压差激活密封剂的制备与性能研究

本文通过对胶乳浓度、电解质加量、制备温度、终止剂加量、停搅时间等多种因素的考察,确定胶乳浓度为20%、电解质加量为10mL、制备温度为70℃、终止剂加量为6mL、停搅时间为5min。通过微观分析发现,在此条件下制备的丁基胶乳在NaCl的作用下能够形成分散性良好、形貌规则、粒径均匀的微球状胶凝颗粒,粒径集中分布在100~300μm;通过模拟封堵实验发现,制备的密封剂可在12MPa下对缝隙、油管丝扣等不同微泄漏处激活封堵,说明该密封剂具有良好的封堵性能;通过对密封剂的封堵行为同时分析了其自适应修复机理。

磁性流体密封压差的数值计算

分析并简化了含磁性流体的磁场模型,以密封理论为基础,采用有限元法计算出磁性流体密封的磁场和等压线分布,进而计算出密封压差.分析了密封压差与磁性流体量的关系,给出了多级密封压差的计算方法,同时分析了转速对密封能力的影响.结果发现。

压差激活密封剂的制备、密封性能及机理研究

压差激活密封剂是一种具有自适应密封、施工简单、费用低等特点的新型密封体系,对于油气井管柱完整性的快速修复具有重要意义。笔者以羧基丁腈胶乳(XNBRL)、MgCl2、OP-10、VIS-B为原料,设计四因素四水平正交实验,考察了胶乳浓度、激活剂浓度、剪切速率、停搅时间对压差激活剂固相颗粒生长及微结构的影响,评价了压差激活剂的动态密封性能,分析了压差激活密封机理。结果表明,压差激活密封剂固相颗粒形貌规则,具有层级体型结构,粒径小于400μm;粒径生长影响顺序为:停搅时间>胶乳浓度>激活剂浓度>剪切速率;制备密封剂可在50℃、7.5 MPa压差下对0.5 mm×0.8 mm×10 mm微缺陷成功实施封堵;根据微粒形貌、分子聚集态结构及其射流场剪切形变行为,提出了密封流体在微缺陷压差作用下的液固转化力学-化学耦合构效模型,初步揭示了压差激活密封剂的自适应修复机理。

复合压差激活密封剂的设计及其封堵性能

压差激活密封剂是一种新型密封流体,可在漏点压差作用下对丝扣、管线等静密封的微缺陷损伤实施快速、自适应修复,但其密封性受漏点尺寸影响较大,因而在油气井生产及井筒完整性恢复中的应用受到了一定的限制。为了提高压差激活密封剂的适用性,基于密封流体在压差作用下的相态转变及密封行为特点,提出了固-液态密封材料协同增效强化大孔隙封堵的复合修复技术,通过两类固体密封材料("桥堵"刚性粒子与"拉筋"纤维)的联用,改变泄漏孔隙几何结构和流体迁移路径,促使压差激活密封剂形成有效固体屏障,充填大孔隙完成密封修复。室内实验结果表明:①制备的压差激活密封剂是一种多分散体系,其核心颗粒形状较规则,粒径集中分布于300~400 mm;②在评估压力范围内,海泡石纤维作为结构形成剂,提高了形成密封固体的完整性;③贻贝粉体作为孔隙结构修饰剂,改善了密封流体在泄漏受限空间的驻留能力,二者协同改善了形成固体屏障的结构,极大增强了复合压差激活密封剂的大孔隙封堵效果。结论认为,该研究成果可以为油气井新型多功能密封剂体系的开发与应用提供理论与技术支持。

压差激活密封剂的制备与应用

为满足油气井密封损伤快速、经济、安全修复的要求,以羧基丁腈胶乳、黄原胶、MgCl2和烷基酚聚氧乙烯醚为原料制备了一种新型压差激活密封剂,通过激光粒度分析仪和超景深三维显微系统分析了密封剂的微观形貌,通过自制的动态堵漏评价设备考察了密封剂的动态堵漏性能,分析了该密封流体的压差激活封堵机理,并在海上G2气田进行了现场应用。结果表明,制备的压差激活密封剂是一种多分散相体系,分散相为复合液滴,胶粒呈规则球状,平均粒径为261.5μm;在15 MPa内可对丝扣、裂缝等不同微泄漏形成良好封堵,封堵性随温度升高而增强。构建的力学-化学耦合新模型表明,复合液滴在漏点压差流场内去水化激活中心粒子,活性粒子聚结填充泄漏孔隙,实现自适应封堵。该压差激活密封剂在海上环空带压井进行了泄漏修复应用,效果良好。图10参28。

密封风与一次风差压低跳闸保护逻辑完善

通过对密封风与一次风差压低跳闸保护逻辑原理的介绍及存在问题的分析，提出了改造方案，使磨组保护逻辑得到了进一步的完善。

凝结水泵加装高压变频器出现的问题及解决方案

高压变频器有着优良的调节性能和显著的节能效果。随着其价格的下降以及质量的提高,被越来越多的发电厂用于凝结水泵的变频改造,但是由于凝结水泵的特殊性,变频改造后出现了一拖二运行方式失电事故状态下无法起动备用泵、变频泵跳闸时除氧器水位失控、异常工况下给水泵密封水差压保护动作等新问题。为此,对改造后出现的问题进行了详细分析,提出了相应的解决方案。

耐高温高压封隔器胶筒的研制

采用HNBR作为耐高温高压封隔器胶筒的主体材料,确定了制品配方。胶筒在模拟井下工作状态(柴油、150℃)试验中密封压差达35MPa,经过2个疲劳循环试验后胶筒完好,耐油、耐压和密封性能满足油田作业要求。

干气密封应用中故障及对策

对干气密封做简要介绍,针对干气密封使用中常见的故障进行分析,对故障处理措施进行了探讨,并提出了一些保证干气密封稳定、长周期运行的方法。

航空发动机石墨圆周密封接触特性分析

基于结构受力分析,利用ANSYS分析某型在役航空发动机石墨圆周密封的接触特性,研究不同工况参数对密封环最高温度、最大变形、最大应力及接触压力作用规律。结果表明:石墨圆周密封环主密封面应力分布比较均匀,密封环接头处应力最大,这与应用时接头处磨损较重的实际情况相符;辅助密封面和密封跑道应力分布均匀,密封座端面应力沿径向呈梯度分布,最大应力位于密封座靠近密封跑道边缘处;随滑动速度的增大,密封环主密封面最高温度增大,而最大变形、最大应力和接触压力表现为先减小后增大;石墨密封环主密封面最高温度、最大变形、最大应力和接触压力随密封压差增大而增大。

磁性流体多极－多级密封

分析了磁性流体多级密封中存在的问题，提出了实现高压差密封的方法，对多极－多级密封的特性进行了分析，提出了控制压差形成的方法，进一步提高了密封压差，密封压差达到２．５ＭＰａ。

乙烯装置低温甲烷泵机械密封失效原因分析及优化改造

低温甲烷泵是采用深冷分离技术的乙烯生产装置中的重要设备。文章以低温甲烷泵机械密封频繁失效为切入点,阐述了低温甲烷泵的密封机理,并根据密封机理分析判断出引起该泵密封液外漏和内漏的原因有二:一是泵叶轮侧滑动轴承自润滑效果差,不能形成稳定的润滑液膜,导致轴承与轴套存在干摩擦,引起泵的振动,加剧动、静环分离;二是波纹管环面内径承压平衡比过小,动、静环耐压性不足,导致密封腔密封压差过大。根据分析结果采取如下有效措施进行改进,即:制定优化改造方案,对轴承进行重新改造,改善自润滑效果;用截面矩形环面替换原有L型环面,提高密封波纹管内径承压比;使用更耐压的PG型矩形截面密封圈并升级密封圈材质;同时优化机泵运行监控手段,提高机泵运行寿命,减少不必要的检修工作。

高速转子用非接触式迷宫密封的密封性能影响因素研究

为了提高高速齿轮箱密封装置的密封性能,对常用于石油、化工等领域中的高速齿轮传动装置的非接触式迷宫密封进行了分析。通过建立(Computational fluid dynamics,CFD)数值计算模型,分析了该密封装置的密封齿数量、密封压差、油气混合物浓度、甩油环位置等因素对各密封腔回油口回油量及漏油口泄漏量的影响。研究对高速齿轮箱用非接触式迷宫密封的设计具有指导意义。

Φ2 800mm低压甲醇塔内件安装小结

河南心连心化肥有限公司一分厂于2009年10月在压缩机四段出口串联1套低压联醇装置，12月底并人系统。低压联醇装置采用湖南安淳高新技术有限公司的JJDφ2800mm型低压甲醇塔，因塔径过大，填料密封压差过大（达2．8MPa），内件和填料安装难度较大。现对安装中出现的主要问题及解决办法进行总结。

国产200MW汽轮发电机密封油系统改造

华电红电3、4号机密封油系统存在空侧油氢压差波动、空侧油压失压问题,通过对密封油系统的改造,提高了系统的安全性,有效地防止了密封油系统中断造成的氢气泄漏着火事故的发生。

同心过电缆插入密封工具的研制及应用

针对海上油田先期防砂完井注水井预置电缆分注管柱配套需求,本文研制了同心过电缆插入密封工具。该工具采用同心结构设计、电缆整体穿越,依靠差压式密封模块与防砂管柱密封筒的过盈配合实现层间封隔,对工具进行了室内性能试验,并开展了现场应用。现场应用结果表明,同心过电缆插入密封工具能够满足防砂完井注水井预置电缆分注管柱配套需求,实现层间封隔的同时满足了防砂段电缆穿越及保护的需要。目前,该工具在海上油田应用效果良好。

压差激活密封剂的微缺陷自适应修复行为及机理

压差激活密封剂是一种适用于油气井管柱微泄漏快速、安全修复的新技术,目前关于该体系的应用及理论研究报道较少。采用室内实验、结构表征、理论分析及数值模拟相结合的方法,开展了压差激活密封剂制备、微形貌检测、密封性能评价、压差激活机理分析、自适应密封动力学模拟等方面的应用基础研究。研究结果显示:制备的压差激活密封剂是一种多分散相体系,分散相为水化胶粒,具有微米级层状体型结构,是确保压差激活密封性能的关键组分;在5~15 MPa压差范围内,密封剂能够在150 s内穿透丝扣滑脱及漏缝孔隙形成韧性固体屏障,有效封堵不同类型微缺陷;基于水化胶粒的分子形态与稳定性间关系,提出了压差激活密封流体的液-固转化构效假设,建立了漏点压差的自适应密封力学-化学耦合模型;分析了复合液滴在环境液体压差下的受力状态,采用LES-VOF方法模拟了复合液滴在环境液体射流场的变形与破碎动力学行为,研究了水化胶粒的去水化动态演化过程,表层水化膜的射流变形显著大于胶核,可发生振荡破裂使胶核活化聚结,进而充填固化封堵微缺陷。模拟结果与理论分析基本一致,为进一步研究压差激活密封剂提供了理论支持。

发电机密封油差压低原因分析及处理

陕西渭河发电有限公司#5、#6发电机为哈尔滨电机厂生产的引进优化型QF-300-2发电机,采用水氢氢冷却方式,即定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯氢冷。2016年以来,#5、#6发电机密封油差压减小,氢油差压阀调整效果不好,检修人员调整紧固调整弹簧无效果,只有通过节流氢油差压阀后隔离门才能保证机组勉强运行,存在着较大的安全隐患。

φ73mm油管用井下节流器胶筒有限元分析

胶筒的初始密封效果直接影响节流器是否能够实现节流工作密封。建立了不同结构形式的胶筒有限元模型,对自由胶筒力学初始密封和工作密封进行了分析,并分析了胶筒结构尺寸对初始密封弹簧力和不同节流压差载荷下胶筒应力的影响。分析结果表明,胶筒结构参数的变化对初始密封弹簧力的影响较大,而对节流后应力的影响较小;胶筒内径对应力集中影响较小,设计时主要考虑胶筒外径与油管接触,并保证胶筒轴向在节流压差的情况下不被压出。

SCT型单螺杆泵采用Mooney-Rivlin模型的有限元分析

德国Seepex公司研发的SCT(Smart Conveying Technology)型单螺杆泵是一种采用定子可分割技术的灵巧型输送设备,对其结构组成和工作原理进行系统地总结后发现,采用定子分割技术的SCT型单螺杆泵具有输送效率高、极小空间内可快速安装拆卸定子等优点。但该设备常在低压环境下输送污泥,未见其在油气混输中的应用,且可分割的定子属于超弹性非线性材料,因而对定子采用Mooney-Rivlin模型并通过有限元分析其在高压下的密封效果。结果表明,在一定的内压下,定子与转子接触压力随着腔室间压差值的增加几乎呈线性增加,且接触压力曲线的斜率小于压差曲线的斜率,具有较高的密封压差,因此,可在传统SCT型单螺杆泵基础上进行结构改进使其更适用于油气混输。