Герметизирующие манжеты ГМНР 219-273 для нефтепромыслового оборудования
Герметизирующие манжеты ГМНР 219-273 — уплотнительные элементы радиального типа, предназначенные для герметизации затрубного пространства в колонных головках и устьевой арматуре нефтяных и газовых скважин. Исполнение ГМНР (герметизирующая манжета нефтепромысловая разрезная) рассчитано на монтаж на трубу без демонтажа муфтовых соединений, что критично при обслуживании обсадных колонн диаметром 219 мм и 273 мм.
Конструктивно манжета ГМНР 219-273 представляет собой разрезное кольцо из маслобензостойкой резины, армированное металлическим каркасом. Разрезная геометрия позволяет устанавливать уплотнение непосредственно на тело трубы в стеснённых условиях устья скважины. Рабочая поверхность манжеты формирует герметичный контакт с внутренней стенкой корпуса колонной головки, воспринимая перепад давления до 35 МПа.
Конструктивные особенности и материалы
В зависимости от условий эксплуатации манжеты ГМНР 219-273 изготавливаются из резиновых смесей на основе нитрильного каучука (NBR) или гидрированного нитрильного каучука (HNBR). Рабочий диапазон температур для стандартного исполнения — от –40 C до +100 C; для низкотемпературного исполнения — до –60 C. Твёрдость резины по Шору А составляет 70–85 единиц, что обеспечивает устойчивость к выдавливанию при высоких перепадах давления.
Металлический армирующий каркас манжеты изготавливается из стали 20 или 09Г2С с защитным цинковым покрытием. Каркас воспринимает монтажные нагрузки и предотвращает деформацию уплотнительного элемента при спуске колонны. Профиль уплотнительной кромки оптимизирован для работы в среде с содержанием сероводорода до 6% и углекислого газа до 20%.
Применение в устьевом оборудовании
Манжеты ГМНР 219-273 применяются в следующих узлах:
- колонные головки типа ОКК1-21-219, ОКК1-35-273 для герметизации межколонных пространств;
- обвязки устьевой арматуры фонтанных и нагнетательных скважин;
- уплотнение клиновых подвесок обсадных колонн;
- герметизация затрубного пространства при цементировании скважин;
- ремонтные работы по восстановлению герметичности устьевого оборудования.
Манжеты ГМНР 219-273 совместимы с пластовыми флюидами, содержащими нефть, газ, пластовую воду с минерализацией до 250 г/л. Уплотнения сохраняют работоспособность при циклических нагрузках, возникающих при температурных расширениях колонны в процессе эксплуатации.
Технические характеристики
| Параметр | Значение для 219 | Значение для 273 | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр уплотняемой трубы, мм | 219 | 273 | Штангенциркуль | По ГОСТ 632 |
| Рабочее давление, МПа | 21 | 35 | Гидроиспытания | Для ОКК1 |
| Температура эксплуатации, C | –40…+100 | –40…+100 | Термокамера | NBR |
| Твёрдость по Шору А | 75–85 | 70–80 | Твердомер | ГОСТ 263 |
| Масса, кг | 4,2 | 5,8 | Весы | С каркасом |
Условия монтажа и эксплуатации
Установка манжеты ГМНР 219-273 выполняется на устье скважины с использованием специального монтажного инструмента, исключающего повреждение уплотнительной кромки. Перед монтажом поверхность трубы очищается от механических загрязнений и обезжиривается. Разрезная конструкция позволяет производить замену уплотнения без подъёма колонны, что сокращает время ремонтных работ.
При выборе манжеты необходимо учитывать фактический наружный диаметр обсадной трубы с допуском по ГОСТ 632-80. Для труб с увеличенной овальностью рекомендуется применять манжеты с предварительным подбором по фактическому диаметру. Хранение манжет осуществляется в защищённом от прямых солнечных лучей помещении при температуре от –30 C до +40 C и относительной влажности не более 80%.
Вопросы и ответы
Чем отличается ГМНР от ГМР?
ГМНР — разрезная манжета, монтируется на трубу без демонтажа муфтовых соединений. ГМР — неразрезная, устанавливается только на открытый торец трубы перед навинчиванием муфты.
Какое давление выдерживает манжета ГМНР 273?
Для диаметра 273 мм рабочее давление составляет 35 МПа, что соответствует классу герметичности ОКК1-35. Испытательное давление — 52,5 МПа.
Можно ли использовать ГМНР 219-273 в среде с сероводородом?
Да, при содержании HS до 6% применяется резина на основе NBR. Для сред с более высоким содержанием сероводорода требуется исполнение из HNBR.
Какой ресурс работы манжеты?
Средний ресурс составляет 5–7 лет при соблюдении температурного режима и отсутствии абразивных частиц в пластовом флюиде. Фактический ресурс зависит от интенсивности циклических нагрузок.
