气井腐蚀环境对封隔器胶筒橡胶材料的影响

作者：李舜水; 葛俊瑞^*; 殷启帅; 施山山; 徐佳俊; 赵秋璇

来源：表面技术, 2018, 47(12): 51-59.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.12.008

• 封隔器
• 橡胶
• 性能
• 渗透性
• 腐蚀
• CO2

目的为东海某气田封隔器胶筒橡胶材料的选择提供理论参考依据。方法通过腐蚀前后的性能试验和在腐蚀介质中的渗透性试验,比较目前国内外封隔器胶筒使用的主要橡胶材料(氢化丁腈橡胶、氟碳橡胶、氟硅橡胶和AFLAS橡胶)在腐蚀后的拉伸强度、拉断伸长率、硬度、压缩永久变形等性能,以及在腐蚀介质中的渗透性。结果性能最优秀的是氢化丁腈橡胶,其次是AFLAS橡胶,氟硅橡胶和氟碳橡胶性能较差。随着压差的增大,4种橡胶材料的抗渗透性变差,相同温度(120℃)下,氟硅橡胶在4个压力条件下的抗渗透性能均优于其他橡胶材料。随着温度的增加,4种橡胶材料的抗渗透性变差,相同压差(10 MPa)下,氟硅橡胶在4个温度条件下的抗渗透性均优于其他橡胶材料。结论氢化丁腈橡胶的性能(拉伸强度、拉断伸长率、硬度和压缩永久变形)相对较好,次之是AFLAS橡胶,再次是氟碳橡胶和氟硅橡胶。温度对橡胶渗透性的影响比压差大,对某些橡胶而言存在阀值效应,当超出一定温度后,橡胶抗气体渗透性能迅速下降。因此,应根据服役环境合理选择橡胶材料,且尽量使封隔器胶筒处于应力平衡状态,延长井下工具安全服役寿命。

• 出版日期2018
• 单位中海石油（中国）有限公司上海分公司; 中海石油(中国)有限公司上海分公司; 中国石油大学（北京）