采用無隔水管泥漿回收鉆井技術(shù)，鉆探深水表層井眼時(shí),控制海底泥線處鉆井液壓力等于海水靜壓力。海底泥漿吸入模塊與海底低壓井口頭連接,收集井眼環(huán)空返回鉆井液。吸入模塊內(nèi)部旋轉(zhuǎn)總成氯丁密封膠芯抱緊鉆桿或接頭,密封井眼間隙。初始狀態(tài)下,鉆桿與膠芯過盈配合,具有一定的初始密封壓力;鉆井作業(yè)時(shí),在井眼鉆井液壓力和膠芯自身彈性變形作用下,膠芯進(jìn)一步抱緊鉆桿或接頭,隔離海水和鉆井液。膠芯在與鉆桿之間摩擦力的帶動(dòng)下隨鉆桿旋轉(zhuǎn),同時(shí)鉆桿相對(duì)于膠芯下進(jìn),鉆探井眼。本文作者以我國(guó)南海深水鉆井作業(yè)環(huán)境為對(duì)象,進(jìn)行無隔水管泥漿回收鉆井系統(tǒng)吸入模塊氯丁密封膠芯性能分析。采用罰函數(shù)技術(shù)和庫倫摩擦模型,研究摩擦因數(shù)對(duì)膠芯與鉆桿及接頭間接觸壓力的影響,分析不同摩擦因數(shù)下膠芯與鉆桿或接頭接觸時(shí)的膠芯應(yīng)力峰值和摩擦力分布規(guī)律,為氯丁密封膠芯設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化和延壽提供技術(shù)參考。有限元分析模型膠芯幾何模型氯丁密封膠芯直接選用欠平衡鉆井中使用的被動(dòng)氯丁密封膠芯,該氯丁密封膠芯目前存在多種尺寸規(guī)格,本文作者以127mm規(guī)格膠芯為研究對(duì)象,利用非線性軟件對(duì)其進(jìn)行有限元分析。建立無隔水管泥漿回收鉆井系統(tǒng)氯丁密封膠芯及鉆具二維軸對(duì)稱有限元模型,使用非線性有限元方法計(jì)算密封膠芯與鉆具間的接觸壓力大小,驗(yàn)證氯丁密封膠芯在無隔水管泥漿回收鉆井中的可行性。研究摩擦因數(shù)變化對(duì)接觸壓力的影響,分析氯丁密封膠芯應(yīng)力峰值和鉆具與膠芯間的摩擦力分布規(guī)律。結(jié)果表明:摩擦因數(shù)與膠芯密。