固井胶塞检测

检测项目

物理性能检测：

• 拉伸试验：屈服强度（≥10MPa）、断后伸长率（≥150%）（参照API Spec 10D）
• 压缩永久变形：变形率（≤20%，70℃×24h）
• 硬度测试：邵氏硬度（60±5HA）

化学性能检测：

• 耐介质腐蚀：质量变化率（≤5%，在钻井液中浸泡168h）
• 成分分析：橡胶含量（≥90wt%）、填料比例（±2%）
• 老化性能：氧化诱导期（≥30min，参照ISO 11357）

密封性能检测：

• 密封压力测试：泄漏率（≤0.1mL/min，压力35MPa）
• 密封面完整性：表面无裂纹或缺陷（参照API RP 10B）
• 回弹性能：回弹率（≥85%）

耐久性检测：

• 疲劳寿命测试：循环次数（≥5000次，压力波动20-35MPa）
• 磨损试验：体积损失（≤0.5cm³，参照ASTM D5963）
• 动态密封测试：密封保持时间（≥24h）

热稳定性检测：

• 高温性能：强度保留率（≥80%，150℃×72h）
• 低温脆性：脆化温度（≤-40℃）
• 热老化：拉伸强度变化（±10%）

尺寸精度检测：

• 几何尺寸：外径公差（±0.5mm）、厚度偏差（±0.2mm）
• 同轴度：偏移量（≤0.1mm）
• 表面轮廓：Ra粗糙度（≤1.6μm）

表面质量检测：

• 缺陷检查：无气泡、杂质或划痕（参照ISO 20484）
• 涂层附着力：剥离强度（≥5N/mm）
• 光泽度：光泽单位（60±5GU）

压力测试：

• 爆破压力：最小爆破值（≥50MPa）
• 循环压力测试：压力范围（10-40MPa，500次）
• 静压保持：无泄漏（30MPa×2h）

温度测试：

• 温度循环：-20℃至150℃循环（20次无失效）
• 热膨胀系数：线性膨胀（≤1.5×10⁻⁵/℃）
• 低温密封：密封有效性（-30℃×4h）

兼容性测试：

• 介质兼容性：体积膨胀率（≤10%，在油基泥浆中）
• 化学腐蚀：耐酸碱性能（pH 2-12浸泡无变化）
• 材料交互：无溶胀或溶解（参照GB/T 1690）

检测范围

1. 天然橡胶固井胶塞： 主要成分为天然胶乳，重点检测弹性恢复率和耐温性能，确保在常温至100℃环境下的密封可靠性。

2. 合成橡胶固井胶塞： 使用丁腈橡胶或氟橡胶材料，侧重化学耐腐蚀和高压适应性，检测项目包括耐油性和爆破压力。

3. 复合材料固井胶塞： 结合橡胶与纤维增强层，核心检测为层间粘合强度和疲劳寿命，防止井下分层失效。

4. 高温固井胶塞： 设计用于150℃以上井深，重点评估热老化性能和高温密封保持力，确保长期稳定性。

5. 低温固井胶塞： 适用于极地或深水环境，检测焦点为低温脆性和回弹性能，保证-40℃条件下的功能完整性。

6. 金属骨架固井胶塞： 内置钢制骨架，检测重点包括骨架抗拉强度和橡胶-金属粘接力，防止结构分离。

7. 弹性体固井胶塞： 采用聚氨酯或硅胶材质，核心检测为压缩永久变形和介质兼容性，优化密封效率。

8. 聚合物固井胶塞： 基于工程塑料如PEEK，侧重尺寸精度和耐磨性检测，确保高精度井筒匹配。

9. 特殊环境固井胶塞： 用于含硫或酸性井，重点检测耐化学腐蚀和硫化氢兼容性，预防材料降解。

10. 标准固井胶塞： 通用型产品，全面检测物理、密封和耐久性能，覆盖API 10D标准要求的所有指标。

检测方法

国际标准：

• API Spec 10D 固井胶塞性能规范（涵盖密封压力测试和尺寸公差）
• ISO 37:2017 橡胶拉伸性能测定（规定应变速率0.5mm/min）
• ISO 815-2:2019 压缩永久变形试验（采用B型试样，70℃条件）
• ASTM D471-16 液体浸泡测试（定义介质类型和浸泡时间）
• ISO 188:2011 橡胶热老化试验（温度范围100-150℃）

国家标准：

• GB/T 528-2009 硫化橡胶拉伸性能试验（与ISO 37类似，但应变速率不同）
• GB/T 7759.1-2015 压缩永久变形测定（等效ISO 815，但试样尺寸差异）
• GB/T 1690-2010 耐液体性能测试（介质列表更全面）
• GB/T 3512-2014 热空气老化试验（温度控制更严格）
• GB/T 531.1-2008 橡胶硬度测试（邵氏A型，方法同ISO 7619）

方法差异说明：国际标准如API Spec 10D更侧重井下应用参数，而GB标准如GB/T 528在拉伸试验中使用较低应变速率（0.5mm/min vs API的1mm/min），可能导致强度数据差异；在老化测试中，ISO 188允许更宽温度范围，GB/T 3512则限定特定梯度；密封压力测试方面，API RP 10B要求动态循环，GB方法多为静态保持。

检测设备

1. 万能材料试验机： INSTRON 5967型（载荷范围0.01kN-100kN，精度±0.5%，用于拉伸和压缩测试）

2. 密封性能测试仪： MTS 370.02型（压力范围0-70MPa，泄漏分辨率0.01mL/min）

3. 硬度计： ZWICK 3100型（邵氏A/D型，测量范围0-100HA，精度±1HA）

4. 热老化试验箱： BINDER BD 115型（温度范围-70℃至180℃，均匀度±0.5℃）

5. 光谱分析仪： BRUKER Q4 TASMAN型（元素检测限0.001%，波长范围125-800nm）

6. 尺寸测量仪： MITUTOYO CMM 544型（三坐标测量，精度±0.001mm）

7. 表面粗糙度仪： TAYLOR HOBSON Surtronic S-100型（Ra测量范围0.01-100μm）

8. 压力循环测试台： Enerpac P392型（最大压力100MPa，循环频率0.5Hz）

9. 温度试验箱： ESPEC PL-3J型（温度范围-40℃至150℃，变化率5℃/min）

10. 磨损试验机： TABER 5135型（载荷10N，转速60rpm）

11. 动态密封分析仪： GDS DVC-100型（位移控制±50mm，频率1Hz）

12. 化学浸泡槽： JEIO TECH TI-400型（容量50L，温度控制±1℃）

13. 爆破压力测试仪： AMETEK USG-3000型（压力精度±0.1MPa，爆破检测限50MPa）

14. 回弹测试仪： ZWICK 5102型（高度测量精度±0.01mm）

15. 显微镜系统： OLYMPUS DSX1000型（放大倍数50-1000X，表面缺陷分析）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"固井胶塞检测"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。