NiTi形状记忆合金封隔器密封件的研制安少云1姚九成1智勇2（1.承德石油高等专科学校，河北承德067000；2.中国石油钻井工程技术研究院江汉机械研究所，湖北荆州434000）引用格式：安少云，姚九成，智勇。NiTi形状记忆合金封隔器密封件的研制。石油钻采工艺，2014，36（4）：123-125.计，进行了形状记忆合金密封件的性能。丢手总成由释放套、夹头体、弹簧爪、拉杆组成。

　　基金项目：河北省科技支撑项目“应用镍钬智能材料研制开发高性能油井封隔器（编号：10215149）。

　　工作时，动力坐封器将大小相等方向相反的两个机械力通过坐封套、拉杆的传递，分别作用在锥体和套管上，使得锥体相对于记忆合金密封件向下运动，将合金密封件胀大，从而密封于套管上，当机械力达到一定值时，释放套被拉断，丢手总成工作，完成坐封。生产过程结束时，可通人低温液体或气体使得封隔器工作温度下降到低温状态，这样记忆合金密封件在管壁压力和其他零件的拉力共同作用下，发生形状恢复，顺利从井筒中取出。

　　NiTi形状记忆合金密封件性能。

　　表1不同壁厚记忆合金密封件的恢复率单向恢复率/%壁厚5壁厚3.5从表1可以看出：常温下记忆合金密封件的预变形度为1.5%时，单向恢复率*大。这是因为常温预变形度过大时，记忆合金中的马氏体中出现大量的孪晶，在局部区域同时产生大量位错，导致马氏体失去了热弹性，形状记忆效果被破坏，随之导致金属密封件失去了密封效果。而在常温预变形度过小时，晶体的择优取向很不完全，因此其恢复率也较小。所以只有在适当预变形度下密封件的恢复率才*大。在常温预变形度相等的情况下，薄壁记忆合金密封件的单向恢复率比厚壁密封件的大一些，这是因为厚壁密封件在常温扩孔时内层与外层的形变差异较大，内外层相互制约，使恢复母相时内径收缩更加困难。

　　2.3NiTi形状记忆合金密封件模拟现场实验目前，冀东油田所用的几种橡胶密封材料封隔器，部分技术参数为：上压2030MPa，下压1015MPa，坐封力60~150kN，解封力30~100kN.对于封隔器而言，坐封力是一个非常重要的参数。在采油生产过程中，由于封隔器经常遇到高压差的情形，所以需要较大的坐封力，保证其密封性能并防止封隔器发生提前解封，但坐封力过大则有可能破坏密封橡胶，导致密封失效，同时过大的坐封力可能导致解封困难，所以坐封力必须合理选择。

　　根据采油生产实际对封隔器功能的要求，本次选用Ni含量为54.6%的NiTi形状记忆合金密封件进行模拟现场实验，实验结果表明采用Ni含量为安少云等：NiTi形状记忆合金封隔器密封件的研制54.6%的NiTi形状记忆合金密封件时，封隔器的坐封力可以达到310kN，从而保证良好的密封效果；而解封力为95kN，相对较小，解封容易；同时其承压可达38MPa，承压能力较高，完全能满足生产实际要求。和普通橡胶密封件封隔器相比，NiTi形状记忆合金密封件封隔器具有明显优势。

　　3结论通过密封性能实验研究表明，在高性能粘结剂的辅助下，NiTi形状记忆合金密封件的密封性能非常突出，室内实验密封承压可达到38MPa，'足现场需要。

　　采用NiTi形状记忆合金制造的密封件，常温预变形度为1.5%时，单向恢复率*大。在常温预变形度相等的情况下，薄壁记忆合金密封件的单向恢复率比厚壁密封件的大一些。

　　NiTi形状记忆合金封隔器在坐封力、解封力、承压能力上都优于普通橡胶密封件封隔器。