TAM 遇油遇水自膨胀封隔器
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TAM INTERNATIONAL
TAM INTERNATIONAL
Setting new standards for inflatable & swellable packers FREECAP遇油/遇水膨胀封隔器技术FREECAP
F luid R eactive E xpanding E lastomer
C asing A nnulus P acker
封隔器类型
•遇水膨胀封隔器和遇油膨胀封隔器两类–FREECAP I
•胶筒直接胶结在套管上
•每一个胶筒部分的末端都有防挤出保护
•典型长度3’, 5’, 10’, 15’, 20’
•耐压差：12.5K Psi
•耐温：普通型190°C，用于热采302°C
FREECAP
FREECAP 胶筒的耐温范围
胶筒类型最高耐温封隔器类型FSC-06375 degF-190 degC 遇油膨胀封隔器
375degF-190degC
FSC-11375 degF-190 degC遇水膨胀封隔器FSC-14150 degF-65 degC遇油膨胀封隔器FSC30375 degF190 degC遇水膨胀封隔器FSC-30375degF-190degC
FSC-34375 degF-190 degC遇水、遇油封隔器
g g油膨胀封隔器FSC-56110 degF-43 degC遇油膨胀封隔器** FSC-66575 degF-302 degC地热、热采
* Swell slowly in oil based fluids
** Fast swell –can be supplied with backups
封隔器类型
•遇水膨胀封隔器和遇油膨胀封隔器两类
–FREECAP II
•
胶筒固定在滑套上
•安装简便，与安装套管扶正器相同
安装灵活随意选着安装位置
•安装灵活，可随意选着安装位置
•典型长度3’, 5’
遇油、遇水复合胶筒膨胀封隔器Combination Packer
Combination Packer
遇水
遇油
Combined Water and Oil Swellable FREECAP
C bi d W t d Oil S ll bl FREECAP
膨胀介质：钻井液完井液地层水挤注液凝析油遇油、遇水膨胀封隔器膨胀机理
–膨胀介质：钻井液、完井液、地层水、挤注液、凝析油、柴油、重油、原油等介质
–膨胀机理：胶筒通过吸收膨胀液，体积增大，产生密封
•遇油膨胀封隔器: 橡胶遇油自然膨胀
•遇水膨胀封隔器: 胶筒内的吸水高分子材料吸水使胶筒膨胀
影响封隔器膨胀的因素温度膨胀液组分胶筒的组分
–影响封隔器膨胀的因素：温度、膨胀液组分、胶筒的组分
胶筒的最佳膨胀体积
500
500%
400
(%)
300
体积增大200
保持最佳物性体积200%
100
80604020
硬度
模拟井下工况的实验装置
胶筒的截面积与膨胀速度
–英寸
筒膨胀胶Zone C
Zone A Zone B
天数
Zone A
遇油膨胀封隔器膨胀液里炭烃含量
对膨胀速度的影响
12% Light Ends 75%Light Ends 积
FAST
7.5% Light Ends MEDIUM
胶筒膨胀体2% Light Ends SLOW
时间
遇水膨胀封隔器膨胀液矿化度
对膨胀速度的影响
淡水2% NaCl, CaCl (%)
%,
5 % NaCl, CaCl, KCl
膨胀体积10% NaCl, CaCl
0 5 10 15
膨胀天数@ 180 degF
使封隔器膨胀的因素
160 degC
–遇水膨胀封隔器
(320 degF)
高温
5060degC
非常容易
可以50-60 degC (122-140 degF )低温容易困难75%20 degC
(70 degF)
低矿化度
高矿化度
0%
7.5%30%20%25%
胶筒的长度与封隔器承压的关系
胶筒的长度与封隔器承压的关系
50005,000
s i )10ft.20 ft.
胶筒
隔器承压(p 5 ft. 胶筒
10 ft. 胶筒封0 10 20
膨胀天数–28 API gravity oil, 180 degF
结论
─胶筒的截面积大小与膨胀速度无关
─胶筒膨胀的最佳体积极限为200%，能保持最佳物性及使用寿命
─胶筒长度与封隔器承压有关，胶筒越长，封隔器承压越大
─温度影响封隔器的膨胀速度，温度越高，遇油/遇水封隔器膨胀速度越快
─膨胀液中矿化度与遇水膨胀封隔器的膨胀速度有关，矿化度越高，遇水封隔器膨胀速度越慢
结论
─石油里的炭烃链中的碳原子数与遇油膨胀封隔器的膨胀速度有关即在中膨慢轻质中膨快
度有关，即在重油中膨胀慢，轻质油中膨胀快
井下工况的改变对封隔器
密封效果的影响
应力试验装置
FREECAP封
隔器
套管套管内应力计
应力计