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Apr 18, 2024

업스트림 석유 생산 증가를 위한 씰 선택

수년에 걸쳐 상류 석유 작업은 효율성과 땅에서 더 많은 양의 석유를 끌어내는 능력을 향상시켰습니다. 엔지니어들은 다음을 사용하여 더 깊이 드릴링하여 이를 달성하고 있습니다.

수년에 걸쳐 상류 석유 작업은 효율성과 땅에서 더 많은 양의 석유를 끌어내는 능력을 향상시켰습니다. 엔지니어들은 강화된 오일 회수(EOR)를 사용하고 이전보다 더 높은 온도에서 작동하여 더 깊은 시추를 통해 이를 달성하고 있습니다. 이러한 전술은 효과적이지만 씰 작동에 까다로운 환경을 조성하는 경우가 많기 때문에 펌프 및 압축기에 사용되는 씰에 문제를 일으킬 수 있습니다.

유정에서 발견되는 기름 함량은 위치, 기후, 고도 및 기타 요인에 따라 다양합니다. 원유의 일반적인 변화는 그것이 중유로 간주되는지, 경유로 간주되는지 여부입니다. 경질유에는 대부분 탄화수소가 포함되어 있습니다. 기름 속에 불순물이 많아질수록 무거워지고 걸쭉해지며 점성이 높아지는 것을 중질원유라고 합니다. 불순물에는 중금속, 방향족 화합물(톨루엔, 자일렌, 벤젠과 같은 화학 물질) 및 수지가 포함될 수 있으므로 중질 원유의 가치가 낮아지고 처리 시간이 더 많이 소요됩니다. 타르 샌드, 역청 및 아스팔트는 모두 무거운 것으로 간주됩니다. 원유의 무게가 무거울수록 연마재와 끈적한 수지가 씰을 찢고 파괴하고 방향족 화합물이 잠재적인 화학적 공격을 일으킬 수 있기 때문에 처리 작업에서 씰이 더 어려워집니다.

우물마다 황 함량의 양도 다를 수 있습니다. 황 함유량이 적은 기름을 저유황 원유라고 합니다. 이와 대조적으로 신유는 유황 함량이 높아 위험할 수 있습니다. 황 함량이 높을수록 독성, 부식성 및 가연성 가스인 황화수소(H2S)가 존재할 확률이 높아집니다. 황과 H2S는 모두 썩은 달걀 특유의 냄새가 나므로 쉽게 식별할 수 있습니다.

그러나 H2S는 위험하며 농도가 높을 경우 치명적일 수 있습니다. H2S는 소량이라도 씰을 화학적으로 공격할 수 있습니다. 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 완벽하게 호환되는 반면, 니트릴 고무(NBR)는 일반적으로 10ppm 미만, 플루오로엘라스토머(FKM)는 2,000ppm 미만의 농도에서 호환됩니다. 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무(HNBR)가 50,000ppm(5%) 미만입니다.

많은 유정에서는 석유의 약 10%만이 단순히 땅에서 펌핑됩니다. 다음으로 오일 회수 강화(EOR)가 사용되는데, 이는 별도의 라인을 뚫고 증기, 물, 이산화탄소(CO2) 또는 기타 매체를 오일 뒤에 주입하여 오일을 느슨하게 하고 제거를 더 쉽게 만듭니다. 유정에 주입되는 매체의 유형은 최적의 씰 재료에 포함되어야 하는 내용에 상당한 영향을 미칠 수 있으므로 각각의 효과를 이해하는 것이 중요합니다.

물 주입은 가장 널리 사용되는 EOR 방법입니다. 주입에 사용되는 물은 외부 공급원에서 나올 수 있지만 생성된 물은 종종 사용되며(다른 유정에서 펌핑된 과잉 물) 오일, 가스, H2S 및 녹, 모래, 염분, 아스팔텐과 같은 연마 입자를 포함할 수 있습니다. 그리고 왁스. 이러한 입자는 씰의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 또한 물은 윤활 효과가 없는 것으로 간주되므로 오일에서 작동하는 씰은 많은 양의 물과 함께 사용할 경우 달라붙거나 찢어질 수 있습니다.

또 다른 EOR 방식인 스팀 주입은 걸쭉하고 점성이 있는 중질유에 사용됩니다. 주입된 증기는 중질 원유를 느슨하게 하는 습열을 생성합니다. 증기의 경우 더 높은 온도에 대한 추가 고려 사항과 씰 재료와의 증기 호환성에 대한 내화학성 문제도 있습니다.

EOR을 사용하면 오일 뒤에 이산화탄소를 주입하여 오일을 밀어낼 수도 있습니다. 유정에는 지하수가 포함되어 있는 경우가 많으며, 이산화탄소가 물과 접촉하면 탄산이 형성될 수 있으므로 화학적 적합성을 확인하는 것이 중요합니다. 이산화탄소와 관련된 더 큰 문제는 폭발성 감압입니다. 이는 가압된 가스가 고무 씰에 스며들 때 발생합니다. 급격한 압력 감소가 발생하면 고무 내부의 가스가 급격히 팽창하여 균열이 생겨 즉시 누출될 수 있습니다. 이산화탄소 또는 모든 가스 EOR의 경우 가스가 씰에 들어가는 것을 방지하기 위해 침투 저항이 우수하거나 다공성이 최소화된 씰을 선택하는 것이 중요합니다.