橡胶制品在石油钻采工程中的应用

来源 :装备维修技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:siyang2003
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  摘要:现如今,我国经济发展处于上升趋势,国民生活更是奔小康,在美好当下,我们却发现所需的原油、天然气要比以往多出一倍甚至更多,那么毋庸置疑对于石油的开采也会增加,而在开采的过程中,橡胶制品是必不可少的,每件物品都有好坏强弱之分,那么质量好,耐磨損,有弹性的橡胶制品便需要大批量的生产,为确保正常的需求量,那么有效的提高橡胶制品的生产及合理的应用就是当前的重中之重了。
  关键词:橡胶制品;石油钻采工程;应用
  正文:在石油钻采工程中,应用最为广泛的就是橡胶制品,橡胶制品遥遥领先于其他产品,不仅是因为本身弹性好、耐磨损的性能,更重要的是橡胶制品使用寿命较长,用途广泛。那么我们来具体分析一下橡胶制品在石油钻采工程中的具体应用。
  一、橡胶制品的简介
  1.1橡胶制品的分类
  橡胶制品分为两种,一个是天然橡胶制品,另一个则是合成橡胶制品。毋庸置疑天然橡胶制品是利用天然橡胶为主材料制作的;合成橡胶制品是由很多不同的单体材料通过人工合成而得到的橡胶制品。
  来自自然的天然橡胶是很常见的,它们藏匿于三叶橡胶的树皮里,也就是将树皮切开,从里边流出乳白色的液体便是天然橡胶,我们也称之为乳胶,从大自然中获取之后不能直接使用,还需经过长时间的加工处理,最终得到的产物就是所需的天然橡胶。那么合成橡胶呢?合成橡胶的主材料就不单一了,是由两种或多种材料合成,再经过加工处理得到的就是合成橡胶。我们最常用的合成橡胶有丁钠橡胶,这是一位化学家由金属钠与丁二烯聚合成的,还有丁苯橡胶、氯丁橡胶等的合成橡胶也比较常用。
  1.2橡胶制品的特点
  无论是天然橡胶制品还是合成橡胶制品都属于橡胶,他们具有共性:首先在加工制作过程中,两种橡胶都会经过压力压制其本身的弹性,虽然大的压强可以压制,但是不能完全压制其内聚力,所以在制品脱离模具后,会出现不同程度的收缩,收缩程度的大小由橡胶品种决定,也就是说橡胶制品制作完成后不能立即使用而需要经过一段时间稳定后方可使用。这也就是为什么橡胶制品可有效的减震,同时具有耐磨性的原因了,但为保证稳定后规格正常,这便需要在设计橡胶制品时,对配方及模具经过严谨的计算筛选,若经过加工后大多数的之作品因尺寸不稳定影响使用,得不偿失;其次在加过过程中除了加压,还要对其加热,以便于在模具中成型。加工时会采用不同种类的的碗化物,所以成型固化的温度略有不同,加上天气等客观因素的影响,所以要随时做好准备调整,这样才能确保各产品存在较小的差异。
  二、橡胶制品在石油钻采工程中的应用
  2.1固井胶塞的具体应用
  在任何一项应用中,橡胶制品独特的性质发挥着作用,例如在钻井过程中的防喷装置就是利用橡胶制品的特性实现密封的;为保证钻井过程的安全及防喷器正常使用,则用到旋转密封,旋转密封工作原理中最起作用的就是轴承里面的两个密封胶芯,,它可以将整个井口密封起来,密封胶芯是用橡胶制品制作而成的;完井后固并也是一个重要的环节,目的是为了对下入的套管与地层之间的空隙注入水泥浆,使套管与地层紧密贴合,没有缝隙,这个过程中所使用的固并胶塞也是橡胶制品,固井方式有很多种,分别为:普通固井胶塞、国井双胶塞、双级注水泥胶塞、钻杆胶塞和空胶塞等。完并固井大体分为两种一个是套管国井,主要使用常规固井胶塞和在常规固并胶塞的基础上改进后得到的防旋转固井胶塞,现如今为了缩短完工日期,降低成本,大多会采用防旋转固井胶塞。另一个是尾管固井,他可以挂在悬挂器上,让水泥回流从而节省管柱,降低成本,但尾管较个头小,受地层和并筒的影响,不稳定,所以在此基础上加个胶塞便完成了尾管固井。
  2.2封隔器的具体应用
  橡胶制品不仅可以单独使用,还可以成为媒介协助其他工具来完成石油的开发。在石油钻采工程中,并不能保证百分百安全,也会出现一些状况,比如封隔器失效就会时常发生,那么知道问题所在,我们可以追其原因,尽可能地避免此类事情再次发生,可为什么还会时常发生呢?那便是因为橡胶制品的特性,它受到高温高压的影响就会造成老化的现象,不能完全避免,但是我们可以在使用的过程中选择质量较好的胶筒,尽量避免事故发生概率。挤压和液压是封隔器的主要坐封的两种方式,可不论选择哪种坐封方式,坐封效果也受压强和温度的影响。
  除此之外,也要注意保护橡胶制品的放置,因为需求量大的缘故,不免会造成堆压或损坏的现象,因为橡胶制品是很容易受到挤压导致变形,不能使用的,有人说,将它恢复原始形状,不就可以使用了嘛,其实不然,一旦损坏了它的形状,连同它的密封特性一并消失,所以对胶简设计制作时就要对压缩量、误差以及表面粗糙程度等细节考虑周到,按照标准执行,还应对使用时环境因素进行考量,根据不同天气做适当的调整,以便于封隔器的正常使用。对于其的放置和保存尽可能选择阴暗、干燥的环境中,避免使用前因外在因素影响使用,若在使用前发现裂纹、弯曲等现象,要立即上报并做报废处理。
  其他密封制品也是如此,例如钻采过程中必备的井控设备闸板防喷器。若井内有钻具时,可以将套管与钻具中间的空隙密封;若井内没有钻具时,可将井口全部密封;在封闭情况下,便在壳体出口内部安装一个连接管,方便于钻井液循环、喷放节流;在情况特殊时,也可剪切闸板和钻具,来达到封井的目的。不过井口的防喷设施用量较大,为长期使用,可使用具备防磨、耐油、抗老化性能的自封胶皮。
  2.3 O型橡胶密封圈的具体应用
  在油田抽油井日常生产过程中,井口的盘根盒里面有很多起着密封作用的O型橡胶密封圈,主要是为了防止再抽油过程中带出原油,破坏了密封效果,为防止泥浆里的岩屑颗粒进入轴承,磨损轴承,缩短使用寿命。O型橡胶密封圈是材质自然是橡胶,它属于天然橡胶,生长在井口旁边的采油树上。是一种常见容易获得的密封件,它的结构极其简单但种类丰富不单一,安装方便并且对材料及储尺寸大小都已标准化,对于自然界的很多事物甚至包括水和空气都具有密封性。O型橡胶密封圈在盘根盒内部, 为延长O型橡胶密封圈的使用寿命以及保证其密封效果如初,但是它与光杆共存,光杆的作用是上下抽动吸取原油,所以光感的存在很大程度上降低了密封性,不过我们可以往盘根盒里加入黄油,起到减小光杆和O型橡胶密封圈两者的摩擦,也能辅助封堵的作用。虽然, O型橡胶密封圈的密封效果不容怀疑,但一直与原油以及天然气等长时间密切接触,况且油井压强较大, O型橡胶密封圈很容易发生变形,从而影响使用寿命。为此,在日常采油的过程中,员工会将若干个O型橡胶密封圈放在盘根盒里来延长使用时间,确保质量,若O型密封圈不失效,那么轴承等其他材料便不会变形,发生扭曲等事故。
  2.4气囊的具体应用
  在石油钻机设备上常用的易损件之一便是橡胶气衰橡胶气囊。气囊的主要作用是控制钻机的刹车系统,橡胶气囊工作原理与充电宝的原理类似,当一个气囊使用150万次左右后会出现漏气、损坏等现象,钻机便会刹车失灵,从而引发安全事故,因此,切不可为降低成本,强行使用损坏气囊,在日常工作中,为保证员工人身安全,要选择产品质量好的气囊,保证刹车装置灵活,并做好日常检查工作。
  结束语:总而言之,就现在的国情来看,在石油钻井、开采过程中,橡胶制品发挥的作用举足轻重。我们的需求量也越来越大,在保证数量的前提下,质量也不容忽视,在如此严格的要求下,石油钻采工程行业在冉冉升起,不仅要在短时间内研发出原材料,还要在此基础上开发新技术,引进国外高科技,来推进行业的发展。
  参考文献:
  [1]梁新国.橡胶制品在石油钻采工程中的运用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(05):79.
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