तेल और गैस उद्योग में, डाउनहोल मोटर्स हाइड्रोलिक ऊर्जा को यांत्रिक रोटेशन में परिवर्तित करके ड्रिलिंग संचालन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो चुनौतीपूर्ण उपसतह स्थितियों में उच्च-प्रदर्शन ड्रिलिंग को सक्षम करते हैं। ये मोटर्स, मुख्य रूप से सकारात्मक विस्थापन मोटर्स (पीडीएम) या प्रगतिशील गुहा मोटर्स (पीसीएम), कुशलता से कार्य करने के लिए इलास्टोमेरिक स्टेटर्स पर भरोसा करते हैं।
चरम तापमान, आक्रामक ड्रिलिंग तरल पदार्थ और यांत्रिक तनावों का सामना करने की उनकी क्षमता के कारण डाउनहोल मोटर अनुप्रयोगों में इलास्टोमर्स आवश्यक हैं। इलास्टोमर्स के बिना, डाउनहोल मोटर्स तेजी से विफलताओं का अनुभव करेंगे, ड्रिलिंग दक्षता को कम करेंगे और परिचालन लागत में वृद्धि करेंगे। यह लेख इलास्टोमर्स के मूलभूत गुणों की पड़ताल करता है, डाउनहोल मोटर विफलताओं को कम करने में उनकी भूमिका, और ड्रिलिंग प्रदर्शन को अनुकूलित करने में उनके आवेदन।
मौलिक गुण और इलास्टोमर्स का वर्गीकरण
इलास्टोमर्स रबर की तरह लचीलेपन और लचीलापन के साथ पॉलिमर का एक वर्ग है। तनाव के तहत विकृत करने और उनके मूल आकार में लौटने की उनकी क्षमता उन्हें डाउनहोल मोटर अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। इलास्टोमर्स के कुछ प्रमुख गुणों में शामिल हैं:
उच्च लोच और लचीलापन - सीलिंग अखंडता को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
तापमान भिन्नता का प्रतिरोध - चरम वातावरण में स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण।
रासायनिक प्रतिरोध - आक्रामक ड्रिलिंग तरल पदार्थों को समझने के लिए महत्वपूर्ण।
यांत्रिक तनाव के तहत स्थायित्व - डाउनहोल मोटर्स में लंबे समय तक उपयोग के लिए आवश्यक।
डाउनहोल मोटर्स में उपयोग किए जाने वाले इलास्टोमर्स का वर्गीकरण
डाउनहोल मोटर अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले इलास्टोमर्स को उनकी रासायनिक संरचना और प्रदर्शन विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:
| इलास्टोमर प्रकार |
प्रमुख गुण विशिष्ट अनुप्रयोग |
डाउनहोल मोटर्स में |
| नाइट्राइल रबर (एनबीआर) |
अच्छा तेल और ईंधन प्रतिरोध, मध्यम तापमान क्षमता |
मानक डाउनहोल मोटर स्टेटर और सील |
| हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल रबर (HNBR) |
एनबीआर की तुलना में बेहतर थर्मल और रासायनिक प्रतिरोध |
कठोर वातावरण में उच्च-प्रदर्शन डाउनहोल मोटर्स |
| फ्लोरोएलेस्टोमर्स (एफकेएम/विटॉन) |
उत्कृष्ट गर्मी और रासायनिक प्रतिरोध |
उच्च तापमान ड्रिलिंग संचालन में उपयोग किया जाता है |
| एथिलीन प्रोपलीन डायने मोनोमर (ईपीडीएम) |
पानी और भाप के लिए अच्छा प्रतिरोध, सीमित तेल प्रतिरोध |
डाउनहोल मोटर्स में विशेष सीलिंग एप्लिकेशन |
इलास्टोमर्स का चयन डाउनहोल मोटर्स की विशिष्ट परिचालन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, जैसे कि तापमान, दबाव और द्रव संगतता।
परिचालन वातावरण और डाउनहोल मोटर्स की चुनौतियां
चरम डाउनहोल की स्थिति
डाउनहोल मोटर्स पृथ्वी पर कुछ कठोर वातावरण में काम करते हैं। शर्तों में शामिल हैं:
तापमान । गहरे कुओं में 200 ° C (392 ° F) से अधिक
अत्यधिक दबाव । उच्च दबाव ड्रिलिंग में 20,000 पीएसआई तक पहुंचने वाले
आक्रामक ड्रिलिंग तरल पदार्थ के संपर्क में । हाइड्रोकार्बन, पानी और संक्षारक रसायन युक्त
यांत्रिक पहनने और आंसू । निरंतर रोटेशन, टोक़ और तनाव से
इन चरम स्थितियों को विश्वसनीय मोटर प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इलास्टोमर्स जैसी टिकाऊ और लचीला सामग्री के उपयोग की आवश्यकता होती है।
डाउनहोल मोटर्स के विफलता मोड
उचित इलास्टोमेरिक घटकों के बिना, डाउनहोल मोटर्स कई विफलता मोड के लिए प्रवण हैं:
स्टेटर डिग्रेडेशन - इलास्टोमर स्टेटर उच्च टोक़ और तापमान साइकिलिंग के कारण बाहर पहनते हैं।
सील की विफलता - सील अखंडता की हानि से तरल पदार्थ और मोटर की खराबी होती है।
केमिकल अटैक - ड्रिलिंग तरल पदार्थ इलास्टोमेर सामग्री को नीचा दिखाते हैं, जिससे सूजन या खुर का कारण बनता है।
थकान की विफलता - बार -बार तनाव चक्रों से इलास्टोमेर ब्रेकडाउन होता है, मोटर जीवन को कम करता है।
जोखिमों को कम करने में इलास्टोमर्स की भूमिका
इलास्टोमर्स द्वारा डाउनहोल मोटर विफलताओं को रोकने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:
मोटर दक्षता बढ़ाना । प्रभावी स्टेटर-रोटर इंटरैक्शन के माध्यम से
बेहतर सीलिंग क्षमताएं प्रदान करना । द्रव संदूषण को रोकने के लिए
यांत्रिक झटके और कंपन को अवशोषित करना । मोटर घटकों की रक्षा के लिए
कठोर रसायनों का विरोध करना । मोटर परिचालन जीवन का विस्तार करने के लिए
उच्च-प्रदर्शन इलास्टोमर्स को शामिल करके, डाउनहोल मोटर्स अधिक विश्वसनीयता प्राप्त करते हैं, डाउनटाइम को कम करते हैं, और ड्रिलिंग दक्षता में सुधार करते हैं।
डाउनहोल मोटर्स में इलास्टोमर्स के अनुप्रयोग
प्रोग्रेसिव कैविटी मोटर्स (पीसीएम) में इलास्टोमर स्टेटर्स
डाउनहोल मोटर्स में इलास्टोमर्स के सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक प्रगतिशील गुहा मोटर्स (पीसीएम) में है। इन मोटर्स में एक धातु रोटर और एक इलास्टोमेरिक स्टेटर होते हैं, जहां इलास्टोमेर गुहाओं को बनाते हैं जो द्रव आंदोलन की अनुमति देते हैं, जिससे घूर्णी टोक़ पैदा होता है।
पीसीएम में इलास्टोमर स्टेटर्स के लाभ में शामिल हैं:
उच्च टोक़ आउटपुट । कुशल ड्रिलिंग के लिए
रोटर मिसलिग्न्मेंट को समायोजित करने लचीलापन । और पहनने को कम करने के लिए
बेहतर सीलिंग प्रदर्शन । सुसंगत मोटर ऑपरेशन के लिए
महत्वपूर्ण सीलिंग घटक
सील डाउनहोल मोटर्स में इलास्टोमर्स का एक और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। ये घटक द्रव नियंत्रण सुनिश्चित करते हैं और आंतरिक मोटर भागों के संदूषण को रोकते हैं।
डाउनहोल मोटर्स में आम इलास्टोमेरिक सील में शामिल हैं:
ओ-रिंग -मोटर जोड़ों में द्रव रिसाव को रोकें।
होंठ सील - मलबे से बियरिंग और घूर्णन शाफ्ट की रक्षा करें।
पैकर्स और गास्केट -उच्च दबाव वाले वातावरण में दबाव अखंडता बनाए रखें।
कंपन भिगोना और सदमे अवशोषण
ड्रिलिंग संचालन के दौरान, डाउनहोल मोटर्स महत्वपूर्ण कंपन और यांत्रिक झटके का अनुभव करते हैं। इलास्टोमर्स भिगोना सामग्री के रूप में कार्य करते हैं, इन बलों को अवशोषित करते हैं और समय से पहले घटक विफलता को रोकते हैं।
इलास्टोमेर-आधारित डंपिंग सिस्टम के प्रमुख लाभ:
मोटर घटकों पर कम पहनें । लंबे समय तक सेवा जीवन के लिए
दिशात्मक ड्रिलिंग सटीकता को बढ़ाया । मोटर डिफ्लेक्शन को कम करके
कम रखरखाव की लागत । बेहतर स्थायित्व के कारण
रासायनिक और तेल प्रतिरोध
डाउनहोल मोटर्स में उपयोग किए जाने वाले इलास्टोमर्स को आक्रामक ड्रिलिंग तरल पदार्थों का सामना करना होगा, जिसमें शामिल हैं:
हाइड्रोकार्बन जो सूजन या गिरावट का कारण बन सकते हैं।
पानी-आधारित और सिंथेटिक ड्रिलिंग कीचड़ जो इलास्टोमर्स के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं।
हाई-सैलिज़िन ब्राइन्स जो सामग्री के टूटने में तेजी ला सकते हैं।
इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए, HNBR और FKM जैसे उन्नत इलास्टोमेर फॉर्मूलेशन का उपयोग बेहतर रासायनिक प्रतिरोध और लंबे समय तक परिचालन जीवनकाल के लिए किया जाता है।
निष्कर्ष
इलास्टोमर्स अपरिहार्य हैं डाउनहोल मोटर्स , लचीलापन, स्थायित्व और रासायनिक प्रतिरोध जैसे आवश्यक गुण प्रदान करते हैं। प्रगतिशील गुहा मोटर (पीसीएम) स्टेटर्स, सीलिंग घटकों, कंपन भिगोना और रासायनिक प्रतिरोध में उनके अनुप्रयोग चरम ड्रिलिंग वातावरण में विश्वसनीय मोटर प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं।
सही इलास्टोमर सामग्री का चयन करना मोटर दीर्घायु को अनुकूलित करने, विफलता दरों को कम करने और ड्रिलिंग दक्षता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण है। चूंकि तेल और गैस उद्योग ड्रिलिंग प्रौद्योगिकी की सीमाओं को आगे बढ़ाता है, इसलिए इलास्टोमेर फॉर्मूलेशन में उन्नति डाउनहोल मोटर प्रदर्शन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी।
पूछे जाने वाले प्रश्न
1। डाउनहोल मोटर्स में इलास्टोमर्स का उपयोग क्यों किया जाता है?
इलास्टोमर्स लचीलेपन, रासायनिक प्रतिरोध और मोटर घटकों को डाउनहोल करने के लिए स्थायित्व प्रदान करते हैं, जो कठोर ड्रिलिंग वातावरण में कुशल संचालन सुनिश्चित करता है।
2। डाउनहोल मोटर स्टेटर्स में इस्तेमाल किया जाने वाला सबसे आम इलास्टोमर क्या है?
नाइट्राइल रबर (एनबीआर) और हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल रबर (एचएनबीआर) आमतौर पर उनके उत्कृष्ट तेल प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों के कारण उपयोग किए जाते हैं।
3। इलास्टोमर्स डाउनहोल मोटर्स के जीवनकाल में कैसे सुधार करते हैं?
इलास्टोमर्स सीलिंग प्रदर्शन को बढ़ाते हैं, कंपन को अवशोषित करते हैं, और रासायनिक गिरावट का विरोध करते हैं, पहनने को कम करते हैं और मोटर जीवन का विस्तार करते हैं।
4। डाउनहोल मोटर्स में इलास्टोमर्स का सामना करना पड़ता है?
अत्यधिक तापमान, उच्च दबाव, आक्रामक ड्रिलिंग तरल पदार्थ, और यांत्रिक तनाव समय के साथ इलास्टोमर्स को नीचा कर सकते हैं।
5। क्या डाउनहोल मोटर्स में इलास्टोमर्स के विकल्प हैं?
जबकि कुछ उच्च-प्रदर्शन पॉलिमर या कंपोजिट का पता लगाया जाता है, इलास्टोमर्स अपने अद्वितीय गुणों के कारण स्टेटर्स और सील के लिए सबसे प्रभावी सामग्री बने हुए हैं।
