中国石油集团工程技术研究院推动大尺寸压气储能完井封隔器实现国产化自主可控
向地下空间要能源，是“双碳”目标下我国能源结构转型的重要探索。当盐穴压缩空气储能从示范工程走向产业化应用，大尺寸井筒、高压氧腐蚀、高频注采的极端工况成为储能井建设的“拦路虎”。中国石油集团工程技术研究院有限公司自主研发的“中油工研”凌珑系列盐穴压缩空气储能大尺寸完井封隔器，在江苏金坛、淮安等国内重点项目成功应用，标志着我国在盐穴储能完井核心装备领域实现从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。
随着国内江苏淮安2×300兆瓦、金坛2×350兆瓦等大型盐穴储能项目加速落地，储能井建设的工程难题日益凸显。完井封隔器作为储能井井筒密封的“心脏”，承担着隔绝上部套管与高压空气、盐穴卤水接触的关键使命，其性能优劣关乎整个储能工程的建设质量与运行安全。
向难攻坚：直面盐穴储能完井三大技术壁垒
盐穴压缩空气储能井的独特工况，对完井封隔器提出了远超传统油气井装备的严苛要求，国内外均无成熟稳定的适配产品，研发国产化大尺寸完井封隔器，成为支撑盐穴储能地下工程高质量建设和产业化突破的关键。
一是大尺寸盐穴井筒适配难题。盐穴储能井为满足大排量注采需求，普遍采用13-3/8英寸、18-5/8英寸等大尺寸井身结构，常规封隔器结构设计、尺寸规格、坐封方式等均无法适配。此外，施工过程中盐腔高矿化度卤水易结晶结垢，干扰正常封隔器坐封与密封，需同步解决防结晶、防结垢问题。
二是高压氧腐蚀耐受难题。盐穴储能井运行中，封隔器长期处于28兆帕高压含氧环境，盐腔湿环境与高矿化度卤水形成“高压氧+高氯”极端腐蚀体系，对封隔器材质耐腐蚀性提出严苛要求。需优选适配该环境的专用材质，提升封隔器抗腐蚀能力，确保其长期服役的结构完整性与密封可靠性。
三是大流量高频注采稳定性难题。储能井承担电力系统调峰任务，每日需完成多次注采循环，注采流量高达25—50万方/小时，频繁注采产生的强烈交变载荷与注采振动易导致封隔器出现密封失效、坐封不稳等问题，需优化结构设计，提升抗交变载荷、抗振动能力。
破壁创新：全链条技术突破铸就国产硬核装备
中国石油集团工程技术研究院组建专项研发团队，摒弃传统油气封隔器的改良思路，立足盐穴储能井独特工况，经过2年持续攻关，成功研发出13-3/8×10-3/4英寸、18-5/8×13-3/8英寸两种成熟型号封隔器，构建起完全自主可控的技术体系。
材质创新筑牢安全根基。研发团队系统开展多种材质在高压含氧、高氯腐蚀环境下的测试，建立腐蚀选材图版，适配多种盐穴储能工况;同时优化橡胶配方、硫化工艺与密封件组合设计，大幅提升气密封能力，杜绝密封失效隐患。
结构创新破解尺寸难题。创新可切割解封结构，突破大吨位坐挂卡瓦与锁紧、窄环空多级压缩等关键技术，产品通过第三方实验室API Spec 11D1-2021 V1等级认证，其中13-3/8×10-3/4英寸型号成为国内首套该尺寸通过V1测试的产品，填补了国内该尺寸产品的技术空白。
工艺创新保障施工稳定。针对盐穴井筒易结晶结垢等痛点，设计坐封保护机构，制定防结晶防垢循环措施;配套研发专用投球工具和坐封工具，制定标准化施工规程，简化操作并确保坐封精准，保障封隔器可靠坐封。
测试创新守住质量底线。搭建全性能测试系统，可完成35兆帕压力、200吨坐封力和40—80℃温度循环测试，模拟井下环境对封隔器进行全性能检测。截至2025年，该成果已获国际发明专利1件、国家发明专利3件。
赋能未来：以国产装备支撑新型储能产业化发展
真正的技术创新，必须经得起工程现场的严苛检验。“中油工研”凌珑系列封隔器从实验室走向工程现场，在江苏金坛、淮安等重点项目中完成了从示范应用到规模推广的跨越，彰显国产装备硬核实力。
2024年12月，该系列封隔器在江苏淮安2×300兆瓦储能电站XX-1井首次应用，验封测试压降为0兆帕，标志着我国大尺寸盐穴储能完井封隔器实现工程化突破。截至2026年3月，该封隔器已累计应用十余口井，成为国内盐穴储能完井领域主导产品。
业内专家表示，“中油工研”凌珑系列封隔器的成功研发与规模化应用，铸就了盐穴储能完井核心装备自主可控的基石，为新型储能产业化发展提供了坚实支撑，具有深远价值。目前，基于该成果形成的产品及工艺技术已指导国内近80%的盐穴储能库建设，中国石油集团工程技术研究院也成为国内盐穴压缩空气储能地下工程市场的重要推动者。据预测，未来2—3年，国内盐穴储能装机规模将超4060兆瓦，该成果将为新型电力系统构建和“双碳”目标实现提供重要支撑。(中国企业报 作者：张恒 付盼 李珊)
