Обтираторы скважинные D89 — уплотнительные элементы для герметизации устья
Обтираторы скважинные D89 — это сменные уплотнительные узлы, предназначенные для герметизации кольцевого пространства между колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) диаметром 89 мм и внутренней поверхностью фонтанной арматуры или устьевого оборудования. Изделия применяются при проведении спускоподъемных операций, текущем и капитальном ремонте скважин, а также при эксплуатации скважин с высоким газовым фактором.
Конструктивно обтиратор D89 представляет собой корпус с эластичным уплотнительным элементом, который при контакте с поверхностью НКТ обеспечивает снятие механических загрязнений, остатков парафина, асфальтосмолистых веществ и технологических жидкостей. Рабочая кромка изготавливается из маслобензостойкой резины на основе нитрильного каучука (NBR) или полиуретана, что обеспечивает устойчивость к агрессивным средам и абразивному износу.
Технические характеристики обтираторов D89
Основные параметры обтираторов скважинных D89 регламентируются техническими условиями производителей и зависят от условий эксплуатации конкретной скважины. Ключевыми характеристиками являются:
- диаметр уплотнительного элемента — 89 мм (под НКТ 73 мм с муфтой или НКТ 89 мм);
- рабочее давление — до 35 МПа (зависит от исполнения корпуса);
- температурный диапазон эксплуатации — от –50 C до +120 C;
- твердость уплотнительного элемента по Шору А — 70–90 единиц;
- материал корпуса — сталь 40Х, 30ХМА или нержавеющая сталь 12Х18Н10Т.
Обтиратели D89 выпускаются в двух исполнениях: проходные (для постоянной установки в фонтанной арматуре) и съемные (для периодического использования при ремонтных работах). Проходные модели оснащаются быстросъемным соединением, что позволяет заменять уплотнительный элемент без демонтажа всей устьевой обвязки.
Применение обтирателей D89 в нефтегазовой отрасли
Обтираторы скважинные D89 востребованы при обслуживании добывающих и нагнетательных скважин, оборудованных фонтанной арматурой типа АФК, АФК1, АФК2, а также при использовании установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) с диаметром НКТ 73 мм. Основные области применения:
- герметизация устья при спуске и подъеме НКТ в процессе подземного ремонта;
- очистка поверхности труб от парафиновых отложений и механических примесей;
- предотвращение выбросов пластового флюида при проведении геофизических исследований;
- защита уплотнительных элементов превентора от абразивного износа;
- использование в составе противовыбросового оборудования при бурении с боковых стволов.
При выборе обтиратора D89 необходимо учитывать тип скважинной среды: для скважин с высоким содержанием сероводорода (HS) применяются модели с уплотнителями из фторкаучука (FKM), для скважин с повышенной обводненностью — из гидролизостойкого полиуретана.
Конструктивные особенности и материалы
Корпус обтиратора D89 изготавливается методом горячей штамповки с последующей механической обработкой. Резьбовые соединения выполняются по ГОСТ 633-80 или ГОСТ Р 53366-2009. Уплотнительный элемент армируется металлической вставкой, предотвращающей выдавливание резины под действием высокого перепада давления.
Для повышения ресурса работы рабочая поверхность обтиратора подвергается хромированию или никелированию, что снижает коэффициент трения и предотвращает схватывание с поверхностью НКТ. В моделях для низкотемпературных условий применяются морозостойкие резиновые смеси на основе этилен-пропиленового каучука (EPDM).
| Параметр | Исполнение А | Исполнение Б | Исполнение В | Исполнение Г |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр НКТ, мм | 73 | 73 | 89 | 89 |
| Рабочее давление, МПа | 21 | 35 | 21 | 35 |
| Температура, C | –40…+80 | –50…+120 | –40…+80 | –50…+120 |
| Материал уплотнителя | NBR | FKM | NBR | Полиуретан |
| Тип соединения | Резьбовое | Фланцевое | Резьбовое | Быстросъемное |
Критерии выбора и эксплуатационные требования
При подборе обтиратора D89 для конкретной скважины необходимо учитывать следующие факторы: давление на устье, температуру флюида, компонентный состав добываемой среды, наличие механических примесей и скорость коррозионного износа. Для скважин с высоким содержанием CO и HS рекомендуется применять обтираторы с корпусом из коррозионностойких сталей и уплотнителями из фторкаучука.
Регламент замены обтиратора D89 определяется по фактическому состоянию уплотнительного элемента. Признаками износа являются: снижение герметизирующей способности, появление продольных рисок на рабочей поверхности, потеря эластичности резиновой манжеты. Средний ресурс обтиратора при эксплуатации в стандартных условиях составляет 500–800 циклов спускоподъемных операций.
Вопросы и ответы
Чем отличается обтиратор D89 от обтиратора D73?
Обтиратор D89 рассчитан на работу с НКТ диаметром 89 мм или с муфтами НКТ 73 мм, тогда как D73 предназначен для НКТ 73 мм без муфт. Различаются посадочные размеры, усилие прижатия уплотнительного элемента и конструкция корпуса.
Какие материалы уплотнителей применяются в обтираторах D89?
Стандартное исполнение — нитрильный каучук (NBR), для сред с HS — фторкаучук (FKM), для низкотемпературных условий — EPDM, для абразивных сред — полиуретан с твердостью 85–90 по Шору А.
Как часто требуется замена обтиратора D89?
Периодичность замены зависит от интенсивности эксплуатации и состава скважинной среды. В среднем ресурс составляет 500–800 циклов СПО, при наличии песка или коррозионных агентов ресурс снижается до 200–300 циклов.
Можно ли использовать обтиратор D89 в нагнетательных скважинах?
Да, при условии совместимости материала уплотнителя с закачиваемым агентом. Для закачки сточных вод с высоким содержанием мехпримесей рекомендуется полиуретановое исполнение с усиленным армированием.
