为了避免封隔器胶筒在高压工况下肩部突出,提高封隔器的密封性能,针对传统防突机构的不足设计了一种新型防突机构,通过拟合实验数据优选胶筒橡胶材料模型参数,利用ABAQUS软件建立封隔器密封机构仿真模型,开展了防突机构硫化位置及内径大小对封隔器胶筒肩部突出、接触应力、Von-Mises应力的影响规律研究。结果表明金属骨架内半径为4.5mm,距端面位置为0.5mm时能有效避免胶筒肩部突出,降低了胶筒的Mises应力,使密封更可靠;研究结果为胶筒防突机构的优化设计提供了指导依据。

为保证超高温井地层测试时密封圈及胶筒的密封效果,对全氟密封件进行研究,对胶筒结构进行改进,研制出全氟醚橡胶密封圈、端部防突全氟橡胶胶筒。将钻杆扣的端面密封改为盖斯扣的全氟醚橡胶件密封,加强了测试管柱中各工具之间连接部位的密封性能;改变球阀系统中上球座的密封位置,增强工具内部密封组件性能,使测试管柱密封系统更适应超高温地层。经华北油田杨税务潜山6井次负压测试阀联作工艺及2井次油管传输射孔工艺应用,均顺利施工取得完整地层资料,应用效果良好。改进后的测试管柱拓展了地层测试技术的应用范围,为超高温油气井的勘探开发提供了技术支撑。

目前,我国许多油田已进入生产中后期。为保证油气生产的稳定性,非常规油气储藏和低渗透油储藏是勘探开发的主要目标。但由于其渗透率低、产量低,需要对油气井进行压裂。水平井分段压裂技术是在低渗透油储藏勘探过程中提高油气产量和采收率的先进有效措施,并且封隔器是成功完成多级压裂的关键设备。然而,为了满足油储藏的高压高温条件,对封隔器胶筒的材料和结构提出了很高的要求。