油管悬挂器高温金属密封技术

需求的背景和应用场景

油管悬挂器作为油气开采设备中的关键组件，其密封性能直接关系到整个生产系统的安全性和效率。特别是在高温高压的恶劣环境下，如使用介质为370℃蒸汽、压力达到21MPa的工况，对密封技术的要求极为严苛。目前，现场施工时金属密封的安装不正问题频发，导致密封效果不佳，不仅影响了生产效率，还可能引发安全事故。同时，金属密封在高温降到常温时密封性能下降的问题，也严重制约了设备的长期稳定运行。因此，研发一种适应高温高压环境、密封性能稳定可靠的油管悬挂器密封技术，对于提高油气开采效率、保障生产安全具有重要意义。

要解决的关键技术问题

1. 耐高温、高强度的非金属密封材料研发：针对现有金属密封在高温降到常温时密封性能下降的问题，需研发一种耐温≥370℃、压力≥21MPa的非金属密封材料。该材料需具备优异的耐高温性能，确保在高温下仍能保持稳定的密封效果；同时，其强度需满足高压环境下的使用要求，确保密封的可靠性。
2. 金属密封结构与密封机理研究：当前使用的金属密封仿照国外产品设计，但对其结构和密封机理以及设计关键并不完全清楚。为解决这一问题，需深入剖析金属密封的结构特点，明确其密封机理，找出设计关键所在。通过理论分析与实验验证相结合的方式，优化密封结构设计，提升密封性能，确保在175MPa的高压下仍能实现有效密封。

效果要求

1. 提升密封性能：研发的非金属密封材料需在高温高压环境下表现出优异的密封性能，确保油管悬挂器在长期运行过程中不发生泄漏，提高生产效率和安全性。
2. 增强技术创新能力：通过破解金属密封的结构与密封机理，掌握核心设计技术，形成具有自主知识产权的技术体系，提升我国在油管悬挂器密封技术领域的国际竞争力。
3. 降低维护成本：优化的密封技术和材料应能有效延长油管悬挂器的使用寿命，减少因密封失效导致的维修和更换成本，为油气开采企业带来显著的经济效益。 综上所述，本技术需求旨在通过技术协同攻关的方式，解决油管悬挂器在高温高压环境下的密封难题，推动油气开采技术的进步与发展。