遇水膨胀封隔器研制及其室内评价
随着油田开发的不断深入,水平井的开发技术研究进一步加强.目前国内外主流的后期采油措施工具为水敏或者油敏膨胀式管外封隔器.这种封隔器上起主要作用的部件就是遇油或者遇水膨胀胶筒,本文综述目前国内外的技术,采用橡胶基体与吸水物质再配以其他配合剂共混制作遇水膨胀橡胶,配合优化设计的金属结构,研制高性能的遇水膨胀封隔器.本文的主要研究内容是以丁腈橡胶为基体,吸水树脂、白炭黑、炭黑、氯化聚乙烯、偶联剂KH550以及其他各种橡胶助剂利用机械共混的方式来制备遇水膨胀橡胶,然后与金属结构相结合制作遇水膨胀封隔器进行室内评价试验.首先研究了硫化体系、吸水树脂粒径及用量、CPE用量、偶联剂KH550用量以及补强体系的配比对吸水膨胀橡胶体系力学性能和吸水性能的影响,其次考虑了外界温度、矿化度和硫化氢对膨胀橡胶性能的影响,最后通过整机试验方式对膨胀封隔器的耐压差性能进行了测试.结果表明,高硫体系、白炭黑用量的增加提高了体系的力学性能,但是会降低膨胀性能;吸水树脂用量的增加会提高体系的吸水性能,但是质量损失率和力学性能会有大幅度的下降;增溶剂CPE及偶联剂KH550用量的增加会提高体系的力学性能,降低体系的质量损失率与膨胀率;外界因素中,温度与矿化度不会影响体系的最终膨胀率,硫化氢则对力学性能与膨胀率产生大幅度的降低.封隔器整机试验中,体系膨胀速率可控,解决了肩部保护的问题,耐压差性能达到了28MPa/m,远超国内外现有技术水平.
- 作者：
- 周坤
- 学位授予单位：
- 东北石油大学
- 专业名称：
- 化学工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 王宝辉；宋翔虎
- 中图分类号：
- TE931.2
- 关键词：
- 吸水树脂；遇水膨胀橡胶；遇水膨胀封隔器
- Water absorbent resin； Water swell able rubber； Water swelling packer