采用高温高压釜和自主设计的氟橡胶O型圈承压状态模拟装置模拟某高含CO:介质天然气生产井井筒工况,在总压30 MPaCOz分压0. 5 MPa、温度140℃的条件下,分别在承压状态下和自由状态下对四丙氟橡胶O型圈进行了高温高压腐蚀实验。以氟橡胶O型圈试样的拉伸、硬度和压缩变形为考察指标,分析了腐蚀前后试样的力学性能损伤规律。研究结果表明,四丙氟橡胶O型圈在模拟工况下服役后力学性能下降,承压状态下氟橡胶材质的腐蚀损伤比自由状态的损伤程度小,气相环境中的腐蚀比液相环境严重,实验结果呈现出较好的规律性,建议将模拟井筒承压状态下氟橡胶材质的力学性能衰减程度作为腐蚀损伤的主要考察指标进行材质优选。 氟橡胶型密封圈及封隔器氟橡胶筒是一种常用的压缩性密封件,因其结构简单、成本低、密封性能好等优点而被广泛应用于油气开采过程中。近几十年来,随着井筒深度的增加和酸性油气田的开发,井下氟橡胶制品的服役工况愈加恶劣,在民期承受高温高压及COz/Hz S气体腐蚀的情况下,氟橡胶材料易老化引起密封失效。一旦高压气体通过密封失效点窜入环空引起环空带压,会影响气井产量并对气井的安全生产带来严重威胁。因此,对于氟橡胶材料的选择及评价也更加严格,四丙氟橡胶具有优异的耐热性和化学稳定性,被广泛用于较为苛刻的环境。
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