封隔器膠筒檢測項目與技術要點

一、物理性能檢測

1. • 檢測內容：膠筒外徑、內徑、長度公差，密封面平整度。
   • 方法：使用三坐標測量儀或激光掃描設備，對比設計圖紙參數。
   • 標準：誤差需控制在±0.5mm以內（根據API 11D1規范）。
2. • 檢測內容：邵爾A硬度值（表征橡膠彈性模量）。
   • 方法：邵氏硬度計多點測量，均值需達到70-90 HA（根據井下工況調整）。
   • 意義：過硬易導致密封失效，過軟易被擠出間隙。
3. • 檢測內容：膠筒材料的抗拉極限及延展性。
   • 方法：萬能材料試驗機測試，符合ISO 37標準。
   • 要求：拉伸強度≥17MPa，斷裂伸長率≥300%。
4. • 檢測內容：長時間受壓后膠筒的恢復能力。
   • 方法：按GB/T 7759標準，70℃下壓縮24小時，變形率≤25%。

二、化學穩定性檢測

1. • 檢測內容：耐酸、堿、CO?、H?S及地層流體的能力。
   • 方法：浸泡試驗（溫度80℃，時間72小時），觀察體積變化率（≤10%）及表面腐蝕情況。
2. • 檢測內容：高溫老化后的力學性能保留率。
   • 方法：高溫烘箱模擬（-30℃~150℃），測試硬度與拉伸強度衰減值（老化后性能損失≤15%）。

三、功能性驗證

1. • 檢測內容：膠筒在不同壓差下的密封能力。
   • 方法：液壓試驗臺分級加壓（最高至70MPa），保壓30分鐘無泄漏。
2. • 檢測內容：重復坐封/解封后的性能穩定性。
   • 方法：模擬井下循環工況，測試≥50次后的密封失效次數。
3. • 檢測內容：井下管柱移動時膠筒的抗剪切能力。
   • 方法：施加側向力至膠筒位移5mm，檢測密封是否失效。

四、缺陷檢測

1. • 檢測內容：表面裂紋、氣泡、雜質、分層等。
   • 方法：目視檢查結合工業內窺鏡（內表面觀測）。
2. • 檢測內容：內部結構缺陷（如氣孔、脫粘）。
   • 方法：X射線斷層掃描（CT）或超聲波探傷。

五、檢測標準與規范

• 國際標準：API 11D1（封隔器設計與測試）
• 國家標準：SY/T 5106-2014（封隔器通用技術條件）
• 行業要求：高溫高壓井需額外滿足ISO 14310 V0級密封認證。

六、常見失效模式與預防

• 膠筒開裂：源于材料配方不合理或硫化工藝缺陷。
• 密封失效：尺寸超差或耐壓不足導致。
• 過早老化：耐溫/耐介質指標未達標。