Пакер тығыздағыштарының істен шығуының себептері

1. Орнату процедуралары

• Сақтау зақымдануы: қартаю (жылу, күн сәулесі немесе радиация); бұрмалау (нашар тірек, ауыр жүктемелер).
• Үйкелістің зақымдануы: біркелкі емес домалау немесе бұралу немесе майланбаған сырғу арқылы үйкеліс.
• Өткір жиектермен кесу: бұрыштардағы конустың жеткіліксіздігі, порттардағы өткір жиектер, тығыздағыш ойықтар т.б.
• Майлаудың болмауы.
• Ластанудың болуы.
• Дұрыс емес орнату құралдарын пайдалану.

2. Операциялық факторлар

• Адекватты емес тапсырма анықтамасы: сұйықтықтардың құрамы, қалыпты жұмыс жағдайлары немесе өтпелі жағдайлар.
• Қысымның өзгеруіне байланысты локализацияланған прокатқа байланысты тығыздағыш қабығы.
• Тығыздағыштың кеңеюінен (ісіну, термиялық, жарылғыш декомпрессия) немесе қысу салдарынан экструзия.
• Көпіршіктердің пайда болуына әкелетін тым қысқа декомпрессиялық уақыт.
• Майлаудың жеткіліксіздігінен тозу және жырту.
• Қысымның ауытқуына байланысты тозудың зақымдалуы.

3. Қызмет мерзімі

Қалыпты жұмыс кезінде полимерлі тығыздағыштың қызмет ету мерзімі қартаю және тозу арқылы шектеледі. Температура, жұмыс қысымы, циклдар саны (айналу, сырғанау, механикалық кернеу) және қоршаған орта жалпы қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Қартаю тұрақты деформация сияқты физикалық құбылыс болуы мүмкін немесе қоршаған ортадағы химиялық заттармен реакцияға байланысты болуы мүмкін. Тозу динамикалық қолданбаларда тығыздағыштың басқа бетке үйкелісінен немесе статикалық қолданбалардағы күшті қысымның ауытқуынан туындауы мүмкін. Тозуға төзімділік әдетте тығыздағыш материалдың қаттылығы артқан сайын артады. Металл бөлшектердің коррозиясы және бетінің майланбауы тозу жылдамдығын арттырады.

4. Минималды және максималды температура

Температура ұсынылған температурадан төмен болса, эластомерлердің тығыздау қабілеті серпімділіктің жоғалуына байланысты қатты төмендейді. Төмен температура қасиеттері суық мұхиттардағы су асты қолданбалары үшін эластомерлік тығыздағыштарды таңдау процесінде маңызды рөл атқаруы мүмкін. Жоғары температурада тез қартаю жүреді. Эластомерлер үшін ең жоғары температура 100 және 300°C аралығында өзгереді. 300°C шамасында жұмыс істеуге болатын эластомерлер әдетте нашар жалпы беріктікке және нашар тозуға төзімділікке ие. Тығыздағышты жобалау кезінде температураның жоғарылауына байланысты эластомердің кеңеюіне мүмкіндік беретін бөлмені сақтау керек (нығыздағыш материалдардың термиялық кеңеюі болаттарға қарағанда шамамен бір рет үлкен).

5. Қысым

Тығыздағышқа түсетін қысым тығыздағыштың тұрақты деформациясына әкелуі мүмкін (сығымдау жинағы). Сығымдау жинағы ағып кетпейтін жұмысты қамтамасыз ету үшін шектелуі керек. Жоғары қысымда туындауы мүмкін тағы бір мәселе - ұңғыма сұйықтықтарын қоршаған ортадан сіңіру арқылы эластомер көлемінің ісінуі (10-50%). Шектеулі ісіну, егер тығыздағыштың дизайны рұқсат етсе, рұқсат етіледі.

6. Қысым дифференциалдары

Тығыздағыш үстінде үлкен қысым дифференциалы болса, эластомердің экструзияға тамаша төзімділігі болуы керек. Экструзия жоғары температурада жоғары қысымды тығыздағыштардағы ақаулардың ең көп тараған себебі болып табылады. Тығыздағыштың экструзияға төзімділігін оның қаттылығын арттыру арқылы арттыруға болады. Қаттырақ тығыздағыштар тиімді тығыздау үшін жоғары кедергі мен жинақтау күштерін қажет етеді. Тығыздалған саңылау мүмкіндігінше аз болуы керек, бұл өндіріс кезінде тар рұқсат етуді талап етеді.

7. Қысым циклдары

Қысым циклдары жарылыс декомпрессиясы арқылы эластомердің деградациясына әкелуі мүмкін. Эластомерге зақым келтірудің ауырлығы тығыздағыш материалдағы газдардың құрамына және қысымның қаншалықты жылдам өзгеретініне байланысты болады. Біртекті эластомерлік материалдар (мысалы, Витон) әдетте көптеген шағын қуыстарды қамтитын эластомерлерге (мысалы, Калрез және Афлас сияқты) қарағанда жарылғыш декомпрессияға төзімдірек. Декомпрессия негізінен газлифт қолданбаларында орын алады. Қысым циклдары орын алса, тығыздағыш безді тығыздау қажет, себебі ол декомпрессия кезінде тығыздағыштың толтырылуын шектейді. Бұл талап тығыздағыштың термиялық кеңеюі мен ісінуі үшін орынның болуы қажеттілігіне қайшы келеді. Динамикалық қолданбаларда тығыз тығыздағыш без эластомердің тозуына немесе жабысуына әкелуі мүмкін.

8. Динамикалық қолданбалар

Динамикалық қолданбаларда тығыздағыштың айналмалы немесе кері (жылжымалы) білігімен үйкелісі эластомердің тозуына немесе экструзиясына әкелуі мүмкін. Жылжымалы білікпен тығыздағыштың жылжуы да орын алуы мүмкін, бұл оңай зақымдалуы мүмкін. Талапты жағдай - бұл жоғары қысым мен динамикалық қолданудың үйлесімі. Тығыздағыштың экструзияға төзімділігін арттыру үшін оның қаттылығы жиі артады. Қаттылық жоғарырақ үйкеліс күштеріне әкелетін жоғары кедергі мен жинақтау күштері қажет екенін білдіреді. Динамикалық қолданбаларда тығыздағыштың ісінуі 10-20% шектелуі керек, өйткені ісіну үйкеліс күштерінің жоғарылауына және эластомердің тозуына әкеледі. Динамикалық қолданбалар үшін маңызды қасиет жоғары серпімділік, яғни қозғалатын бетпен байланыста болу мүмкіндігі болып табылады.

9. Тығыздағыш орындық дизайны

Тығыздағыш конструкциясы мұнай мен газда эластомердің ісінуіне (10-60%) мүмкіндік беруі керек. Егер орын жеткіліксіз болса, тығыздағыштың экструзиясы орын алады. Тағы бір маңызды параметр - экструзия саңылауының өлшемі. Жоғары қысымда тек өте аз экструзия саңылауларына рұқсат етіледі, бұл қатаң төзімділік талаптарын тудырады. Кейбір жағдайларда экструзияға қарсы сақиналарды қолдануға болады. Орынның дизайны сонымен қатар пломбаны орнату талаптарын ескеруі керек. Орнату кезінде серпімді ұзарту (созылу) тұрақты деформацияға әкелмеуі керек және эластомер өткір бұрыштармен зақымданбауы керек. Айта кету керек, поршеньді тығыздағыш конструкциясында болатындай, монтаждау кезінде тығыздағыш созылмағандықтан, тығыздағыштардың конструкциялары өз алдына қауіпсіз. Екінші жағынан, тығыздағыш конструкцияларын өндіру қиынырақ және тазалау және тығыздағышты ауыстыру үшін қол жеткізу қиын.

10. Көмірсутектермен, СО2 және H2S үйлесімділігі

Эластомерге көмірсутектердің, CO2 және H2S енуі ісінуді тудырады. Көмірсутектермен ісіну қысымға, температураға және хош иісті құрамға байланысты артады. Көлемнің қайтымды ұлғаюы материалдың бірте-бірте жұмсартылуымен бірге жүреді. H2S, CO2 және O2 сияқты газдармен ісіну қысыммен жоғарылайды және температураға байланысты аздап төмендейді. Тығыздағыштың ісінуінен кейінгі қысымның өзгеруі тығыздағыштың декомпрессиялық зақымдалуына әкелуі мүмкін. H2S белгілі бір полимерлермен әрекеттеседі, нәтижесінде тығыздағыш материалдың айқаспалы байланысы, демек қайтымсыз қатаюы. Тығыздау сынауларында (және, мүмкін, қызметте де) эластомерлердің тозуы әдетте иммерсиялық сынақтарға қарағанда азырақ болады, бәлкім, тығыздағыш қуысының химиялық шабуылдан қорғайтындығына байланысты.

11. Ұңғымаларды өңдеуге арналған химиялық заттармен және коррозия ингибиторларымен үйлесімділік

Коррозия ингибиторлары (құрамында аминдері бар) және өңдеуге арналған сұйықтықтар эластомерлерге өте агрессивті. Коррозия ингибиторлары мен ұңғымаларды өңдеуге арналған химиялық заттардың күрделі құрамына байланысты эластомердің төзімділігін сынау арқылы анықтау ұсынылады.

Vigor-тің барлық API 11 D1 стандарттарына сәйкес жобаланған, өндірілген және сатылатын аяқтау құралдарын өндіру мен өндіруде көп жылдық салалық тәжірибесі бар. Қазіргі уақытта Vigor компаниясы шығарған орауыштар дүние жүзіндегі ірі мұнай кен орындарында қолданылып келеді, және тұтынушылардың сайттағы пікірлері өте жақсы болды және барлық тұтынушылар бізбен одан әрі ынтымақтастық орнатуға дайын. Егер сізді Vigor компаниясының орауыштары немесе мұнай және газ өнеркәсібіне арналған бұрғылау және аяқтау каротажының басқа құралдары қызықтырса, ең кәсіби техникалық қолдау мен ең жақсы сапалы өнімдерді алу үшін Vigor компаниясының кәсіби техникалық командасына хабарласудан тартынбаңыз.