中国石油自主开发钻井泵关键密封件通过现场应用试验

11月21日,从川庆钻探工程有限公司(简称川庆钻探)传来喜讯,由中国石油石油化工研究院牵头,联合宝鸡石油机械有限责任公司(简称宝石机械)、川庆钻探共同承担的中国石油重大科技专项“油田用化工新材料产品开发”课题二“油田用密封新材料的开发及应用”研发的钻井泵关键密封件(简称阀胶皮),在川庆钻探完成并通过了第二阶段现场应用试验,满足现场工况使用要求,且远优于现用产品。这标志着中国石油自主开发的钻井泵关键密封件,通过了进入市场的最后一道考试,取得了市场准入证,目前已经获得1000件订单,实现了定制化生产。

阀胶皮是钻井泵液力端关键密封件之一,目前高品质阀胶皮主要依靠进口,而国产阀胶皮普遍存在可靠性不高,使用寿命短等问题,不仅泄露风险高,而且钻井成本居高不下。为了尽快突破钻井泵关键密封件的技术瓶颈,项目组围绕密封材料复杂结构与性能、密封制品复杂服役工况与失效行为的“一条线”开展了技术攻关,并根据2022年7月的工况模拟试验反馈,进一步优化了制品配方、结构及制备工艺,于2023年4月启动了现场应用试验的相关工作。

2023年6月,采用NBR和HNBR制备的两种材质钻井泵阀胶皮,在宝石机械装配到API 7型钻井泵阀总成,送往川庆钻探川西钻井公司应用于F1600HL钻井泵,于7月~10月分别在50653、80030等钻井队开展了两轮油田工业性应用试验,其中NBR材质阀胶皮平均寿命177小时(指标≥80h),HNBR材质阀胶皮平均寿命324小时(指标≥100h)。川庆钻探认定,自主研发的钻井泵阀胶皮满足现场工况使用要求,且性能远优于现用产品。

该阀胶皮是采用中国石油自主开发的基础胶、密封件配方和制备工艺,以及自主设计的制品结构,并在采用项目投资建设的密封件生产线上制备完成的产品,这标志着中石油掌握了高品质钻井泵阀胶皮开发和制备的成套工艺技术,并突破了四大油服公司在该领域的的技术垄断,这也是中国石油跨领域、跨板块的上下游一体化联合开发模式结出的又一硕果。

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