Tesnilna rešitev tiho odpove, in ko se zgodi, se posledice stopnjujejo od izgube proizvodnje do popolne izgube nadzora nad vrtino. Tesnila v vrtini so istočasno izpostavljena vodikovemu sulfidu, ogljikovemu dioksidu, metanu, koncentrirani slanici, vrtalnemu blatu in zaključnim tekočinam, medtem ko vzdržujejo diferenčni tlak v majhnem telesu iz elastomera pri temperaturah, ki rutinsko presegajo 200 stopinj. Izbira napačne spojine za celo eno od teh sredstev povzroči prezgodnjo odpoved, merjeno v tednih in ne letih. Zato so sodobne tesnilne rešitve opredeljene manj z eno samo vrsto polimera in bolj s kemijo, ki je vgrajena v spojino, mrežo zamreženja, ki jo drži skupaj, in podatke o kvalifikaciji, ki dokazujejo, da preživi predvideno storitev.
Kemija hidrogeniranja in odpornost na H2S
Hrbtenica srednjega-razpona tesnjenja je hidrogenirana nitril butadienska guma, proizvedena z nasičenjem več kot 95 odstotkov dvojnih vezi v prvotnem nitrilnem polimeru. Ker vodikov sulfid prednostno napada nenasičene ogljik-ogljikove vezi, ta stopnja hidrogeniranja odstrani primarno kemično šibko točko, hkrati pa ohrani vsebnost akrilonitrila, običajno 36 do 44 odstotkov, ki zagotavlja odpornost na olje in mehansko trdnost. Laboratorijsko testiranje po NACE TM0187 kaže, da hidrogenirane spojine ohranijo več kot 80 odstotkov prvotne natezne trdnosti po 168 urah izpostavljenosti H2S-nasičenemu ogljikovodiku pri povišani temperaturi, ravni zadrževanja, ki se ji standardni nitrilni materiali ne morejo približati.
S hidrogenacijo se odstranijo mesta dvojne-vezi, ki so tarča sulfidnega napada
Raven akrilonitrila uravnoteži odpornost proti nabrekanju olja in prožnost pri nizkih-temperaturah
Hitra plinska dekompresija in omejitve FKM
Spreminjanje tlaka je enako nevarno za tesnila kot kemični napad. Ko se plin pod visokim tlakom raztopi v elastomeru in se vdolbina hitro odzrači, se absorbirani plin razširi znotraj gumijaste matrice ter tvori mehurje in notranje razpoke, ki uničijo tlačno mejo. Fluoroelastomerne spojine, čeprav so kemično inertne, so še posebej občutljive na to hitro poškodbo zaradi dekompresije plina pri plinskih storitvah, zato kvalifikacijski programi za plinske vrtine zdaj zahtevajo dokumentirano testiranje RGD v ponavljajočih se ciklih izpihovanja. Razredi proti -dekompresiji vključujejo spremenjene sisteme zamreženja in pakete polnil, ki zavirajo širjenje razpok, ko se pritisk nenadoma sprosti.
Zmesi, ki izpolnjujejo pogoje za RGD-, preživijo ponavljajoče se izklope v sili in izpade
Preizkusni protokoli simulirajo najslabši-primer-stopenj izpuščanja, preden tesnilo začne delovati
Ekstremne-storitvene spojine za Ultra-HPHT vodnjake
Na vrhu ovojnice zmogljivosti perfluoroelastomer in sorodni materiali z visoko -fluorom razširijo sposobnost tesnjenja nad 232 stopinj z diferenčnimi tlačnimi ocenami nad 138 MPa, specializirani razredi pa prenesejo koncentracije vodikovega sulfida nad 20 odstotkov. Te spojine so rezervirane za ultra-visoke-visokotlačne-temperaturne vrtine, kjer je okvara tesnila katastrofalna, in so pogosto združene s kovinskimi podpornimi komponentami, ki preprečujejo ekstruzijo, ko trdota elastomera upada pri povišani temperaturi. Stroški teh materialov so upravičeni z zanesljivostjo, ki jo prinašajo najzahtevnejšim zaključkom.
Razredi perfluoroelastomerov vzdržujejo celovitost tesnjenja nad 232 stopinj
Kovinski podporni obroči prenašajo ekstruzijsko obremenitev, ko se elastomer med uporabo mehča
Uporaba-specifičnega tesnjenja v opremi za nadzor vrtin
Zahteve za tesnjenje se močno razlikujejo glede na vrsto opreme, pravilna izbira pa je odvisna od dejanskega delovnega cikla in ne od ene same temperaturne vrednosti. Tesnilni elementi za preprečevanje izbruha morajo zapreti vrtino v nekaj sekundah po udarcu in vzdrževati polni tlak v vrtini, dokler udarec ne kroži ven, kljub temu pa delujejo pri razmeroma skromni temperaturi v okolju blizu-morske vode. Nasprotno pa morajo elementi pakerja več let vzdrževati obročasto izolacijo od proizvedenih tekočin v pogojih na dnu vrtine, kar zahteva drugačno ravnovesje odpornosti proti nabrekanju, odpornosti proti iztiskanju in kemične združljivosti. Ujemanje kemije spojine s specifično aplikacijo podaljša življenjsko dobo in zmanjša število posegov v življenjski dobi vrtine.
BOP elementi dajejo prednost hitremu zapiranju in zadrževanju tlaka pred ekstremno temperaturno toleranco
Elementi zabojnika dajejo prednost dolgoročni-kemični stabilnosti pri izpostavljenosti proizvedeni-tekočini
Zaključek
Zanesljive rešitve za tesnjenje v vrtini so proizvod premišljene znanosti o materialih: hidrogenacijska kemija za kislo delovanje, proti-dekompresijski sistemi navzkrižnega povezovanja za plinske vrtine in visoko-fluorove spojine za ultra-HPHT okolja. China Vigor ponuja celoten portfelj tesnil, ki zajema O-obroče, elemente pakerja in tesnila za nadzor vrtin, s spojinami, ki ustrezajo mednarodnim standardom, ki urejajo težke storitve na naftnih poljih. Inženirsko tesnjenje vodnjaka in ne obratno je tisto, kar ohranja mejo tlaka nedotaknjeno v celotni življenjski dobi sredstva.
Za več informacij se obrnite na China Vigor na info@vigorpetroleum.com ali pokličite +0086 29 81161513.
