基于Arrhenius方程封隔器胶筒的寿命预测研究

作     者：姚辉前 段风海 徐善瑞 张智谋 熊煜 朱敏涛 汤鲁 YAO Huiqian;DUAN Fenghai;XU Shanrui;ZHANG Zhimou;XIONG Yu;ZHU Mintao;TANG Lu

作者机构：中国石化石油工程技术研究院有限公司德州大陆架石油工程技术有限公司 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室 德州职业技术学院 中国石油长庆油田分公司第四采气厂 中国石油长庆油田分公司第十一采油厂 

出 版 物：《钻采工艺》 (Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2023年第46卷第2期

页      面：100-105页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070305[理学-高分子化学与物理] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国石化科技部攻关项目“V0级耐高温高压固井封隔器的研制”(编号:P18001-4) 中国石化石油工程技术研究院创新空间项目“V0级耐高温高压固井封隔器系列化及推广应用”(编号:SYGCY-CYE-02)联合资助 

主　　题：Arrhenius方程 封隔器胶筒 橡胶材料 拉伸强度 寿命预测 加速老化试验 

摘      要：为预测封隔器胶筒的使用寿命,文章将封隔器胶筒的橡胶材料的拉伸强度作为评判封隔器胶筒密封失效的依据,采用加速老化试验方法对封隔器胶筒橡胶材料寿命进行预测研究,并根据现场应用效果统计验证预测结果。首先将与封隔器胶筒同批次的四丙氟橡胶材料制成标准试样,分别在200、230、260和280℃下进行热空气加速老化试验,分析其拉伸强度与老化温度和老化时间的关系。基于Arrhenius方程原理,结合有限元分析结果和地面性能试验数据,拟合后得到退化轨迹方程,进行封隔器寿命的预测研究。研究表明:封隔器胶筒寿命与温度呈线性相关关系;应用Arrhenius方程预测封隔器胶筒寿命,其结论对现场具有较好的参考意义。