تلعب تعبئة مضخة المكبس لخدمة الآبار دورًا حاسمًا في صناعة النفط والغاز، وتحديدًا في عمليات خدمة الآبار.

1. وظيفة

تتمثل الوظيفة الأساسية لتعبئة مضخة الغطاس في إنشاء ختم موثوق بين المكبس وأسطوانة المضخة. يمنع تسرب السوائل مثل طين الحفر أو سوائل التكسير أو السوائل المنتجة (مخاليط النفط والغاز).

2. المواد والبناء

تُصنع هذه العبوات عادةً من مجموعة من المواد لتحمل الظروف القاسية لخدمة الآبار.

• اللدائن: تستخدم مواد مثل مطاط النتريل (NBR) ومطاط النتريل المهدرج (HNBR) بشكل شائع. يوفر NBR مقاومة جيدة للزيت والهيدروكربونات ومناسب لمجموعة واسعة من درجات الحرارة. يوفر HNBR مقاومة معززة للحرارة والمواد الكيميائية والتآكل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الأكثر تطلبًا.
• الألياف - المركبات المقواة: تستخدم الألياف مثل ألياف الأراميد أحيانًا لتعزيز مواد التعبئة. الأراميد - تتميز العبوات المقواة بقوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. تساعد الألياف في الحفاظ على سلامة العبوة تحت ظروف الضغط العالي والاحتكاك العالي.

3. خصائص الأداء

• قابلية الغلق: يمكن أن تحافظ العبوات عالية الجودة على الختم حتى عند الضغوط العالية للغاية، وهي شائعة في تطبيقات خدمة الآبار مثل التكسير الهيدروليكي، حيث يمكن أن تصل الضغوط إلى آلاف الجنيهات لكل بوصة مربعة.
• مقاومة التآكل: تخضع تعبئة مضخة المكبس للاحتكاك المستمر حيث يتحرك المكبس ذهابًا وإيابًا داخل الأسطوانة. مقاومة التآكل الجيدة تضمن عمر خدمة أطول.
• المقاومة الكيميائية: يمكن أن تحتوي سوائل خدمة الآبار على مجموعة واسعة من المواد الكيميائية. تحتاج التعبئة إلى مقاومة التدهور والحفاظ على خصائص الختم عند تعرضها لهذه المواد. تعتبر هذه المقاومة الكيميائية أمرًا حيويًا للتشغيل الموثوق لمضخة المكبس في سيناريوهات مختلفة لخدمة الآبار.
• مقاومة درجات الحرارة: اعتمادًا على عمق البئر وطبيعة التشغيل، يمكن أن تختلف درجة الحرارة بشكل كبير. يجب أن تكون عبوات مضخة الغطاس قادرة على العمل بفعالية في نطاق واسع من درجات الحرارة. على سبيل المثال، في عمليات الآبار العميقة، يمكن أن تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا، وتحتاج مواد التعبئة إلى الاحتفاظ بخصائصها الميكانيكية والختم دون تليين أو تصلب أكثر من اللازم.

4. التطبيق في صناعة النفط والغاز

في قطاع خدمات آبار النفط والغاز، تُستخدم عبوات المضخات الغاطسة في عمليات مختلفة.

• الحفر: أثناء عملية الحفر يتم استخدام المضخة لتوزيع طين الحفر. تضمن التعبئة ضخ الطين عند الضغط المطلوب دون تسرب، مما يحافظ على استقرار حفرة البئر ولتبريد وتشحيم لقمة الحفر.
• التكسير والتحميض: في التكسير الهيدروليكي، يتم ضخ موائع ذات ضغط عالي للغاية في البئر لإحداث كسور في التكوين الصخري لتعزيز إنتاج النفط والغاز. يجب أن تتحمل التعبئة الموجودة في مضخة المكبس هذه الضغوط العالية والطبيعة المسببة للتآكل لسوائل التكسير. وبالمثل، في عمليات التحميض، حيث تستخدم الأحماض لإذابة التكوينات الصخرية وتحسين النفاذية، يجب أن تكون التعبئة مقاومة للسوائل ذات الأساس الحمضي.