Die Packung von Kolbenpumpen für die Bohrlochwartung spielt eine entscheidende Rolle in der Öl- und Gasindustrie, insbesondere bei Bohrlochwartungsarbeiten.

1. Funktion

Die Hauptfunktion der Kolbenpumpenpackung besteht darin, eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Pumpenzylinder zu schaffen. Es verhindert das Austreten von Flüssigkeiten wie Bohrschlamm, Frakturierungsflüssigkeiten oder produzierten Flüssigkeiten (Öl- und Gasgemische).

2. Materialien und Konstruktion

Diese Packungen bestehen typischerweise aus einer Kombination von Materialien, um den rauen Bedingungen des Bohrlochbetriebs standzuhalten.

• Elastomere: Üblicherweise werden Materialien wie Nitrilkautschuk (NBR) und hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) verwendet. NBR bietet eine gute Beständigkeit gegen Öl und Kohlenwasserstoffe und ist für einen weiten Temperaturbereich geeignet. HNBR bietet eine verbesserte Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien und Abrieb und ist somit ideal für anspruchsvollere Anwendungen.
• Faserverstärkte Verbundwerkstoffe: Fasern wie Aramidfasern werden manchmal zur Verstärkung des Verpackungsmaterials verwendet. Aramidverstärkte Packungen haben eine hohe Festigkeit und gute Abriebfestigkeit. Die Fasern tragen dazu bei, die Integrität der Packung unter Hochdruck- und Reibungsbedingungen aufrechtzuerhalten.

3. Leistungsmerkmale

• Dichtbarkeit: Hochwertige Packungen können auch bei extrem hohen Drücken dicht halten, wie sie bei Bohrlochanwendungen wie hydraulischem Brechen üblich sind, wo Drücke Tausende von Pfund pro Quadratzoll erreichen können.
• Verschleißfestigkeit: Die Kolbenpumpenpackung ist ständiger Reibung ausgesetzt, wenn sich der Kolben im Zylinder hin und her bewegt. Gute Verschleißfestigkeit sorgt für eine längere Lebensdauer.
• Chemikalienbeständigkeit: Nun ja – Betriebsflüssigkeiten können eine Vielzahl von Chemikalien enthalten. Die Verpackung muss einer Zersetzung widerstehen und ihre Dichtungseigenschaften beibehalten, wenn sie diesen Substanzen ausgesetzt wird. Diese chemische Beständigkeit ist für den zuverlässigen Betrieb der Kolbenpumpe in verschiedenen Bohrlochwartungsszenarien von entscheidender Bedeutung.
• Temperaturbeständigkeit: Abhängig von der Tiefe des Bohrlochs und der Art des Vorgangs kann die Temperatur erheblich variieren. Kolbenpumpenpackungen müssen über einen weiten Temperaturbereich effektiv funktionieren. Bei Tiefbrunnenbetrieben kann die Temperatur beispielsweise sehr hoch sein und das Verpackungsmaterial muss seine Dichtungs- und mechanischen Eigenschaften beibehalten, ohne zu stark zu erweichen oder zu verhärten.

4. Anwendung in der Öl- und Gasindustrie

Im Öl- und Gasbohrloch-Servicesektor werden Kolbenpumpenpackungen in verschiedenen Betrieben eingesetzt.

• Bohren: Während des Bohrvorgangs wird die Pumpe zur Umwälzung des Bohrschlamms eingesetzt. Die Packung stellt sicher, dass der Schlamm mit dem erforderlichen Druck ohne Leckage gepumpt wird, was die Stabilität des Bohrlochs aufrechterhält und für die Kühlung und Schmierung des Bohrmeißels sorgt.
• Fracturing und Acidizing: Beim hydraulischen Fracturing werden Flüssigkeiten mit extrem hohem Druck in das Bohrloch gepumpt, um Brüche in der Gesteinsformation zu erzeugen und so die Öl- und Gasproduktion zu steigern. Die Packung in der Kolbenpumpe muss diesen hohen Drücken und der korrosiven Natur der Frakturierungsflüssigkeiten standhalten. Ebenso muss die Packung bei Ansäuerungsprozessen, bei denen Säuren zum Auflösen von Gesteinsformationen und zur Verbesserung der Durchlässigkeit verwendet werden, den säurebasierten Flüssigkeiten standhalten.