El empaque de la bomba de émbolo para servicio de pozos desempeña un papel crucial en la industria del petróleo y el gas, específicamente en las operaciones de servicio de pozos.

1. Función

La función principal del empaque de la bomba de émbolo es crear un sello confiable entre el émbolo y el cilindro de la bomba. Previene la fuga de fluidos, como lodo de perforación, fluidos de fracturación o fluidos producidos (mezclas de petróleo y gas).

2. Materiales y construcción

Estas empaquetaduras generalmente están hechas de una combinación de materiales para soportar las duras condiciones del servicio del pozo.

• Elastómeros: materiales como el caucho de nitrilo (NBR) y el caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR) se utilizan comúnmente. NBR ofrece buena resistencia al aceite y a los hidrocarburos y es adecuado para una amplia gama de temperaturas. HNBR proporciona una resistencia mejorada al calor, los productos químicos y la abrasión, lo que lo hace ideal para aplicaciones más exigentes.
• Compuestos reforzados con fibra: A veces se utilizan fibras como las fibras de aramida para reforzar el material de embalaje. Las empaquetaduras reforzadas con aramida tienen alta resistencia y buena resistencia a la abrasión. Las fibras ayudan a mantener la integridad de la empaquetadura en condiciones de alta presión y alta fricción.

3. Características de rendimiento

• Sellabilidad: las empaquetaduras de alta calidad pueden mantener un sello incluso a presiones extremadamente altas, que son comunes en aplicaciones de servicio de pozos, como la fracturación hidráulica, donde las presiones pueden alcanzar miles de libras por pulgada cuadrada.
• Resistencia al desgaste: La empaquetadura de la bomba de émbolo está sujeta a una fricción continua a medida que el émbolo se mueve hacia adelante y hacia atrás dentro del cilindro. La buena resistencia al desgaste garantiza una vida útil más larga.
• Resistencia química: Los fluidos de servicio de pozos pueden contener una amplia variedad de sustancias químicas. El empaque debe resistir la degradación y mantener sus propiedades de sellado cuando se expone a estas sustancias. Esta resistencia química es vital para el funcionamiento confiable de la bomba de émbolo en diferentes escenarios de servicio de pozos.
• Resistencia a la temperatura: Dependiendo de la profundidad del pozo y la naturaleza de la operación, la temperatura puede variar significativamente. Las empaquetaduras de las bombas de émbolo deben poder funcionar eficazmente en un amplio rango de temperaturas. Por ejemplo, en operaciones de pozos profundos, la temperatura puede ser bastante alta y el material de empaque debe conservar sus propiedades mecánicas y de sellado sin ablandarse ni endurecerse demasiado.

4. Aplicación en la industria del petróleo y el gas

En el sector de servicios de pozos de petróleo y gas, las empaquetaduras de bombas de émbolo se utilizan en diversas operaciones.

• Perforación: Durante el proceso de perforación, la bomba se utiliza para hacer circular el lodo de perforación. El empaque asegura que el lodo se bombee a la presión requerida sin fugas, lo que mantiene la estabilidad del pozo y para enfriar y lubricar la broca.
• Fracturación y acidificación: en la fracturación hidráulica, se bombean fluidos a presión extremadamente alta al pozo para crear fracturas en la formación rocosa y mejorar la producción de petróleo y gas. El empaque de la bomba de émbolo debe resistir estas altas presiones y la naturaleza corrosiva de los fluidos de fracturación. De manera similar, en las operaciones de acidificación, donde se usan ácidos para disolver formaciones rocosas y mejorar la permeabilidad, el empaque debe resistir los fluidos a base de ácido.