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◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2023016引用格式：毛军，郭肖，庞伟. 高温高压气密封测试封隔器研发及现场试验[J]. 石油钻探技术，2023, 51（6）：71-76.MAO Jun, GUO Xiao, PANG Wei. Development and application of HTHP gas seal test packer [J]. Petroleum Drilling Techniques ，2023, 51(6)：71-76.高温高压气密封测试封隔器研发及现场试验毛 军， 郭 肖， 庞 伟（中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206）摘 要: 国内测试封隔器的机械性能不稳定、作业失败率较高，无法满足超深高温高压油气井的测试工作。
为此，采用水力锚与下卡瓦实现双向锚定，“J ”形槽结构实现机械式可重复座封、可回收等功能，设计旁通孔以便在解封时平衡胶筒上下压差、达到保护胶筒效果，研制了高温高压气密封测试封隔器。
该测试封隔器胶筒设计为三胶筒结构，选用FKM 材料以提高胶筒性能。
采用API 19TT 标准模拟入井、关井、开井、酸压等全过程复杂工序，实现7次压力反转，耐温204 ℃、耐压105 MPa ，试验最大绝对压力140 MPa ，达到V1-TP 气密封等级。
该测试封隔器在1口超深井中进行了现场试验，坐封位置7 300 m ，一次坐封成功率100%。
该封隔器的成功研制，打破了国外地层测试封隔器的技术垄断，有效降低了测试成本，为国内高端工具的研发提供了借鉴。
关键词: 高温高压；测试封隔器；气密试验；双向锚定中图分类号: TE24 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2023）06–0071–06Development and Application of HTHP Gas Seal Test PackerMAO Jun, GUO Xiao, PANG Wei(Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Co., Ltd, Beijing, 102206, China )Abstract: Test packers in China have unstable mechanical performance and high failure rate during operation,which thus fail to test ultra-deep, high-temperature, and high-pressure (HTHP) oil and gas wells. Therefore, in this paper, a hydraulic anchor and lower slip were adopted to realize bidirectional anchoring, and a J-shaped slot structure was employed to realize the mechanical repeatable setting, recycling, and other functions. The bypass hole was designed to balance the upper and lower pressure difference of the packer element during unsealing, so as to protect the element. As a result, an HTHP gas seal test packer was developed. The packer was designed with three elements, and FKM materials were optimized to improve the performance of the element. In the experiment, the API 19TT standard was adopted to simulate the whole process of complicated processes such as run-in-hole (RIH), shut-in pressure survey,and flowing pressure and acid fracturing measuring during well opening, so as to realize seven pressure reversals, with an experimental temperature of 204 °C and pressure of 105 MPa, as well as maximum absolute pressure of 140 MPa,reaching V1-TP gas seal grade. The packer was tested in one ultra-deep well. The setting position was 7 300 m, and the one-time setting success rate was 100%. The successful development breaks the monopoly of formation test packer technologies in other countries, reduces test costs, and provides a reference for developing high-end tools in China.Key words: HTHP; test packer; gas seal test; bidirectional anchoring国内超深高温高压油气井主要集中在新疆、四川、南海西部等地[1-2]。
高温压力试验机高温压力试验机是一种用于模拟高温高压环境下材料、设备和产品的性能与可靠性的试验设备。
它的主要作用是测试材料、设备在高温高压条件下的强度、耐磨损、耐腐蚀、耐压力等特性，以评估产品的可靠性和安全性。
高温压力试验机的组成和工作原理主要包括高温试验腔、加热系统、压力系统、控制系统和安全保护系统。
高温试验腔是承受高温高压条件下试验样品的容器，通常由耐高温、耐压材料制成，如不锈钢和石英等。
试验腔内部通常有温度传感器和压力传感器，用于监测试验过程中的温度和压力变化。
加热系统是将试验腔内的温度提高到所需的高温条件。
常见的加热方式有电加热和燃气加热两种。
电加热通常使用加热管将电能转化为热能，通过内部发热体散发热量到试验腔内，以提高试验腔的温度。
燃气加热则需要外部连接燃气源，通过燃气燃烧产生的热量加热试验腔。
压力系统是将试验腔内的气体或液体压力提高到所需的高压条件。
常见的压力源有气体压缩机和液体泵等。
气体压缩机通常通过将外部气体压缩增压后送入试验腔内，以提高试验腔的压力。
液体泵则将外部液体通过泵送作用注入试验腔内，以增加试验腔的压力。
控制系统是高温压力试验机的核心部分，它通过对加热系统和压力系统的控制，以达到所需的高温高压条件。
控制系统通常包括温度控制器和压力控制器。
温度控制器根据试验需求设定试验腔的目标温度，并通过对加热系统的控制，使试验腔的温度保持在设定值附近。
压力控制器则根据试验需求设定试验腔的目标压力，并通过对压力系统的控制，使试验腔的压力保持在设定值附近。
安全保护系统是为了确保试验过程的安全而设置的保护措施。
常见的安全保护措施包括过压保护、过温保护和紧急停机等。
过压保护主要通过在试验腔内设置压力释放装置，当试验腔内的压力超过预设值时，自动释放试验腔内的压力，以避免试验腔因压力过高而破裂。
过温保护则通过在试验腔内设置温度保护装置，当试验腔的温度超过预设值时，自动切断加热系统的电源，以避免试验腔因温度过高而引发事故。
高温高湿试验机使用方法高温高湿试验机使用方法一、试验机概述高温高湿试验机是一种用于模拟高温高湿环境条件下，测试产品的性能和可靠性的仪器设备。
它广泛应用于电子、电器、塑料、橡胶、化工、医药等行业中，用于对产品的耐用性和可靠性进行评估和检验。
二、试验机特点1. 温度范围广：高温高湿试验机的温度范围一般从-70℃到+150℃，可以满足不同产品的试验要求。
2. 湿度调控精准：试验机能够精确控制湿度，湿度范围一般为20%RH到98%RH，满足大部分产品的试验需求。
3. 安全性能高：试验机内置多重保护装置，能够确保试验过程的安全，避免产品受损或发生危险。
4. 操作简便：试验机采用触摸屏或电脑控制系统，操作简单方便，人性化界面设计，易于上手。
三、试验机使用步骤1. 试验机准备（1）检查试验机的供电是否正常，确认电源连接稳定。
（2）打开试验机主机前，检查试验机门是否关闭严实，确保试验室内环境与试验内容的一致性。
（3）随机配备的温度、湿度传感器要放置在试验机夹层尽量中心位置，以保证准确测试。
2. 进行试验设定（1）启动试验机主机，在触摸屏或电脑控制系统上选择试验模式。
（2）按照产品的试验要求，设置试验机的温度和湿度参数。
大多数试验机都支持自定义温度和湿度曲线的设定。
（3）选择试验时间，一般根据产品类型和要求设置试验时间。
如果产品需要长时间测试，要确保试验机的性能和使用寿命。
3. 开始试验（1）关闭试验机主机门，确保试验室内环境封闭。
试验机将自动实施设定好的温湿度曲线。
（2）在试验过程中，可以实时监控试验机的温度和湿度变化情况。
（3）根据试验要求，设定并监控产品的各项性能指标，包括电压、电流、功率等。
4. 试验结束（1）试验时间到达后，试验机会自动停止。
打开试验机门，关闭电源。
（2）将被测试产品取出，检查并记录测试数据。
根据测试结果进行产品的评估和改进。
将试验机清洁干净。
四、注意事项1. 使用过程中，严禁将易燃、易爆等危险品放入试验室内，避免发生事故。
高温高压试验箱参数高温高压试验箱参数高温高压试验箱是一种专门用于模拟高温高压环境的实验设备。
它可以提供稳定的高温高压环境，用于测试材料、产品或设备在极端条件下的性能和可靠性。
在选择高温高压试验箱时，了解其参数是非常重要的，下面将介绍几个关键的参数。
1. 温度范围：高温高压试验箱应具备广泛的温度范围，以满足各类材料和产品测试的需求。
一般而言，温度范围可达到200℃以上，甚至更高。
对于特定行业的测试需求，温度范围可以根据实际情况进行定制。
2. 温度均匀性：温度均匀性是一个关键参数，它决定了整个试验箱内不同位置的温度差异。
在高温高压试验中，温度均匀性的高低会对测试结果产生重要影响。
一般而言，高温高压试验箱的温度均匀性要求在±1℃以内。
3. 控温精度：控温精度是指高温高压试验箱在设定温度时的精确性。
高温高压试验箱的控温精度越高，试验结果的准确性就越高。
控温精度可以通过温度控制器和传感器的反馈来实现，一般为±0.5℃。
4. 压力范围：高温高压试验箱也需要具备一定的压力范围。
根据不同的测试需求，压力范围可以从几个大气压到数十个大气压不等。
对于高压测试需求，试验箱需要具备相应的防爆和安全措施。
5. 控压精度：控压精度是高温高压试验箱在设定压力时的精确性。
控压精度越高，测试结果的准确性也就越高。
一般而言，控压精度可以达到0.1%~0.5%。
6. 安全性能：高温高压试验箱作为一种特殊实验设备，其安全性能至关重要。
试验箱应该具备过载、过压、漏电等多种安全保护功能，以保障使用人员和设备的安全。
7. 控制方式：高温高压试验箱的控制方式也是需要考虑的一个参数。
传统的方式是通过机械按钮进行控制，但随着科技的发展，数字化控制方式也已成为一种主流。
数字化控制方式具有精确度高、稳定性好、便于操作和监测等优点。
综上所述，高温高压试验箱的参数是选择设备时需要重点考虑的因素。
温度范围、温度均匀性、控温精度、压力范围、控压精度、安全性能和控制方式都是影响试验结果和设备可靠性的重要因素。
高温压力试验机工作原理高温压力试验机工作原理一、引言高温压力试验机是一种用于测试物质在高温和高压条件下的性能和耐久性的实验设备。
它广泛应用于材料科学、机械工程、能源等领域中。
二、高温压力试验机的组成高温压力试验机由主要的试验装置和控制系统两部分组成。
1. 主要的试验装置高温压力试验机的主要部分包括压力容器、升温装置、冷却装置、控制系统等。
压力容器是用于承受高温和高压的部分，它由耐高温、耐高压的材料制成，如不锈钢。
高温压力试验机的压力容器必须具备足够的强度和耐腐蚀性，以确保在高温高压下能够正常进行试验。
升温装置是用于将压力容器内的物质加热到所需的高温的部分。
它通常采用电热炉或燃气加热器等设备，通过控制加热源的温度和时间，可以实现对物质在高温下的测试。
冷却装置是用于将经过高温测试的物质迅速冷却至室温或其他所需温度的部分。
冷却装置通常采用水冷或风冷的方式，可以快速降低物质的温度，以便进行后续的性能测试。
2. 控制系统高温压力试验机的控制系统包括温度控制系统、压力控制系统和数据采集系统。
温度控制系统用于监测和控制压力容器中的温度。
它通常采用温度传感器和温度控制器，通过反馈机制来实现温度的准确控制。
根据试验的要求，可以设置不同的温度曲线，在试验过程中控制温度的升降速率。
压力控制系统用于监测和控制压力容器内的压力。
它通常采用压力传感器和压力控制器，通过反馈机制来实现对压力的实时监测和调节。
根据试验的需求，可以设置不同的压力范围和精度，以保证试验的准确性和安全性。
数据采集系统用于记录和存储试验过程中的各项数据，包括温度、压力、时间等。
它通常采用数据采集仪器和计算机等设备，可以实时地监测和记录试验数据，并生成相应的数据图表和报告。
三、高温压力试验机的工作原理高温压力试验机的工作原理基本上可以归纳为以下几个步骤：1. 准备阶段：首先，将待测试的样品放入压力容器中，并严密封闭容器。
然后，根据试验需求设置温度和压力参数，并在控制系统中进行相应的调整。
浅析水下及完井设备技术特点及质量控制要点发布时间：2022-03-24T15:46:09.252Z 来源：《城市建设》2021年11月上31期作者：巨翔1 闫凯2 [导读] 海洋油气资源开发能力由海洋油气开发装备的先进性所决定。
中国石油集团工程材料研究院有限公司1 巨翔1 陕西西安 710077北京隆盛泰科石油管科技有限公司2 闫凯2 北京朝阳 10001摘要：海洋油气资源开发能力由海洋油气开发装备的先进性所决定, 研制拥有自主知识产权的海洋油气勘探开发装备是推动技术发展、保障我国能源安全的有效途径。
钻完井工程作为石油天然气勘探开发的主要手段和关键环节，具有技术密集、高投资和高风险的特点。
水下及完井设备的优劣和水平对油气开发效益有着直接的影响。
介绍了目前海洋钻井常见水下及完井关键装备，明确各个设备关键技术特点，开展其质量控制要点研究，为下一步水下及完井设备研发提供参考。
关键词：水下装备；完井装备；技术特点；质量控制海洋油气资源开发能力由海洋油气开发装备的先进性所决定, 研制拥有自主知识产权的海洋油气勘探开发装备是推动技术发展、保障我国能源安全的有效途径[1]。
我国石油钻采装备制造企业在几十年的陆地装备研制过程中积累了丰富的经验, 为海洋石油水上装备设计制造奠定了雄厚的基础, 已实现了大部分设备的国产化;而作为海洋石油装备的重要组成部分—海洋石油水下装备由于具有高技术、高投入、高风险等特点, 长期以来一直被国外发达国家所垄断, 严重制约了我国海洋油气的自主勘探开发。
1海洋钻井装备技术特点海洋石油水下设备主要包括钻井隔水管系统、井口井控设备、采油树、水下管汇系统、水下基盘、控制系统、增压系统及水下处理系统等。
钻井隔水管系统从钻井平台一直延伸到水下防喷器, 形成了钻井液的循环通道。
其主要作用是隔离海水, 支撑各种控制管线 (主要包括节流和压井管线、钻井液补充管线、液压传输管线等)，吊装水下防喷器, 为钻杆、钻具顺利下入井口提供导向。
