非常规超深井智能投堵工具关键技术研发

需求的背景和应用场景

随着我国非常规超深油气资源的大规模开发与利用，高端封隔器作为高效开采过程中的核心装备，其重要性日益凸显。然而，在当前的高温、高压、高含硫等极端井下环境中，高端封隔器的技术仍被BakerHughes等欧美企业所垄断，这对我国的能源安全构成了严重威胁。特别是在面对复杂地质条件和恶劣井况时，国产封隔器在性能稳定性和使用寿命上仍存在较大差距。因此，研发具有自主知识产权的非常规超深井智能投堵工具，特别是针对卡瓦与弹性密封件材料的关键技术突破，对于提升我国油气开采效率、保障能源安全具有重要意义。

要解决的关键技术问题

1. 卡瓦材料研发：开发高硬度低塑性的卡瓦材料是破解当前技术瓶颈的关键。需研究新型材料配方，确保卡瓦在长期锚定套管内壁时，既能保持稳定的锚固力，又能减少对套管表面的划损，避免在酸性井况下成为应力腐蚀的源头。
2. 弹性密封件材料优化：针对井下高温、高压及高含硫环境，研发耐老化、耐腐蚀的弹性密封件材料。需解决橡胶在高温下加速老化失效的问题，以及在含高浓度H2S、CO2等酸性气氛中的腐蚀老化问题，确保密封件在极端条件下的长期稳定性和可靠性。
3. 数值模型构建：构建多物理场下封隔器服役行为的数值模型，实现对封隔器在井下复杂环境中的性能预测和评估。通过数值模拟，快速优化卡瓦和密封件的设计，缩短产品研发周期，提高设计效率。
4. 新型设计快速评价：建立一套高效的新型设计评价体系，对研发出的新型卡瓦和密封件材料进行快速测试和评估，确保其在实际应用中的可行性和优越性。

效果要求

1. 技术创新：通过研发新型高强硬低塑性卡瓦材料和耐老化、耐腐蚀的弹性密封件材料，打破国外技术垄断，实现我国在非常规超深井封隔器技术领域的自主创新和突破。
2. 性能提升：新研发的封隔器应能在高温、高压、高含硫等极端井下环境中保持长期稳定的密封性能，提高油气开采效率，降低维护成本。
3. 产业化应用：技术成果应能够顺利转化为产业化生产，满足我国油气行业对高端封隔器的迫切需求，提升我国油气开采装备的国际竞争力。
4. 快速响应市场：通过构建数值模型和快速评价体系，实现对市场需求的快速响应和产品设计的高效迭代，提升企业在市场中的竞争力和应变能力。