气体封隔器密封单元的增强方法与安全分析

气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封隔器密封单元的设计;基于拉伸试验和Yeoh理论获得橡胶的本构模型参数;在温度204℃、坐封力200 kN和环空压力70 MPa下,分析了胶筒的应力和变形规律;试验测试了增强单元的密封安全性。分析结果表明:HPHT105-232-V0型封隔器密封单元胶筒的最大变形量为94.785 mm,最大接触应力为240 MPa,位于金属护环与套管接触区域。根据API标准,对HPHT105-232-V0型封隔器实物进行测试试验,坐封时胶筒未发生初始破坏,密封单元的整体应力水平提高;稳压过程胶筒压降幅度小于1%;整个试验测试过程中,密封单元无气泡溢出,封隔器卸载后胶筒结构无明显的塑性变形。研究结果表明,采用该增强方法所设计的多材料组合式密封单元具有良好的密封性能,满足极端环境下的密封安全性要求。

硫化工艺参数对碳纳米管/炭黑增强四丙氟橡胶材料性能的影响

采用正交实验的方法研究了硫化工艺条件对井下密封用碳纳米管/炭黑增强四丙氟橡胶材料的力学性能、高温原油老化性能和热氧老化性能的影响。结果表明,增强型四丙氟橡胶的最佳硫化工艺参数组合为:硫化时间为40 min,硫化温度为155℃,锁模压力为8 MPa。在优化工艺条件下,120℃的原油浸泡老化672 h后,增强型四丙氟橡胶的拉伸强度高于20 MPa,扯断伸长率高于190%,可满足封隔器胶筒用橡胶的强度需求。

基于虚拟仪器和蓝牙技术的无线测试系统研究

针对复杂工业环境对数据无线传输及实时处理的测试需求,基于虚拟仪器和蓝牙技术设计了一套无线数据传输及实时处理的测试系统。介绍了该测试系统的整体设计思想,硬件组成、软件开发、并通过图像数据采集分析实例对该系统进行运行性能分析。运行结果表明,该系统操作简单,数据传输稳定。利用该系统能简化测试过程,实现复杂工业现场无线动态测试功能。

碳纳米管/炭黑增强四丙氟橡胶复合材料的性能

针对井下高温高压密封用橡胶材料的性能需求,主要研究了不同碳纳米管/炭黑质量比对于四丙氟橡胶常温、高温力学性能的影响规律,并对不同配方复合材料的快速气体减压性能进行了测试。结果表明,在标准工艺条件下,采用适当碳纳米管/炭黑质量比增强四丙氟橡胶的常温、高温力学性能较原配方有着明显提升,而增强体质量比、工艺条件则会导致材料产生不同的团聚特性并形成微观缺陷,从而影响材料的强度与快速气体减压性能。