Naftos telkinio tankinimo guminių elementų medžiagos

Gręžinių alyvos operacijose tankintuvai yra būtini zoninės gamybos, ardymo, vandens įpurškimo ir užkimšimo įrankiai. Guminis elementas, kaip vienintelis sandarinantis elastingas tankintuvo komponentas, tarnauja kaip jo „širdis“.

Atšiauri gręžinių aplinka-, kuriai būdinga aukšta temperatūra, aukštas slėgis, didelis druskingumas, rūgščių-šarmų korozija ir naftos{2}}dujų erozija-, guminių elementų medžiagoms kelia didelius reikalavimus. Tai, ar medžiagos parinktos tiksliai, tiesiogiai nulemia pakuotojo nustatymo patikimumą, sandarinimo patvarumą ir galiausiai įtakoja operacijos sėkmės rodiklius, statybos ciklus ir gamybos sąnaudas.

Pramonės duomenys rodo, kad daugiau nei 80 % lauko gedimų, tokių kaip sandariklio gedimas, priešlaikinis atsijungimas, elementų išsipūtimas ar įtrūkimai ir nuolatinis prilipimas, atsiranda dėl medžiagų ir darbo sąlygų neatitikimo. Šiame straipsnyje pateikiama nuodugni pagrindinių tankintuvų guminių elementų medžiagų analizė, jų veikimo charakteristikos, tinkamas pritaikymas ir pagrindiniai skirtumai, padedantys pasirinkti optimalų įrankį ir priimti operatyvinius sprendimus.

Gręžinių sandarinimo reikalavimai yra susiję su keturiais kritiniais efektyvumo rodikliais:

Naftos telkinių pramonėje plačiausiai naudojamos keturių rūšių gumos medžiagos: nitrilo butadieno kaučiukas (NBR), etileno propileno dieno monomeras (EPDM), hidrintas nitrilo butadieno kaučiukas (HNBR) ir fluoroelastomeras (FKM), apimantis nuo įprastų seklių gręžinių iki ypač aukšto{0}temperatūros, 2 aukšto slėgio, 2 temperatūros{0}. sudėtingi šuliniai.

NBR yra anksčiausiai priimta, mažiausia{0}}kaina ir universaliausia gumos medžiaga, naudojama įprastoms vandens įpurškimo ir negilių šulinių operacijoms.

Puikus atsparumas alyvai ir atsparumas dilimui, stabilus mechaninis regeneravimas, brandūs liejimo procesai ir mažos gamybos sąnaudos. Tinka įprastiems sekliams šuliniams, normalios-temperatūros / slėgio vandens įpurškimui ir paprastoms užkimšimo operacijoms, su galimybe pakartotinai nustatyti.

Silpnas atsparumas aukštai temperatūrai, rūgštims / bazėms ir dujų korozijai. Netinka šuliniams, kuriuose yra H2S arba CO₂. Greitas senėjimas, kietėjimas ir elastingumo praradimas aukštoje{2}}temperatūroje. Nepakankamas atsparumas išspaudimui esant itin -aukštam slėgiui.

Mažos-kainos operacijos sekliuose šuliniuose, kurių temperatūra žemesnė nei 120 laipsnių, nėra rūgštinės korozijos ir vidutinio{2}}–-žemo slėgio sąlygos.

 

EPDM pasižymi puikiu atsparumu vandeniui, senėjimui ir atsparumui rūgštims / šarmams, todėl tai yra tinkamiausia medžiaga vidutinės{0}}temperatūrų vandens užtvindymui, rūgštinimo operacijoms ir gaminamiems vandens pakartotinio įpurškimo šuliniams.

Aukščiausias atsparumas hidrolizei, atsparumas garams ir atsparumas rūgščių/šarmų korozijai, palyginti su NBR. Puikios anti-senėjimo ir anti-ozono savybės. Geras atsparumas žemai-temperatūrai be trapumo. Minimalus patinimas arba deformacija ilgai panardinant į vandens{6}}pagrindinę terpę.

Prastas alyvos atsparumas. Kontaktas su didelės koncentracijos žalia nafta ar kondensatu gali sukelti patinimą, suminkštėjimą ir stiprumo sumažėjimą. Netinka gryniems naftos gręžiniams arba didelio-naftos- kiekio sąlygoms. Silpnas atsparumas aukšto -slėgio dujų prasiskverbimui.

Vandens pagrindu atliekamos operacijos vidutinio-gylio, žemesnės nei 150 laipsnių šuliniuose, įskaitant vandens įpurškimą, pakartotinį vandens įpurškimą, rūgštinimą ir vandens užkimšimą.

 

HNBR yra atnaujinta NBR versija, modifikuota hidrinant, siekiant pagerinti molekulinę struktūrą, sprendžiant NBR apribojimus, susijusius su aukšta{0}}temperatūra ir atsparumu korozijai. Šiuo metu tai yra plačiausiai -visapusė medžiaga naudojama vidutinio-gylio gręžiniams ir aukštos-temperatūros / aukšto slėgio-naftos gręžiniams.

Jis paveldėjo puikų NBR atsparumą dilimui ir alyvai, kartu žymiai pagerina atsparumą aukštai{0}} temperatūrai, atsparumą sierai ir CO₂ korozijai. Didelis mechaninis stiprumas, puikus atsparumas ekstruzijai, plyšimui ir nuolatinei deformacijai. Tinka pakartotiniam nustatymui ir ilgalaikėms-sandarinimo operacijoms, kai tarnavimo laikas gerokai viršija NBR ir EPDM.

Lyginamųjų bandymų duomenys rodo, kad esant rūgščioms sąlygoms esant 120 laipsnių, HNBR pralaidumas ir atsparumas senėjimui žymiai viršija įprastas gumos medžiagas.

Didesnė kaina nei NBR ir EPDM. Negali atlaikyti itin-aukštos temperatūros arba labai koncentruotos stiprios rūgštinės aplinkos.

Aukštos{0}}temperatūros (150 laipsnių -180 laipsnių), vidutinio-–-aukšto slėgio šuliniai su nedideliu ar vidutiniu H₂S/CO₂ kiekiu. Tinka pažangioms operacijoms, tokioms kaip zoninis ardymas, tiksli zoninė gamyba ir ilgalaikis vandens užkimšimas.

 

Fluoroelastomeras yra geriausias{0}}pakopų guminių elementų pasirinkimas, specialiai sukurtas ekstremalioms gręžimo sąlygoms. Tai vienintelė patikima parinktis itin-giliuose šuliniuose su itin aukšta-aukšta temperatūra ir stipria korozija.

Maksimali temperatūra, slėgis ir atsparumas korozijai, suderinamas su beveik visomis atšiauriomis gręžinių terpėmis. Stabili molekulinė struktūra atspari minkštėjimui, skilimui ir senėjimui aukštoje temperatūroje. Puikus atsparumas ekstruzijai, plyšimui ir prasiskverbimui esant aukštam slėgiui, leidžiantis ilgai-sandarinti itin giliuose šuliniuose.

Tetrapropilo fluoroelastomeras, naudodamas modifikavimo technologiją, toliau optimizuoja atsparumą sieros ir anglies korozijai, tarnauja kaip specializuota medžiaga aukštos{0}}temperatūros ir daug{1}}sieros dujų gręžiniams.

Itin didelė kaina-10–100 kartų didesnė už įprastą NBR. Didesnis kietumas ir paprastai mažesnis atsparumas žemai{5}}temperatūrai. Nereikalingas žemo -slėgio, normalios temperatūros darbams.

Ultra-high-temperature (>180 laipsnių), aukšto-slėgio, didelio-sieros, didelio-CO₂ ir itin{4}}gilio šuliniai. Tinka giluminiam-šuliniui ardyti, dujų gręžinių užkimšimui ir aukštos{7}}temperatūros ilgalaikiam{8}}izoliavimui.

 

Lauko atvejų tyrimai rodo, kad dauguma guminių elementų gedimų atsiranda ne dėl kokybės problemų, o dėl pasirinkimo klaidų. Reikia vengti trijų dažnų klaidų:

Nors ir nedidelio dydžio, guminis tankintuvo elementas yra esminis komponentas, norint sėkmingai užsandarinti angas.

Nėra universalios gumos medžiagos,{0}}tik optimalus pasirinkimas kiekvienai konkrečiai eksploatavimo sąlygai. Tiksliai suderindami tris pagrindinius parametrus – temperatūrą, slėgį ir terpę, o ne tik kainos-pagrįstą arba vieno-dydžio-atitinka-visiems atrankos metodus, operatoriai gali iš esmės sumažinti sandariklių gedimus, išjungti incidentus ir įstrigusius vamzdžius ir taip pagerinti gręžinių sėkmingumo rodiklius, sumažinti konstrukcijų eksploatavimo laiką ir pailginti statybos sąnaudas. Norėdami gauti išsamesnės informacijos, nedvejodami susisiekite su Vigor komanda dėl išsamesnės informacijos apie produktą.