车辆与机械

石油开采设备用高压耐磨密封环

柱塞泵液力端总成是石油开采设备（例如固井设备和压裂设备）中必需且关键的部件，其工作持续使用时间直接影响开采的效率和成本。密封环在柱塞泵液力端总成中起到密封作用，它的使用寿命直接制约着液力端总成的持续使用时间，换而言之，密封环直接制约着石油开采设备的作业产能。由于石油开采的工况严苛且恶劣（通常为大排量、高压强、高砂比），因此密封环需耐磨、耐高压交变负载和耐腐蚀，但其高性能材料(聚氨酯)目前被国外垄断。因此，实现密封环国产化是必要且重要的。

我们通过聚氨酯分子链结构设计、合成和制备工艺优化，实现材料模量、拉伸强度、断裂伸长率和剪切强度等关键性能参数的平衡性控制，制备出高压下抗异物反复镶嵌的耐磨、耐酸碱的石油开采用密封环（CIAC，图2）。经过国内两个油田实际工况测试，CIAC密封环的使用寿命相当或优于进口密封环（奥地利S公司产品）。该材料及其产品拥有自主知识产权，可实现中试及高效率生产。

图1 石油开采设备用液力端总成及CIAC高压耐磨密封环

图2 CIAC和进口密封环在不同油田实际工况下的测试对比