基于纳米流控系统的封隔器胶筒材料及其温变压变特性

基于纳米流控系统特殊的压力-体积变化特性,提出了一种封隔器胶筒材料。该材料由仿生蜂窝骨架包覆纳米流控系统构成,具有优良的抗剪切性能与压力传递性能,同时具备纳米流控系统的自适应形状调节能力。以MFI型沸石-甘油所组成的纳米流控系统为例,实验分析了所述封隔器胶筒材料的可重复使用性、压力阈值及有效形变量随温度及压力的变化规律。结果表明:所测试系统在经历3次加载/卸载循环后即达吞吐平衡,具有良好的可重复使用性。环境温度增高,系统的压力阈值线性减小,有效形变量线性增大。不同于传统材料的热胀冷缩效应,该材料具有类似"热缩冷涨"的温变特性,可减小封隔器密封失效风险。通过调节纳米流控系统配方,可获得具有良好抗温变、抗压变能力的封隔器胶筒材料。

井下封隔器胶筒橡胶材料力学性能试验研究

封隔器胶筒橡胶材料的性能决定了封隔器密封性能的好坏。由于胶筒是非线性弹性材料,其橡胶配方的不同对材料性能有相当大的影响,因此,必须通过试验测定胶筒材料的力学性能。文章主要是对封隔器胶筒硫化橡胶的标准试样在不同压力和不同温度条件下的性能进行试验,获取应力-应变关系及橡胶的压缩模量、杨氏模量等值,为分析封隔器的工作性能提供基本依据。

压缩式封隔器胶筒设计思路浅谈

随着钻采工艺不断向高温、高压和复杂深部地层方面的发展,油气井开采的工况条件也越来越复杂,这对于井下作业中的关键工具—封隔器提出了更高的要求。而封隔器工作的好坏,密封是关键,因此胶筒则成为封隔器密封的核心。封隔器胶筒设计是否合理、有效直接影响到井下作业技术上和经济上的可行性。主要从压缩式封隔器胶筒的选材、结构设计、工作环境等几个方面综合考虑,简单论述对于压缩式封隔器胶筒的设计思路和优化方法,并对参数的选择提供相关设计依据。