项目属于非金属材料领域。

主要研究内容：

随着油气资源的深入开发，低渗透油藏中的深井、超深井数量越来越多。非常规油气资源的高温、高压、高应力、高二氧化碳等特征使得耐温120℃的封隔器胶筒用材料已不能满足油田钻采的需要，高于150℃、压差大于30MPa工况下长期工作的橡胶材料逐渐成为采油工程的主体需求。由于国内开发的橡胶复合材料难以满足要求，国内油田多采用进口橡胶密封材料完成长效封隔器石油装备的开发。

该项目依托中澳国际合作项目及国家自然科学基金项目，针对采油工程用橡胶复合材料必须克服的高温、高压、长效工作等工程技术难题，围绕国家能源战略的重大需求，改变采油工程用高性能橡胶复合材料进口依赖的现状，该项目以超饱和HNBR为基体，单甲基丙烯酸锌为反应增强剂，生物质硅碳无机粒子作为物理增强剂，研究了化学反应增强与生物质硅碳物理增强的协同作用对氢化丁腈橡胶结构性能的影响，形成了加工耐老化高性能氢化丁腈橡胶复合材料的制备关键技术。

该橡胶复合材料表现出比氢化丁腈橡胶/炭黑复合材料更加优异的力学性能、高温耐老化性以及高温老化增强的特点，确保了封隔器能够在苛刻环境中保持长效工作的效果。该成果打破了国外垄断高温高压橡胶密封材料制备的现状，提高了中国深层油气资源开发、采油工程与工艺的科学技术水平。

该项目申请发明专利4件，授权3件。另授权计算机软件著作权2件，发表研究论文40篇。

项目创新性：

①采用“原位”ATR-FTIR分析方法，实现了从分子水准研究反应增强剂对HNBR橡胶复合材料的反应增强机制的技术突破。

②基于纳微复合结构对橡胶复合材料性能影响的规律，获得了化学反应增强与生物质硅碳的物理增强的协同效应对氢化丁腈复合材料的影响规律。

③揭示了生物质硅碳的电子传导效应与耐自由基热氧老化能力的相关性，颠覆了传统的耐热氧自由基老化机制，突破了耐老化高性能氢化丁腈橡胶复合材料的制备关键技术。

主要技术经济指标：

1氢化丁腈橡胶复合材料的永久变形小于5％，拉伸强度在26-27MPa，100％定伸强度大于16MPa，断裂伸长率在150-200％，邵A硬度在75-91。

2材料在180℃下老化一个月表现出老化增强现象，拉伸强度增加40％左右；材料的工作寿命150℃下的工作寿命能够达到3年左右。

产生的经济效益：

2016年-2018年该成果应用后，产生直接经济效益1.8665亿。

成果说明

该项目技术成果自2016年在东营百华石油技术开发有限公司得到转化，公司一直采用该项目的研究成果生产高性能橡胶复合材料，用于油田中口径、大口径、六寸半和七寸半封隔器胶筒的制造，生产出不同规格的封隔器胶筒。公司生产的高性能封隔器在油田市场得到了广泛应用，产品主要用在胜利油田、孤岛油田、大港油田、中原油田等企业。该成果打破了国外垄断高温高压橡胶密封材料制备的现状，提高了我国深层油气资源开发、采油工程与工艺的科学技术水平。 三年来，该项目的研究成果为公司产生经济效益18665万，新增利税1395万。

1. 下载详细PDF版/Doc版

提示：为方便大家复制编辑，博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。