Уплотнительные манжеты пакера 11ПД15-02 в Минске

Уплотнительные манжеты пакера 11ПД15-02: конструкция, материалы и условия эксплуатации

Уплотнительные манжеты пакера 11ПД15-02 — сменные эластомерные элементы, входящие в состав уплотнительного узла гидравлического пакера 11ПД15-02, применяемого при заканчивании и ремонте нефтегазовых скважин. Манжеты обеспечивают герметичное разобщение заколонного и трубного пространства при посадке пакера на заданной глубине, воспринимая перепад давления до 35 МПа и контактные нагрузки от плашек и гидроцилиндров. Типоразмер 11ПД15-02 относится к пакерам с гидравлическим якорем и механической распакеровкой, поэтому манжеты работают в условиях осевого поджатия и радиальной деформации при ограниченном ходе штока.

Конструктивные особенности и материалы

Манжеты пакера 11ПД15-02 выполняются в виде кольцевых уплотнений чашечного или тарельчатого профиля с уплотняющей кромкой, армированной металлическим каркасом либо без армирования — в зависимости от исполнения узла. Рабочая среда определяет выбор эластомера:

• гидрогенизированный нитрильный каучук (HNBR) — для сред с содержанием сероводорода до 6 % и температурой до 150 C;
• фторкаучук (FKM) — при контакте с углеводородами, кислотами и температурах до 200 C;
• тетрафторэтилен-пропилен (FEPM) — для агрессивных сред с HS и CO при 175–230 C;
• перфторэластомер (FFKM) — в условиях предельных температур до 260 C и высоких концентраций ингибиторов коррозии;
• полиуретан (EU) — для узлов с повышенным абразивным износом при умеренных температурах до 90 C.

Твёрдость эластомера по Шору А составляет 70–90 единиц, относительное удлинение при разрыве — не менее 200 %, остаточная деформация сжатия после 70 ч при 100 C — не более 25 %. Армирующие кольца изготавливаются из стали 30ХГСА или 12Х18Н10Т с антикоррозионным покрытием.

Условия эксплуатации и совместимость

Манжеты 11ПД15-02 устанавливаются в уплотнительный узел пакера, взаимодействующий с обсадной колонной диаметром 146 мм по ГОСТ 632-80 или 168 мм в зависимости от компоновки. Посадка осуществляется за счёт осевого сжатия манжет при перемещении штока гидроцилиндра; распакеровка — при срезе штифта и подъёме колонны НКТ. Критичными параметрами являются:

• перепад давления при герметизации — до 35 МПа;
• температура в зоне установки — от –30 C до 150 C (для стандартного исполнения);
• скважинная среда — нефтеводогазовая смесь с минерализацией до 250 г/л;
• осевая нагрузка на манжету — до 120 кН;
• радиальная деформация — 8–12 % от исходной высоты профиля.

Применяются в составе пакерных компоновок при гидроразрыве пласта, кислотной обработке призабойной зоны, опрессовке колонн и проведении геофизических исследований в эксплуатационных и нагнетательных скважинах. Совместимость с буровыми растворами на углеводородной основе и солями CaCl, ZnBr подтверждается стендовыми испытаниями по API 6A и ГОСТ 13862-90.

Технические параметры уплотнительных манжет 11ПД15-02

Монтаж и обслуживание

Перед установкой манжеты 11ПД15-02 проверяют на отсутствие задиров, трещин и расслоений армирующего кольца. Посадочные поверхности штока и корпуса очищают от шлама и покрывают тонким слоем силиконовой смазки ПМС-200 или ЦИАТИМ-221. Затяжка резьбовых соединений узла производится динамометрическим ключом с моментом 180–220 Нм. При подъёме пакера после распакеровки манжеты осматривают: недопустимы остаточная деформация более 15 % и кольцевые риски глубиной свыше 0,3 мм. Ресурс до замены — не менее 5 циклов посадка–распакеровка при перепаде 25 МПа.

Вопросы и ответы