一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒的制作方法

本实用新型涉及一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒，适用于试油完井封隔器中。

背景技术：

试油完井封隔器是实现多油气层分层开采分层改造措施的重要井下工具，其工作原理是依靠管柱本身悬重或投球打压压缩胶筒使其密封油、套环形空间，封隔上、下油气产层。胶筒是试油完井封隔器重要的核心元件，其性能的好坏直接影响试油完井封隔器在井下的密封效果和使用寿命。在深井高温高压高含硫化氢油气井中，由于井筒井深、压力、温度的大幅度提高，胶筒面临着极其恶劣的工作环境，极有可能发生密封失效，引起井筒环空套压升高，严重的造成重大的安全事故，所以对试油完井封隔器胶筒的耐温、耐压、耐腐蚀、抗蠕变性能设计和高性能胶筒研发是非常重要而迫切的任务。为此，通过材料实验和理论研究，开发了一种试油完井封隔器用耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒，两端均带有肩部保护套，具有耐高温185℃、耐高压70MPa、耐H₂S/HCl腐蚀、低蠕变率10^-3mm/min等优点，大幅度提高了井下试油完井封隔器的力学性能和使用寿命，降低了井筒密封失效、套压升高的风险。

技术实现要素：

本实用新型提供一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒，两端均带有肩部保护套，以便能有效提高井下试油完井封隔器的力学性能和使用寿命，降低井筒密封失效、套压升高的风险。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒，保证在一定管柱轴向压缩力或液压坐封力作用下，胶筒可以完全膨胀密封油、套环形空间，长时间处于井下高温、高压、腐蚀环境中，同时在井下恒定的温度、使用时间和井壁间剪应力联合作用下可保持较小的剪切蠕变率，具有较高的尺寸稳定性和密封稳定性。

本实用新型的技术方案为：一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒，其特征在于：包括胶筒本体、左肩部保护套和右肩部保护套，左肩部保护套和右肩部保护套套接在胶筒本体两端肩部。

所述胶筒本体采用氢化丁腈橡胶材料。

所述胶筒本体的外径112mm，内径48mm，高度80mm。

所述胶筒本体的泊松比0.47。

所述胶筒本体弹性模量为9.2MPa。

所述胶筒本体具有耐高温185℃，耐高压70MPa，耐H₂S/HCl腐蚀，低蠕变率10^-3mm/min。

本实用新型中的胶筒本体和肩部保护套是独立式的，在连接封隔器胶筒时，将肩部保护套直接套在胶筒两端肩部，完成肩部保护胶筒的安装。胶筒本体和肩部保护套直接在封隔器中心管上连接，便于拆卸和更换。同时胶筒本体1具有耐高温185℃，耐高压70MPa，耐H₂S/HCl腐蚀，低蠕变率10^-3mm/min。提高了胶筒的耐温、耐压、耐腐蚀性能，避免了胶筒肩部在压缩过程中被撕裂，解决了深井高温高压高含硫化氢油气井试油完井封隔器用胶筒密封性不足的难题，在井下恒定的温度、使用时间和井壁剪切应力作用下具有较小的剪切蠕变率，保持了胶筒的尺寸稳定性和密封稳定性，有效提高了井下试油完井封隔器的力学性能和使用寿命，降低了井筒密封失效、套压升高的风险。

附图说明

图1为一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒（装配图）示意图；

图2为图1中肩部保护套示意图。

图中：1、胶筒本体；2、右肩部保护套；3、左肩部保护套。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒，其特征在于：包括胶筒本体1、左肩部保护套3和右肩部保护套2，左肩部保护套3和右肩部保护套2套接在胶筒本体1两端肩部。

所述胶筒本体1的外径112mm，内径48mm，高度80mm。所述胶筒本体1的泊松比0.47。所述胶筒本体1弹性模量为9.2MPa。

胶筒本体1具有耐高温185℃，耐高压70MPa，耐H₂S/HCl腐蚀，低蠕变率10^-3mm/min。胶筒本体采用氢化丁腈橡胶（HNBR）材料，具有较好的机械性能和工艺性能，利用特种纤维增强技术对其本体进行纤维混炼-硫化加工，这种胶筒本体对酸、硫化氢有极强的抗腐蚀性，耐高温，耐高压，使用寿命长，稳定性高。

本实用新型中的卡瓦本体和肩部保护套直接在封隔器中心管上连接，便于拆卸和更换。

为了检验该封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒的性能，在室内井下封隔器模拟实验台架上进行了胶筒坐封、耐温、耐压密封实验，实验套管外径139.7mm，内径121.26mm，模拟井下工作环境为185℃混合柴油，胶筒坐封力100kN，密封压差70MPa，实验胶筒分别从上部和下部打压保持上、下部压差70MPa，稳压30min，经过两次疲劳实验后，胶筒密封完好。这说明，研发的封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒耐温达到185℃，耐压达到70MPa，可以满足深井高温高压油气井现场施工要求。

利用RC-950蠕变持久实验机对封隔器耐高温高压耐腐蚀抗蠕变胶筒的蠕变性能进行了实验，实验环境为185℃混合柴油，实验剪切应力70MPa，在70MPa载荷作用下80mm长度的胶筒被压缩，经测量稳定后胶筒的长度为32mm，保持载荷不变，实验24h后，测量胶筒长度为30.5mm，利用胶筒蠕变模型计算胶筒蠕变率约为10^-3mm/min。这表明，该胶筒在高温高压下具有较高的抗蠕变性能。