基于形状记忆聚合物的封隔器研制.pdf

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1、石油机械2014年第42卷第6期CHINAPETR0LEUMMACHINERY一69一●油气田开发工程基于形状记忆聚合物的封隔器研制童征沈泽俊石白茹李明左争云(中国石油勘探开发研究院)摘要：传统的机械式封隔器具有尺寸较大、结构复杂井下入困难、可靠性差、施工风险较高和裸眼适应性差等缺点。为此，开展了基于形状记忆聚合物的封隔器研制工作。根据形状记忆聚合物材料的变形原理和性能参数，通过室内试验开发出适用于封隔器胶筒的形状记忆聚合物材料，并提出封隔器样机的初步设计方案。对不同的封隔器胶筒成形工艺(拉伸成形工艺、辊轧成形工艺)进行研究和评估，最终确定辊轧成形工艺完全满足形

2、状记忆封隔器胶筒的制造技术要求。关键词：形状记忆聚合物；封隔器；胶筒；成形工艺；辊轧成形中图分类号：TE931文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2014．06．016DevelopmentofShapeMemoryPolymer-basedPackerTongZhengShenZejunShiBairuLiMingZuoZhengyun(PetroChinaResearchInstituteofPetroleumExploration&Development)Abstract：Thetraditionalmechanical

3、packerhassomeweaknesses，suchaslargesize，runningdificultyincomplexstructurewell，lowreliability，highoperatingriskandpooropen-holeadaptability．Therefore，apackerwithrubbermadeofshapememorypolymer(SMP)materialwasdeveloped．Accordingtotheprincipleandperform—anceparametersofSMPmaterial，theSM

4、Pmaterialsuitableforpackerrubberwasdevelopedthroughlaboratorytest．Theinitialdesignschemeofpackerprototypewasformulated．Researchandassessmentofdifferentpackerrub-berformingtechnologies，suchastensileformingtechnologyandrollformingtechnology，wereconducted．Finally，itwasdeterminedthatroll

5、formingtechnologycompletelysatisfiestherequirementofmanufacturetechnologyforSMPpackerrubber．Keywords：SMP；packer；rubber；formingtechnology；rollforming备所)开展了基于形状记忆聚合物的封隔器研制0引言工作。形状记忆聚合物材料制成的封隔器具有结构紧凑、坐封可控、裸眼适应性好，可满足不同井况封隔器是油气开采重要的井下层间隔离工具，的复杂结构井完井需求等优点。该技术在国外的研广泛用于完井、采油、注水、储层改造和井下作业究和应用

6、也仅处于起步阶段，美国贝克休斯公司已等领域。目前的封隔器以机械式为主，主要包括压率先在防砂完井工具方面取得突破。缩式和扩张式2种¨J，主要依靠地面加压、投球等方式坐封。但现场使用的机械式封隔器存在很多不1形状记忆聚合物材料的研究足，表现在可靠性较差、尺寸较大、复杂结构井下人困难、施工风险较高和裸眼适应性差等。1．1原理根据现场完井的技术要求，中国石油勘探开发形状记忆聚合物材料在一定条件下受力变形，研究院采油采气装备研究所(以下简称勘探院装并能在室温下保持宏观形态不变且能长期存放。当基金项目：2012年中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院课题“基于形状记忆聚合

7、物的封隔器研制”(2012Y一053)。