漂浮接箍球壳式堵盖强度计算和试验研究

球壳式堵盖作为漂浮接箍的承压部件,在下套管过程中其强度直接影响漂浮接箍的承压密封作用。首先对球壳式堵盖的应力进行理论解析和仿真,综合考虑材料和压缩破坏失效形式,基于三向应力下的球壳模型建立了球壳式堵盖的强度计算公式。选用硼硅玻璃作为材料,通过压缩试验得到其抗压强度;采用仿真计算获得球壳式堵盖的应力状态并确定危险部位。然后通过压力试验获得球壳式堵盖的打开压力,将试验与计算结果进行对比。结果表明,球壳式堵盖的爆破压力为46.2 MPa±3.8 MPa,且破碎后漂浮接箍内部无残留玻璃,最大破碎颗粒小于10 mm×9 mm×3 mm,满足球壳式堵盖的强度要求。研究结果对水平井下套管中漂浮接箍的应用具有重要的意义。