气井腐蚀环境对封隔器胶筒橡胶材料的影响

目的 为东海某气田封隔器胶筒橡胶材料的选择提供理论参考依据.方法 通过腐蚀前后的性能试验和在腐蚀介质中的渗透性试验,比较目前国内外封隔器胶筒使用的主要橡胶材料(氢化丁腈橡胶、氟碳橡胶、氟硅橡胶和AFLAS橡胶)在腐蚀后的拉伸强度、拉断伸长率、硬度、压缩永久变形等性能,以及在腐蚀介质中的渗透性.结果 性能最优秀的是氢化丁腈橡胶,其次是AFLAS橡胶,氟硅橡胶和氟碳橡胶性能较差.随着压差的增大,4种橡胶材料的抗渗透性变差,相同温度(120℃)下,氟硅橡胶在4个压力条件下的抗渗透性能均优于其他橡胶材料.随着温度的增加,4种橡胶材料的抗渗透性变差,相同压差(10 MPa)下,氟硅橡胶在4个温度条件下的抗渗透性均优于其他橡胶材料.结论 氢化丁腈橡胶的性能(拉伸强度、拉断伸长率、硬度和压缩永久变形)相对较好,次之是AFLAS橡胶,再次是氟碳橡胶和氟硅橡胶.温度对橡胶渗透性的影响比压差大,对某些橡胶而言存在阀值效应,当超出一定温度后,橡胶抗气体渗透性能迅速下降.因此,应根据服役环境合理选择橡胶材料,且尽量使封隔器胶筒处于应力平衡状态,延长井下工具安全服役寿命.