CCUS井封隔器胶筒耐二氧化碳腐蚀性能评价

摘要

封隔器作为CCUS驱油作业的重要工具，其胶筒的可靠性直接影响封隔器性能，为探索其在临界CO₂环境中的耐腐蚀性能，分别研究了丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、氟橡胶（FKM）在模拟超临界CO₂环境中的耐腐蚀性和力学性能。高温高压腐蚀实验结果显示，实验后NBR胶筒质量增加最大（6.81%）,HNBR胶筒质量增加最小（2.48%）;NBR胶筒外径增幅最大（4.21%）,HNBR胶筒外径增幅最小（2.65%）;FKM材料拉伸强度降低幅度最大（66.85%）,HNBR材料拉伸强度降低幅度最小（37.78%）。研究结果表明，环境温度和服役时间的增加可加快CO₂等腐蚀介质进入橡胶内部的速率，从而加剧橡胶交联网络的破坏，使其力学性能下降。氢化丁腈橡胶因内部不饱和双键等弱键的数量少于丁腈橡胶、键能高于氟橡胶的N-O键，其耐CO₂腐蚀能力要优于氟橡胶和丁腈橡胶，在超临界CO₂环境中性能相对稳定。因此宜选用氢化丁腈橡胶作为CO₂驱注入井封隔器的密封材料。

关键词

CO₂驱油 / 封隔器胶筒 / 超临界CO₂环境 / 服役时间 / 耐CO₂腐蚀 / CCUS