Набивка плунжерного насоса для обслуживания скважин
играет решающую роль в
нефтегазовая промышленность
, в частности при проведении работ по техническому обслуживанию скважин.
1. Функция
Основная функция
уплотнение плунжерного насоса
Целью работы является создание надежного уплотнения между плунжером и цилиндром насоса, предотвращающего утечку жидкостей, таких как буровой раствор, жидкость гидроразрыва пласта или добываемые жидкости (нефтегазовые смеси).
2. Материалы и конструкция
Эти набивки обычно изготавливаются из комбинации материалов, чтобы выдерживать суровые условия эксплуатации скважин.
-
Эластомеры: широко используются такие материалы, как бутадиен-нитрильный каучук (NBR) и гидрированный бутадиен-нитрильный каучук (HNBR). NBR обладает хорошей стойкостью к воздействию масел и углеводородов и подходит для широкого диапазона температур. HNBR обеспечивает повышенную стойкость к воздействию тепла, химикатов и истиранию, что делает его идеальным для применения в условиях повышенных требований.
-
Композитные материалы, армированные волокнами: Волокна, такие как арамидные волокна, иногда используются для армирования набивочных материалов. Набивки, армированные арамидами, обладают высокой прочностью и хорошей стойкостью к истиранию. Волокна помогают сохранять целостность набивки в условиях высокого давления и трения.
3. Эксплуатационные характеристики
-
Герметичность: высококачественные набивки способны сохранять герметичность даже при чрезвычайно высоких давлениях, которые часто встречаются при обслуживании скважин, например, при гидравлическом разрыве пласта, где давление может достигать тысяч фунтов на квадратный дюйм.
-
Износостойкость: Уплотнение плунжерного насоса постоянно подвергается трению при возвратно-поступательном движении плунжера внутри цилиндра. Высокая износостойкость обеспечивает длительный срок службы.
-
Химическая стойкость: Жидкости, используемые для обслуживания скважин, могут содержать широкий спектр химических веществ. Набивка должна быть устойчива к разрушению и сохранять свои герметизирующие свойства при воздействии этих веществ. Химическая стойкость критически важна для надежной работы плунжерного насоса в различных условиях обслуживания скважин.
-
Температурная стойкость: В зависимости от глубины скважины и характера работ температура может значительно варьироваться. Уплотнения плунжерных насосов должны эффективно работать в широком диапазоне температур. Например, при работе в глубоких скважинах температура может быть довольно высокой, и материал уплотнения должен сохранять свои герметизирующие и механические свойства, не размягчаясь и не затвердевая слишком сильно.
4. Применение в нефтегазовой промышленности
В секторе обслуживания нефтяных и газовых скважин набивки плунжерных насосов используются в различных операциях.
-
Бурение: В процессе бурения насос используется для циркуляции бурового раствора. Набивка обеспечивает подачу раствора под необходимым давлением без утечек, что способствует устойчивости ствола скважины, а также охлаждению и смазке бурового долота.
-
Гидроразрыв пласта и кислотная обработка: При гидроразрыве пласта в скважину закачиваются жидкости под сверхвысоким давлением для создания трещин в горных породах и повышения добычи нефти и газа. Набивка плунжерного насоса должна выдерживать это высокое давление и коррозионную активность жидкостей гидроразрыва. Аналогично, при кислотной обработке, где кислоты используются для растворения горных пород и повышения проницаемости, набивка должна быть устойчива к воздействию кислотных жидкостей.
Добыча и обслуживание скважин: После ввода скважины в эксплуатацию плунжерный насос может использоваться для обслуживания скважин, например, для перекачки химикатов для предотвращения образования накипи или очистки ствола скважины. Уплотнение обеспечивает эффективную перекачку химикатов без утечек.