2．有限元模型
    (1)前部密封膠心模型 前部密封膠心是閘板防噴器實現密封的核心元件。封井工作時，高壓油進入油缸關閉腔，推動左右閘板總成，同時向井口中心移動，致使膠心前部橡膠環狀部分與管柱接觸，左右閘板膠心前部橡膠平面部分彼此相互緊密接觸。這種工作條件決定了膠心材料必須具有較強的抗擠強度和韌性，且具備耐油耐磨損特性。因此，在膠心設計中，采用了簾線一丁氰橡膠復合材料，使其較之天然橡膠有更大的線膨脹系數和良好的抗張模量，同時硫化的簾線網格骨架大大提高了膠心的強度。

    實際上，膠心密封過程推擠、摩擦頻率高，加之丁腈橡膠經常性使用極易熱氧老化，進而引起硬化發脆而破壞，盡管利用橡膠補強措施，能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨耗性等獲得提高，但因磨損、溢膠而導致膠心破壞的防噴器不在少數。為此，筆者設計采用了尼龍材料與簾線一丁氰橡膠復合材料配合使用的結構。圖2為單閘板膠心有限元模型。尼龍材料嵌于膠心內孔，密封工作時直接與管柱接觸以增強耐磨性，橡膠端面則以對稱接觸形式實現密封。
    (2)防噴器殼體模型 防噴器承壓件均采用防硫材料的優質鍛件，能有效地防止由于主體材料缺陷在含硫介質中產生電化學失重腐蝕、氫脆以及硫化物的應力腐蝕造成裝置的脆斷(裂)，總體性能可靠。圖3為閘板防噴器主殼體的實體模型。該防噴器殼體的材料為合金鋼，經調質處理后，硬度可以達到207～237HB，屈服極限和強度極限分別達到520和655 MPa，滿足常規高壓井壓井作業要求。

    結構有限元計算
   
    密封膠心和起支撐、基礎作用的殼體是閘板防噴器的兩大關鍵部件，以SolidWorks及Cosmos有限元軟件為平臺建立數值模型，對其進行受力模擬計算，以指導設計。