CO_2驱注气井封隔器橡胶材料腐蚀力学性能研究_朱达江

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ＣＯ２驱注气井封隔器橡胶材料腐蚀力学性能研究
朱达江１，林元华１，邹大鹏１，王峰２，张德平２，张平３
，（中国石油石油管力学和环境行为重点实验室（中国石油吉林油田分公司，四川成都６西南石油大学）吉林松原１０５００；２．１．）西南石油大学机电工程学院，四川成都６１３８０００；３．１０５００
第４２卷第５期２０１４年９月
石油钻探技术ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＤＲＩＬＬＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ
Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．５，Ｓｅ．２０１４ｐ
钻采机械
：／ｏｉ１０．１１９１１ｓｚｔｓ．２０１４０５０２３ｄｙｊ
ＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｏｎｔｈｅＩｍａｃｔｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎｔｈｅｐｙｐｎｅｃｔｉｏｎＷｅｌｌＲｕｂｂｅｒｉｎＰａｃｋｅｒｓｉｎａＣＯ２Ｉｊ
其性能直接关系到封隔器密封性能的好坏。Ｃ摘要：由橡胶组成的封隔器胶筒是封隔器的核心部件，Ｏ２驱注气井中，进而引起环空带压，危及注气井的安全生产。为此，借ＣＯ２对橡胶材料的腐蚀易导致封隔器密封失效，助高温高压釜模拟井底真实环境进行了丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶两种材料的腐蚀试验，分析比较了气相和液相腐蚀条件下橡胶腐蚀后材料力学性能和腐蚀形貌的变化。研究表明，丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶在腐蚀后其拉伸性能均明显下降，硬度也有一定降低，液相环境下的腐蚀较气相环境下的腐蚀更加严重。因此，在工程设计中应充分考虑实际工况对橡胶力学性能的影响，不应以原始状态下橡胶的力学性能为依据。该研究成果可为ＣＯ２驱注气井及其他同类气井封隔器胶筒材料的选择提供参考。关键词：注气井封隔器胶筒橡胶二氧化碳腐蚀实验室试验（）中图分类号：ＴＥ９８０．１文献标识码：００１８９０２０１４０５１２６５Ａ文章编号：１０００－－－
］５１－。加拿大Ｅ并取得良好的效果［ＯｎＣａｎａ公Ｃ２驱，
；。收稿日期：改回日期：０００１０１４４９０１４８１２２－－－－，作者简介：男，四川达州人，朱达江（９８４—）００７年毕业于西１２南石油大学石油工程专业，０１０年获西南石油大学油气井工程专业２硕士学位，油气井工程专业在读博士研究生，从事油气井管柱力学、酸性气井井筒完整性管理等方面的研究工作。联系方式：ｈｉｏｕｒｅｎ１０００＠１６３．ｃｏｍ。ｓｙ通讯作者：林元华，ｌｉｎ２８＠１６３．ｃｏｍ。ｈｙ／基金项目：国家自然科学基金项目 “ 预测ＣＯＨ２Ｓ２溶解度测试、（）编号：资助。及其与油套管完整性的相关性研究 ” ５１２７４１７０
１１２２３，ＺＬＷＺＺＦｅｎＤｅｉｎＰｉｎｈｕＤａｉａｎｉｎＹｕａｎｈｕａＺｏｕＤａｅｎａｎｈａｎｈａｎｇ，ｐｇ，ｇｊｇ，ｐｇ，ｇｇｇ
（１．ｏＫＬＭａＥＢｏＴＧｏＣＮＰＳｅａｂｒｅｃｈａｎｉｃａｌｎｄｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｈａｖｉｏｒｕｂｕｌａｒｏｏｄｓＣ（ｏｕｔｈｗｅｓｔｆｆｆｙ），，；，，ＵＰＪＯＣｎｉｖｅｒｓｉｔｈｅｎｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１０５００Ｃｈｉｎａ２．ｅｔｒｏＣｈｉｎａｉｌｉｎｉｌｉｅｌｄｏｍａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍｙＣｇｆｐｙ，１３．ＳＪＣＳｏＭＥＳＰＵｏｎｕａｎ，ｉｌｉｎ，３８０００，ｈｉｎａ；ｃｈｏｏｌｅｃｈａｔｒｏｎｉｃａｌｎｉｎｅｅｒｉｎｏｕｔｈｗｅｓｔｅｔｒｏｌｅｕｍｎｉｖｅｒｓｉｔｆｇｙｇｇ，ｙ，，，），ＣｈｅｎｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１０５００Ｃｈｉｎａｇ，：ＡａｃｋｅｒａｃｋｅｒｒｕｂｂｅｒｈａｓｄｉｒｅｃｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｗｉｔｈｔｈｅｓｅａｌｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｒｔｏｆｔｈｅｂｓｔｒａｃｔＡｓｔｈｅｃｏｒｅｐｐｐｇｐａｃｋｅｒ．ＣＯｏｆｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎｔｈｅｒｕｂｂｅｒｍａｔｅｒｉａｌｃａｎｃａｕｓｅｓｅａｌｉｎｆａｉｌｕｒｅｓａｎｄｉｎｄｕｃｅｓｕｓｔａｉｎｅｄｃａｓｉｎｒｅｓ－ｐｇｇｐ２ｃ，ｓｉｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａＣＯｕｒｅｔｈｕｓａｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅｓａｆｅｔｏｆｎｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ２ｊｐｇｙｐｏｎＮＢＲａｎｄＨＮＢＲｕｎｄｅｒｓｉｍｕｌａｔｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｈｉｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｈｉｈｒｅｓｓｕｒｅａｕｔｏｃｌａｖｅ．Ｃｏｍａｒｉ－ｐｐｇｐｇｓｏｎｓｗｅｒｅｍａｄｅｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓａｎｄｓｈａｅｏｆｔｈｅｒｕｂｂｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓｔｈｒｏｕｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆａｓｐｐｇｇａｎｄｌｉｕｉｄｈａｓｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｒห้องสมุดไป่ตู้ｏｅｒｔｉｅｓｏｆｎｉｔｒｉｌｅｒｕｂｂｅｒａｎｄＨＮＢＲｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｉｎｉｆｉ－ｑｐｐｐｇｃａｎｔｌａｎｄｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｗａｓａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｄａｆｔｅｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｔｈｅｌｉｕｉｄｈａｓｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｑｙｐｍｕｃｈｍｏｒｅｓｅｖｅｒｅｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅａｓｅｏｕｓｈａｓｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｃｔｕａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｇｐ，，ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｒｕｂｂｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｓｔｅａｄｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｉｔｓｉｎｉｔｉａｌｓｔａｔｅｓｈｏｕｌｄｂｅｐｐｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｍａｋｉｎｅｎｉｎｅｅｒｉｎｄｅｓｉｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｇｇｇｇｐｉｎｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌ．ｒｕｂｂｅｒｍａｔｅｒｉａｌｉｎＣＯ２ｊ：；；；；ＫｅｗｏｒｄｓａｓｉｎｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌａｃｋｅｒｒｕｂｂｅｒｒｕｂｂｅｒｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｌａｂｏｒａｔｏｒｔｅｓｔｉｎｇｊｐｙｇｙＯＣ２驱作为一项典型的绿色环保技术不仅可以解决温室气体减排问题，还能提高老油田的原油采收率，国内外很多油田已成功地进行了大规模
司在Ｗ日注Ｃｅｂｕｒｎ油田实施了ＣＯＯｙ２驱油，２
６９３３至２３ｍ，ｍ，．０×１０００５年３月累计注入４．１×１０
第４２卷第５期
朱达江等．ＣＯ２驱注气井封隔器橡胶材料腐蚀力学性能研究