大慶油田研發(fā)全金屬封隔器填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白

　　7月31日，由大慶油田采油工程研究院自主研發(fā)的全金屬封隔器，成功通過(guò)耐溫200攝氏度、承壓100兆帕、拉壓載荷100噸的整機(jī)氣密封評(píng)價(jià)測(cè)試以及300攝氏度、100兆帕金屬密封機(jī)構(gòu)核心部件氣密封試驗(yàn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)金屬密封封隔器在高溫、高壓和腐蝕環(huán)境下的技術(shù)空白。

　　隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)，高溫、高壓的工況環(huán)境對(duì)封隔器的可靠性提出了更高要求。長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)的橡膠封隔器膠筒在高溫、高壓環(huán)境下受材料老化等因素制約，可靠性無(wú)法滿足深層油氣田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的使用要求，因此，改變思路，研制金屬密封封隔器迫在眉睫。

　　2021年，采油工程研究院將自主攻關(guān)全金屬封隔器作為重點(diǎn)研究課題，同時(shí)列入采油院“三步走”強(qiáng)院建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略，集中精兵強(qiáng)將，全力開(kāi)展研發(fā)工作。鑒于超高溫、高壓的指標(biāo)本身對(duì)密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求極高，常規(guī)金屬材料無(wú)法兼顧高塑性變形條件下的高壓氣密封性，硫化氫和二氧化碳雙重腐蝕環(huán)境更是對(duì)金屬材料的耐腐蝕性提出了極高的要求。同時(shí)，工具研制成功后如何開(kāi)展超高溫、高壓評(píng)價(jià)也是困擾技術(shù)人員的難題。技術(shù)人員發(fā)揮采油院“三敢三嚴(yán)”精神，經(jīng)過(guò)上百次數(shù)值模擬、在線仿真和樣機(jī)試驗(yàn)，突破了全金屬封隔器密封機(jī)理分析、材料優(yōu)選、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、試驗(yàn)評(píng)價(jià)等諸多難題，開(kāi)創(chuàng)性研制出了全金屬封隔器。為了更真實(shí)地模擬井下環(huán)境，封隔器需要加溫至200攝氏度，同時(shí)，技術(shù)人員要在實(shí)驗(yàn)室30攝氏度以上高溫環(huán)境下，24小時(shí)不間斷記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，密切關(guān)注壓力曲線的細(xì)微變化，與工具一同承受高溫“烤驗(yàn)”。

　　經(jīng)過(guò)兩年科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓リP(guān)試驗(yàn)，全金屬封隔器按照美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)要求通過(guò)了整機(jī)的第三方評(píng)價(jià)試驗(yàn)，溫度、壓力和載荷指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)重大突破，氣密封檢測(cè)裝置中更是未檢測(cè)到任何氣泡，實(shí)現(xiàn)了零泄漏。試驗(yàn)結(jié)果表明，全金屬封隔器氣密封性能等綜合指標(biāo)滿足API Spec 11D1 4th V0最高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

　　下一步，大慶油田將持續(xù)攻關(guān)，全力保證全金屬封隔器性能再上臺(tái)階，達(dá)到300攝氏度、100兆帕指標(biāo)要求，為深層致密氣、干熱巖以及低熟頁(yè)巖油氣井的開(kāi)發(fā)提供強(qiáng)大的工程利器。（記者 張?jiān)破?通訊員 趙威）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)石油報(bào)

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