封隔器胶筒失效.pptx

Click to edit Master text stylesLOGO主要失效因素：主要失效因素：肩部产生裂纹和破损肩部产生裂纹和破损1微动磨损微动磨损4套管硬性破坏套管硬性破坏5减压破坏导致的密封失效减压破坏导致的密封失效6温度对密封性能的影响温度对密封性能的影响2Click to edit Master text stylesLOGO胶筒肩部产生的裂纹和缺肉胶筒肩部产生的裂纹和缺肉肩部横裂纹肩部缺肉Click to edit Master text stylesLOGO一、应力集中一、应力集中v胶筒在轴向压缩力作用下，胶筒的工作面完全和套管壁相接触轴向压缩量达到最大值，约束变形如图，在肩部形成应力集中，导致胶筒损坏、密封失效Click to edit Master text stylesLOGO温度对密封性能的影响温度对密封性能的影响由表可得出：温度的升高加速了胶筒密封失效的速度。Click to edit Master text stylesLOGO一、应力松弛一、应力松弛v在外力作用下，高分子链段不得不顺着外力方向被迫舒展，因而产生内部应力，与外力相抗衡。但是，通过链段热运动调整分子构象，以至缠结点散开，分子链产生相对滑移，逐渐恢复其蜷曲的原状，内应力逐渐消除，与之平衡的外力也逐渐衰减，以维持恒定的形变交联聚合物整个分子不能产生质心位移的运动，故应力只能松弛到平衡值，导致封隔器密封胶筒弹性模量下降，导致密封失效Click to edit Master text stylesLOGO二、热氧老化二、热氧老化v油田用封隔器密封件常用丁腈橡胶，丁腈橡胶分子链上的氢在一定温度下与氧发生不稳定的中间体，分解成带羰基和带羟基的两个链段。丁腈橡胶在热氧老化过程中随着结构的变化能也发生相应的变化，拉伸强度和伸长强度都随着热氧老化的进程而下降，导致密封件失效。Click to edit Master text stylesLOGO微动磨损微动磨损v橡胶密封件和套管内壁相互接触的表面之间有一定的压力使表面凸峰粘着，在粘着处因为抽油泵工作、地层压力不稳定、注气等原因造成小振幅所引起的震动而不断的剪切，在剪切过程中，粘结点逐渐被氧化，会产生磨屑，使接触表面产生磨损，当磨损区不断扩大时，最后引起接触面的完全破坏Click to edit Master text stylesLOGO受磨损的交通密封件受磨损的交通密封件Click to edit Master text stylesLOGO套损破坏套损破坏v油田用封隔器密封件常用丁腈橡胶，由于地下的复杂结构、地下的腐蚀环境以及材料的抗腐蚀能力等不定因素的影响，常会使一些油水井发生套管的破损的现象。当起下封隔器经过套管的破损部位时，有可能发生封隔器胶筒与套损部位刮、碰，造成了橡胶密封件的整体脱落或部分脱落Click to edit Master text stylesLOGO套损硬性破坏套损硬性破坏Click to edit Master text stylesLOGO减压破坏减压破坏v采油工业中应用压力突然下降，橡胶产品通常处于极高的压力之下，在这种高压下，低分子量的碳氢化合物及二氧化碳、硫化氢等其他气体在橡胶中的溶解度远远高于常压下，当操作条件发生变化时，压力突然下降，溶解的气体将胶件内部逃逸出来，橡胶件爆破，导致密封失效。LOGO