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《遇油和遇水膨脹封隔器的制備及性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號：TQ330單位代碼：11414學(xué)號：2013226005題目遇油和遇水膨脹封隔器的制備及性能能研究專業(yè)或領(lǐng)域材料工程研究方向高分子材料工程專業(yè)碩士生易文指導(dǎo)教師叢川波現(xiàn)場導(dǎo)師張誠二○一七年五月摘要摘要封隔器是指用來密封管柱（或裸眼井壁）與管柱之間環(huán)空，隔離目的層段，控制注入或采出流體，并能承受壓差的井下工具。遇油遇水封隔器是封隔器中的一種，其主要原理是其膠筒遇油或遇水后體積會發(fā)生膨脹，從而可以產(chǎn)生密封效果，該種封隔器具有膨脹率高,充填效果好,操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，能夠簡化施工工藝，降低完井成本。本文研究了遇油膨脹封
2、隔器和遇水膨脹封隔器。對于遇油膨脹橡膠，較優(yōu)的硫化劑為過氧化物DCP，較優(yōu)異的助交聯(lián)劑為TMPT，且最佳配比為4:1；防老劑RD/MB對過氧化物硫化EPDM高溫長時間老化的防護(hù)效果較好；炭黑N330更能提高膠料的綜合力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了新型的封隔器結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠滿足現(xiàn)場使用要求；測試結(jié)果表明，在92℃~95℃溫度下，白油介質(zhì)中，封隔器在達(dá)到試驗(yàn)條件12天后，封隔器承壓能力為5500PSI。對于遇水膨脹橡膠，研究了吸水膨脹劑對橡膠物理機(jī)械性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)：隨著膨脹劑用量的增加，吸水膨脹橡膠在吸水前后的硬度呈上升趨勢
3、、定伸應(yīng)力先增大后減小、膨脹橡膠的拉斷伸長率降低，吸水后橡膠的拉斷伸長率的變化率要小于吸水前的變化率、吸水橡膠的撕裂強(qiáng)度降低、吸水橡膠的吸水能力逐漸增加。試制了mini膨脹封隔器，探究了不同條件下，膨脹封隔器的吸水能力。研究發(fā)現(xiàn)隨著鹽水濃度的增加膠筒的吸水能力降低；在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度增加膠筒的吸水能力增加。對遇水膨脹膠筒的的變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型的建立，并對影響因子做了數(shù)學(xué)分析，模擬在不同的井礦條件下膠筒外徑隨時間的變化。研究表明，離子濃度和溫度對封隔器的承壓能力影響較?。浑S著環(huán)空的增加，膨脹封隔器的承壓能力降低；
4、隨著膠筒長度的增加，封隔器的承壓能力升高。關(guān)鍵詞：遇油膨脹封隔器；遇水膨脹封隔器；NBR；EPDM；承壓能力IIABSTRACTThePreparationandPerformanceStudyofOilSwellingPackerandWaterSwellingPackerABSTRACTThemainpurposeofthispaperispreparingandstudyingtherubbermaterialofoilswellingpackerandwaterswellingpacker.Theprototyp
5、esofthetwopackershavebeenpreparedandtheperformancesofthepackershavebeentested.Foroilswellingrubber,thestudyshowsthatthebettervulcanizingagentisperoxideDCP.ThebetterassistantcrosslinkagentisTMPTandthebestratioofthecuringagentandassistantvulcanizingagentis4:1.Thean
6、ti-agingagentRD+MBhadthebettereffectonthedelayedoilswellingrubberwhichhasperoxidevulcanizationinhightemperatureagingforalongtime.CarbonblackN330canimprovethecomprehensivemechanicsperformanceoftherubber.Thepeculiarpackerstructurehasbeendesignedandthisstructurehasb
7、eentestedandsimulated,itcanmeettherequirementsoffileduse.Thetrialproductionofaprototypeandsimulationtesthasbeencarriedtodelayedoilswellingpacker.Thetextresultshowsthatthepackerwasabletohold5500PSIunderthetemperatureof92℃~95℃,after12daysinthewhiteoilmedia.Forwater
8、swellingpacker,theeffectofWaterabsorptionexpansionagentonthephysicalandmechanicalpropertiesofrubberhasbeenstudied.Thestudyshowsthatwiththeincreaseofwaterabsorp
