Mises 应力分布的均值和标准差为目标，优化设计槽棱圆角半径与凹槽深度。在帕累托解集中选择最优解并验证优化结果。结果表明：优化后的帕累托解集减少了 O 形圈应力集中现象，降低了 O 形圈密封结构的失效概率。该方法可在不确定性因素影响下优化 O 形圈橡胶密封结构，为实际工程提供相应指导。

来源：2026年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2026年第1期