闫志远，张 斌，吴永朝，白元彬，包陈义，唐马勇 ，李小岭

(中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司，天津 300452)

南海西部油田和渤海19-6油田有约60%油气层的温度超过160 ℃，压力超过35 MPa，完井封隔器多使用国外进口产品。投产一段时间后，部分封隔器的胶筒失效，使环空带压，给生产造成严重的安全风险[1-2]。目前，国内生产的高温高压封隔器，大部分胶筒达不到国外产品的水平，缺乏系统研究，其在推广过程中会给客户带来潜在的安全风险[3-4]。面对纷繁复杂的国际形势和国外核心技术的垄断、封锁，攻关可耐高温160 ℃以上和耐高压35 MPa以上的密封胶筒核心技术已经迫在眉睫，是实现国产高端完井封隔器的首要技术前提。

笔者研究出一套适合海上ø244.5 mm套管、耐温170 ℃、耐压41 MPa的组合式胶筒，解决了国内胶筒难以突破API 11D1-V3等级温度和压力交替测试的技术难题，满足了海上部分高温高压油气藏安全开发的作业需要。

1 组合式胶筒设计

1.1 结构及选材

笔者基于中海油完井封隔器的研究和应用经验，设计了一种三胶筒组合结构的封隔器胶筒，如图1所示。

中间胶筒起承压密封作用。两边胶筒采用金属丝网硫化橡胶结构，为中间胶筒提供肩部保护。中间胶筒材料为邵氏硬度80～85的Aflas材料。两边胶筒选择316L钢丝的金属丝网、锡青铜的铜环和邵氏硬度90～95的Aflas材料，硫化为一体。

图1 三胶筒组合式封隔器胶筒结构

1.2 关键尺寸和参数计算

1) 胶筒外表面与套管内壁之间最大许用间隙μmax。

式中：[ε]为弹性体许用相对轴向变形，%，可用试验方法求得，其大小取决于材质和工作条件；……