目 前，自膨胀封隔器是 完井封隔器的热门研 究方向，其关键部位 是自双功能膨胀弹性 体制成的胶筒。所以，自双功能膨 胀弹性体的性能对封隔器的效果起 决定性作用。国外公司已开发出适 应多种井况的自膨胀封隔器，但其 应用效果仍需进一步验证，且价格 昂贵，在国内的推广受到影响。
 
制造国产膨胀弹性体
 
在 250mL 的 3 口烧瓶中加入一 定量的环己烷、分散剂 Span80、交 联剂 N-Nc- 亚甲基双 （丙烯酰胺） 、 引发剂（K2S2O8）和单体 AA（部 分 中 和 ）、AMPS、DMDAAC， 70℃下反应 3h，然后冷却、抽滤、 洗涤、干燥，最终得到白色粉末状 的高吸水树脂（SAP）；按一定比 例向一定量干燥的 SAP 粉末中加入 改性单体丙烯酸（AA）和丙烯酸丁 酯（BA），搅拌均匀并充分溶胀后， 再加入引发剂、交联剂和一定量分 散剂，搅拌均匀后滴加单体溶液和 剩余的亚硫酸氢钠溶液；进行反应， 停止反应后加入甲醇直至不再产生 白色沉淀；取出沉淀物并在 60℃下 烘干至恒重，得到白色半透明晶体 的高吸水树脂，粉碎后密封保存； 在开炼机上塑炼 HNBR，依次加入 改性高吸水（油）树脂、硬脂酸、 氧化锌、硫磺、炭黑和促进剂，混 炼均匀后薄通数次后下片，停放 8h 后在平板硫化机上硫化成型。硫化 温度 150℃，成型压力 10MPa，硫 化时间 10min。 膨胀弹性体主要性能
 
膨胀性能强。 将双功能吸水 （油） 弹性体试样 （20mm×10mm×2mm） 浸入盛有地层水（油）盐溶液（矿 化度 50,000mg/L）的高压釜中，在一定温度下每隔一定时间取 出，迅速吸去试样表面的水分 并称重，直到吸水达到饱和。 双功能膨胀弹性体在地层水 （油）中的膨胀效果见图 1。
 
可以看出，双功能膨胀弹性体 试件外径增加 10CM。 受不同盐溶液浓度的影 响，吸液性能有所变化。不同 浓度的模拟地层盐溶液对双功 能弹性体吸液膨胀性能有所影响。随着模拟地层水（油）溶 液浓度的增加，双功能弹性体 吸液膨胀速率下降。在不同种 类的盐溶液中，阳离子价态较 高的溶液，双功能弹性体吸液 膨胀率较低。 环 境 温 度 性 能 影 响。 环 境温度对双功能弹性体吸液 膨胀率的影响见图 2。
 
可以看 出，温度升高，双功能弹性体 达到膨胀平衡所需要的时间减 少，吸水速率提高；温度低于 120℃时，双功能弹性体的平 衡吸水膨胀率随温度的升高而 增加。当温度超过 120℃时， 双功能弹性体的平衡吸水膨胀 率随温度的升高有所降低，当 温度升到 175℃时，双功能弹 性体达到失水平衡。 吸 油 性 能。 双 功 能 弹 性 体吸油膨胀性能见图 3。
 
可以 看出，在膨胀 5 天以后，弹性 体的体积变化不大，说明油分 子的进入使弹性体更加柔顺， 在油分子进入弹性体交联网络 时，交联网络活动空间加大， 从而改善弹性体的膨胀能力。 由于弹性体相对交联密度小， 网孔增大，油分子进入交联网 络相对容易， 因而吸油率提高。实地封隔有效 自膨胀封隔器研制成功后 已在胜利油田河口、纯梁、东 辛、现河等进行了多口井的现场 应用，效果良好。
 
双功能自膨 胀封隔器在东辛采油厂某井进行 水平井老井管内控水试验。该井 投产初期日产液 16.6m 3 ，日产 油 12.6m 3 ，含水 0.5%，后来由 于含水高而停产。为实施控水和 提高产量，决定分段进行控制。 下入自膨胀封隔器进行堵水，发 现油井含水率由原来的 95% 降 低到 70%，最大采油量达到 6t/ d，试验取得成功，实现有效封 隔。胜利油田单家寺某水平井的 完井系统布置，见图 4，上层为 7 英寸技术套管，下层水平段采 用 5 英寸筛管完井，水平段的中 部采用双功能自膨胀封隔器进行 封隔。 对遇水国产自膨胀封隔器 弹性体材料进行了分析总结，在 120℃时，双功能弹性体的平衡 吸液膨胀率最大，在 175℃达到 失水平衡，双功能弹性体吸油体 积膨胀性能达到 300%。
 
该封隔 器可代替管外封隔器用于水平裸 眼井的完井，简化完井工艺，降 低完井风险，减少作业费用， 已成功进行了水平井老井和分 支井管内控水试验，具有推广 价值。自膨胀封隔器在当前油 田的水平井分段采油、固井辅 助密封和完井中也可广泛应用。 未来，该技术在胜利油田的应 用将大幅度降低完井的费用， 减小完井的事故，提高油井的产 量，同时对国产完井技术发展具 有推动作用。