Naftas atradņu iepakotāju gumijas elementu materiāli

Dziļurbumu naftas operācijās blīvētāji ir būtiski instrumenti zonālai ražošanai, sašķelšanai, ūdens iesmidzināšanai un aizbāžņiem. Gumijas elements kā vienīgā blīvētāja elastīgā sastāvdaļa kalpo kā tā "sirds".

Bargā urbuma vide-, ko raksturo augsta temperatūra, augsts spiediens, augsts sāļums, skābju-bāzes korozija un naftas-gāzes erozija-, gumijas elementu materiāliem izvirza ārkārtējas prasības. Tas, vai materiālu izvēle ir precīza, tieši nosaka iepakotāja iestatījuma uzticamību, blīvējuma izturību un galu galā ietekmē darbības panākumus, būvniecības ciklus un ražošanas izmaksas.

Nozares dati liecina, ka vairāk nekā 80% lauka bojājumu, piemēram, blīvējuma bojājums, priekšlaicīga atiestatīšana, elementu izspiedums vai plaisāšana un pastāvīga pielipšana, rodas materiālu un darba apstākļu neatbilstības dēļ. Šajā rakstā ir sniegta -padziļināta analīze par plaši izplatītajiem gumijas elementu materiāliem, to veiktspējas raksturlielumiem, piemērotiem pielietojumiem un galvenajām atšķirībām, lai atbalstītu optimālu instrumentu izvēli un operatīvo lēmumu pieņemšanu.

Prasības urbumu blīvēšanai ir saistītas ar četriem kritiskiem veiktspējas rādītājiem:

Naftas atradņu rūpniecībā visplašāk tiek izmantoti četru veidu gumijas materiāli: nitrila butadiēna gumija (NBR), etilēna propilēna diēna monomērs (EPDM), hidrogenēta nitrila butadiēna gumija (HNBR) un fluorelastomērs (FKM), kas aptver lietojumus no tradicionālajām seklajām akām līdz ultra{0}augstas temperatūras{0}}dziļumam, 2 temperatūrai izaicinošas akas.

NBR ir agrāk pieņemtais, viszemāko{0}}izmaksu un daudzpusīgākais gumijas materiāls, kas kalpo kā standarta izvēle ikdienas ūdens iesūknēšanai un seklās akas.

Lieliska eļļas izturība un nodilumizturība, stabila mehāniskā reģenerācija, nobrieduši formēšanas procesi un zemas ražošanas izmaksas. Piemērots tradicionālajām seklajām akām, normālas -temperatūras/spiediena ūdens iesmidzināšanai un vienkāršām aizbāžņu darbībām, ar iespēju atkārtoti iestatīt.

Vāja izturība pret augstām temperatūrām, skābēm/bāzēm un gāzu koroziju. Nav piemērots urbumiem, kas satur H2S vai CO₂. Ātra novecošanās, sacietēšana un elastības zudums augstas -temperatūras apstākļos. Nepietiekama ekstrūzijas pretestība ultra-augsta spiediena apstākļos.

Darbības ar zemām-izmaksām seklās akās ar temperatūru zem 120 grādiem, bez skābes korozijas un vidēja-līdz-zema spiediena apstākļos.

 

EPDM piedāvā izcilu ūdensizturību, izturību pret novecošanos un skābju/bāzes izturību, padarot to par vēlamo materiālu vidējas -temperatūras ūdens applūšanai, paskābināšanas darbībām un ūdens atkārtotas ievadīšanas akām.

Izcila hidrolīzes pretestība, izturība pret tvaiku un izturība pret skābju/bāzes koroziju salīdzinājumā ar NBR. Lieliskas pret-novecošanās un anti-ozona īpašības. Laba izturība zemā-temperatūrā bez trausluma. Minimāls pietūkums vai deformācija, ilgstoši iegremdējot -ūdens vidē.

Slikta eļļas izturība. Saskare ar augstas -koncentrācijas jēlnaftu vai kondensātu var izraisīt pietūkumu, mīkstināšanu un stiprības samazināšanos. Nav piemērots tīrām naftas urbumiem vai augsta -naftas- satura apstākļiem. Vāja izturība pret augstspiediena-gāzu caurlaidību.

Darbības uz ūdens bāzes-vidēji dziļās akās, kuru temperatūra ir zemāka par 150 grādiem, tostarp ūdens iesmidzināšana, saražotā ūdens atkārtota ievadīšana, paskābināšana un ūdens aizsprostošanās.

 

HNBR ir uzlabota NBR versija, kas modificēta, izmantojot hidrogenēšanu, lai uzlabotu molekulāro struktūru, novēršot NBR ierobežojumus attiecībā uz augstu{0}}temperatūru un izturību pret koroziju. Pašlaik tas ir visplašāk izmantotais -vispusīgais materiāls vidēji-dziļiem urbumiem un augstas-temperatūras/augstspiediena-naftas urbumiem.

Pārmanto NBR izcilo nodilumizturību un eļļas izturību, vienlaikus ievērojami uzlabojot augstas{0}}temperatūras toleranci, sēra izturību un izturību pret CO₂ koroziju. Augsta mehāniskā izturība, lieliska ekstrūzijas, plīsuma un pastāvīgas deformācijas izturība. Piemērots atkārtotai iestatīšanai un ilgstošai -blīvēšanai ar kalpošanas laiku, kas ievērojami pārsniedz NBR un EPDM.

Salīdzinošie testa dati liecina, ka skābos apstākļos 120 grādu temperatūrā HNBR caurlaidība un novecošanās izturība ievērojami pārsniedz parastos gumijas materiālus.

Augstākas izmaksas nekā NBR un EPDM. Nevar izturēt īpaši-augstu temperatūru vai ļoti koncentrētu spēcīgu skābu vidi.

Augstas-temperatūras (150 grādi -180 grādi), vidēja-līdz-augsta spiediena akas ar nelielu līdz mērenu H₂S/CO₂ saturu. Piemērots progresīvām operācijām, piemēram, zonu sadalīšanai, precīzai zonu ražošanai un ilgstošai ūdens aizsprostošanai.

 

Fluoroelastomērs ir augstākā{0}}līmeņa izvēle gumijas elementiem, kas īpaši izstrādāti ekstremāliem urbumu apstākļiem. Tā ir vienīgā uzticamā iespēja īpaši-dziļām akām ar īpaši-augstu temperatūru un spēcīgu koroziju.

Maksimāla temperatūras, spiediena un korozijas izturība, saderīga ar praktiski visiem skarbajiem urbumu materiāliem. Stabila molekulārā struktūra ir izturīga pret mīkstināšanu, sadalīšanos un novecošanos augstās temperatūrās. Lieliska ekstrūzijas, plīsuma un caurlaidības izturība zem augsta spiediena, kas nodrošina ilgstošu-blīvēšanu īpaši-dziļās akās.

Tetrapropilfluorelastomērs, izmantojot modifikācijas tehnoloģiju, vēl vairāk optimizē sēra un oglekļa korozijas izturību, kalpojot kā specializēts materiāls augstas -temperatūras, augsta -sēra satura gāzes urbumiem.

Īpaši augstas izmaksas-10 līdz 100 reižu lielākas par parastajiem NBR. Lielāka cietība un parasti zemāka zemas temperatūras{5}}izturība. Nav nepieciešams zema-spiediena un normālas temperatūras lietojumiem.

Ultra-high-temperature (>180 grādi), augsts-spiediens, augsts-sēra saturs, augstas-CO₂ dziļas un īpaši{4}}dziļas akas. Piemērots dziļas-urbuma sašķelšanai, gāzes urbumu aizsprostošanai un augstas-temperatūras ilgstošai{8}}izolācijai.

 

Lauka gadījumu pētījumi liecina, ka lielākā daļa gumijas elementu kļūmju cēlonis ir nevis kvalitātes problēmas, bet gan atlases kļūdas. Jāizvairās no trim bieži sastopamām kļūdām:

Lai arī blīvēšanas gumijas elements ir mazs, tas ir būtisks komponents veiksmīgai urbuma blīvēšanai.

Nav universāla gumijas materiāla,{0}}tikai optimālā izvēle katram konkrētajam darbības stāvoklim. Precīzi saskaņojot trīs galvenos parametrus — temperatūru, spiedienu un vidi, kā arī pārejot uz cenu -noteiktu vai viena-izmēra-piemērotu-pieejām, operatori var būtiski samazināt blīvējuma atteices, atiestatīšanas gadījumus un iestrēgušu cauruļu gadījumus, tādējādi uzlabojot urbumu veiksmīgas darbības rādītājus, samazinot auklu ekspluatācijas laiku un pagarinot auklu ekspluatācijas laiku. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, nevilcinieties sazināties ar Vigor komandu, lai iegūtu sīkāku informāciju par produktu.