橡膠制品在石油鉆采工程中的應用

楊永

摘要：現如今，我國經濟發展處于上升趨勢，國民生活更是奔小康，在美好當下，我們卻發現所需的原油、天然氣要比以往多出一倍甚至更多，那么毋庸置疑對于石油的開采也會增加，而在開采的過程中，橡膠制品是必不可少的，每件物品都有好壞強弱之分，那么質量好，耐磨損，有彈性的橡膠制品便需要大批量的生產，為確保正常的需求量，那么有效的提高橡膠制品的生產及合理的應用就是當前的重中之重了。

關鍵詞：橡膠制品;石油鉆采工程;應用

正文：在石油鉆采工程中，應用最為廣泛的就是橡膠制品，橡膠制品遙遙領先于其他產品，不僅是因為本身彈性好、耐磨損的性能，更重要的是橡膠制品使用壽命較長，用途廣泛。那么我們來具體分析一下橡膠制品在石油鉆采工程中的具體應用。

一、橡膠制品的簡介

1.1橡膠制品的分類

橡膠制品分為兩種，一個是天然橡膠制品，另一個則是合成橡膠制品。毋庸置疑天然橡膠制品是利用天然橡膠為主材料制作的;合成橡膠制品是由很多不同的單體材料通過人工合成而得到的橡膠制品。

來自自然的天然橡膠是很常見的，它們藏匿于三葉橡膠的樹皮里，也就是將樹皮切開，從里邊流出乳白色的液體便是天然橡膠，我們也稱之為乳膠，從大自然中獲取之后不能直接使用，還需經過長時間的加工處理，最終得到的產物就是所需的天然橡膠。那么合成橡膠呢？合成橡膠的主材料就不單一了，是由兩種或多種材料合成，再經過加工處理得到的就是合成橡膠。我們最常用的合成橡膠有丁鈉橡膠，這是一位化學家由金屬鈉與丁二烯聚合成的，還有丁苯橡膠、氯丁橡膠等的合成橡膠也比較常用。

1.2橡膠制品的特點

無論是天然橡膠制品還是合成橡膠制品都屬于橡膠，他們具有共性：首先在加工制作過程中，兩種橡膠都會經過壓力壓制其本身的彈性，雖然大的壓強可以壓制，但是不能完全壓制其內聚力，所以在制品脫離模具后，會出現不同程度的收縮，收縮程度的大小由橡膠品種決定，也就是說橡膠制品制作完成后不能立即使用而需要經過一段時間穩定后方可使用。這也就是為什么橡膠制品可有效的減震，同時具有耐磨性的原因了，但為保證穩定后規格正常，這便需要在設計橡膠制品時，對配方及模具經過嚴謹的計算篩選，若經過加工后大多數的之作品因尺寸不穩定影響使用，得不償失;其次在加過過程中除了加壓，還要對其加熱，以便于在模具中成型。加工時會采用不同種類的的碗化物，所以成型固化的溫度略有不同，加上天氣等客觀因素的影響，所以要隨時做好準備調整，這樣才能確保各產品存在較小的差異。

二、橡膠制品在石油鉆采工程中的應用

2.1固井膠塞的具體應用

在任何一項應用中，橡膠制品獨特的性質發揮著作用，例如在鉆井過程中的防噴裝置就是利用橡膠制品的特性實現密封的;為保證鉆井過程的安全及防噴器正常使用，則用到旋轉密封，旋轉密封工作原理中最起作用的就是軸承里面的兩個密封膠芯，，它可以將整個井口密封起來，密封膠芯是用橡膠制品制作而成的;完井后固并也是一個重要的環節，目的是為了對下入的套管與地層之間的空隙注入水泥漿，使套管與地層緊密貼合，沒有縫隙，這個過程中所使用的固并膠塞也是橡膠制品，固井方式有很多種，分別為：普通固井膠塞、國井雙膠塞、雙級注水泥膠塞、鉆桿膠塞和空膠塞等。完并固井大體分為兩種一個是套管國井，主要使用常規固井膠塞和在常規固并膠塞的基礎上改進后得到的防旋轉固井膠塞，現如今為了縮短完工日期，降低成本，大多會采用防旋轉固井膠塞。另一個是尾管固井，他可以掛在懸掛器上，讓水泥回流從而節省管柱，降低成本，但尾管較個頭小，受地層和并筒的影響，不穩定，所以在此基礎上加個膠塞便完成了尾管固井。

2.2封隔器的具體應用

橡膠制品不僅可以單獨使用，還可以成為媒介協助其他工具來完成石油的開發。在石油鉆采工程中，并不能保證百分百安全，也會出現一些狀況，比如封隔器失效就會時常發生，那么知道問題所在，我們可以追其原因，盡可能地避免此類事情再次發生，可為什么還會時常發生呢？那便是因為橡膠制品的特性，它受到高溫高壓的影響就會造成老化的現象，不能完全避免，但是我們可以在使用的過程中選擇質量較好的膠筒，盡量避免事故發生概率。擠壓和液壓是封隔器的主要坐封的兩種方式，可不論選擇哪種坐封方式，坐封效果也受壓強和溫度的影響。

除此之外，也要注意保護橡膠制品的放置，因為需求量大的緣故，不免會造成堆壓或損壞的現象，因為橡膠制品是很容易受到擠壓導致變形，不能使用的，有人說，將它恢復原始形狀，不就可以使用了嘛，其實不然，一旦損壞了它的形狀，連同它的密封特性一并消失，所以對膠簡設計制作時就要對壓縮量、誤差以及表面粗糙程度等細節考慮周到，按照標準執行，還應對使用時環境因素進行考量，根據不同天氣做適當的調整，以便于封隔器的正常使用。對于其的放置和保存盡可能選擇陰暗、干燥的環境中，避免使用前因外在因素影響使用，若在使用前發現裂紋、彎曲等現象，要立即上報并做報廢處理。

其他密封制品也是如此，例如鉆采過程中必備的井控設備閘板防噴器。若井內有鉆具時，可以將套管與鉆具中間的空隙密封;若井內沒有鉆具時，可將井口全部密封;在封閉情況下，便在殼體出口內部安裝一個連接管，方便于鉆井液循環、噴放節流;在情況特殊時，也可剪切閘板和鉆具，來達到封井的目的。不過井口的防噴設施用量較大，為長期使用，可使用具備防磨、耐油、抗老化性能的自封膠皮。

2.3 O型橡膠密封圈的具體應用

在油田抽油井日常生產過程中，井口的盤根盒里面有很多起著密封作用的O型橡膠密封圈，主要是為了防止再抽油過程中帶出原油，破壞了密封效果，為防止泥漿里的巖屑顆粒進入軸承，磨損軸承，縮短使用壽命。O型橡膠密封圈是材質自然是橡膠，它屬于天然橡膠，生長在井口旁邊的采油樹上。是一種常見容易獲得的密封件，它的結構極其簡單但種類豐富不單一，安裝方便并且對材料及儲尺寸大小都已標準化，對于自然界的很多事物甚至包括水和空氣都具有密封性。O型橡膠密封圈在盤根盒內部， 為延長O型橡膠密封圈的使用壽命以及保證其密封效果如初，但是它與光桿共存，光桿的作用是上下抽動吸取原油，所以光感的存在很大程度上降低了密封性，不過我們可以往盤根盒里加入黃油，起到減小光桿和O型橡膠密封圈兩者的摩擦，也能輔助封堵的作用。雖然， O型橡膠密封圈的密封效果不容懷疑，但一直與原油以及天然氣等長時間密切接觸，況且油井壓強較大， O型橡膠密封圈很容易發生變形，從而影響使用壽命。為此，在日常采油的過程中，員工會將若干個O型橡膠密封圈放在盤根盒里來延長使用時間，確保質量，若O型密封圈不失效，那么軸承等其他材料便不會變形，發生扭曲等事故。

2.4氣囊的具體應用

在石油鉆機設備上常用的易損件之一便是橡膠氣衰橡膠氣囊。氣囊的主要作用是控制鉆機的剎車系統，橡膠氣囊工作原理與充電寶的原理類似，當一個氣囊使用150萬次左右后會出現漏氣、損壞等現象，鉆機便會剎車失靈，從而引發安全事故，因此，切不可為降低成本，強行使用損壞氣囊，在日常工作中，為保證員工人身安全，要選擇產品質量好的氣囊，保證剎車裝置靈活，并做好日常檢查工作。

結束語：總而言之，就現在的國情來看，在石油鉆井、開采過程中，橡膠制品發揮的作用舉足輕重。我們的需求量也越來越大，在保證數量的前提下，質量也不容忽視，在如此嚴格的要求下，石油鉆采工程行業在冉冉升起，不僅要在短時間內研發出原材料，還要在此基礎上開發新技術，引進國外高科技，來推進行業的發展。

參考文獻：

[1]梁新國.橡膠制品在石油鉆采工程中的運用[J].中國石油和化工標準與質量，2012，32（05）：79.