贝克休斯推出了一项新型海底井口技术MS-2环空密封件，通过减少起下钻次数，帮助降低井口安装整体成本，从而节约大量的作业成本。在休斯顿举行的2022年海洋技术大会上，贝克休斯向全球推出并展出了这种新型集成密封解决方案，目前已被北美与南美的多家客户采用。

MS-2环空密封件是贝克休斯现有井口密封件MS-SN的最新技术升级，它提高了作业者对油井完整性的信心，并进一步延长了油井寿命。MS-2环空密封件集成于贝克休斯现有的MS-800井口系统，可降低建井与修井成本，扩大修井选择，并确保复杂情况下油井完整性的安全。

仅需一次起下钻即可安装MS-2，其集成的锁紧环可提供高达200万磅的力，立即锁紧，无需第二次起下钻，从而提高了钻机效率，节省了钻机时间。MS-2还可以更方便地进入油井，无需补充锁定装置。它在20000 psi压力下，进行了200次负载循环测试，确保了现场使用寿命的可靠性，进一步证明了该密封件的完整性。

1. 方法、程序、过程

作业者的现场经验表明，已安装的海底环空密封件的所需性能可能已超出API 6A与API 17D的认证要求。在确定了预期的现场作业要求后，该公司启动了一项研发计划，以设计出能够实现长期循环测试的环空密封组件。

利用现场验证的技术，得出了一种设计：通过优化海底环空密封件来实现长期循环使用。将不同产品类型的现有技术结合起来，以在密封组件作业与设计的各个方面均采用久经考验的技术。

在海洋环境中使用海底环空密封件可能还需要备用环空密封件，以防止主密封件失效。通常情况下，备用密封组件无法满足主密封组件的全部性能要求。在整个研发过程中，开发出一种全金属对金属的备用密封件，以补充主环空密封组件，并保持了主密封的全部性能，同时没有使用弹性体，以避免弹性体随着时间的推移而降解。

开展了大量的有限元分析，以确保在敲定设计、制造与测试之前，能够详细研究该密封组件。通过预先确定出密封接触压力、密封组件中的应力与应变以及锁定组件中的允许应变的理想验收标准，这种有限元分析可进行大量迭代，且不需要开展耗时的测试，最后确定出最终设计。

使用ANSYS二维轴对称模型，可以研究该密封组件在预期作业条件下的应力、应变与挠度，包括以下内容：

1、将该密封组件安装在套管悬挂器与井口头；

2、利用现有套管悬挂器与密封组件下入工具，来安装该密封组件；

3、使用套管悬挂器下入工具进行压力测试；

4、从上方对密封组件与套管悬挂器施加井筒压力；

5、从下方向密封件施加环空压力；

6、从下方向套管悬挂器施加锁定载荷；

7、从下方施加综合锁定载荷与环空压力；

8、模拟PR2F第4组测试；

9、模拟20次锁定周期，并在第20次进行压力测试；

10、在110%额定负载下进行综合静态试验；

11、回收密封组件。

此外，还进行了三维弹性/塑性分析，以确定该锁环的作业额定值与极限。这些迭代使人们对该密封件的性能有了深入了解，并建立起对该设计的信心。

2. 参数

该密封件的额定井筒压力为20000psi，额定环空压力为10000psi，额定锁定载荷为2MM-lbs，额定温度高达350F，循环使用周期从3次延长至200次，生存测试超过了额定要求。事实证明，该密封件能够满足行业所需的关键耐久性能。

3. 应用

在完成所有验证测试后，整套水下井口系统（包括下入与测试工具），都安装在贝克休斯位于德克萨斯州休斯敦的测试实验室中。对全套工具以及升级后的密封组件、套管悬挂器与水下井口头进行了接口检查。在环境温度下，将主环空密封组件与备用环空密封组件浸入水中，模拟海上环境，来进行安装和测试。在水下井口头的所有位置，对所有密封组件进行了验证。

为了验证该环空密封件的作业兼容性，使用了一整套工具，如新型单趟式套管悬挂器、密封组件下入与测试工具、防喷器隔离测试工具、防喷器试压塞工具、清洁冲洗工具。然后使用环空密封件回收工具，来回收该密封件。