兰州理工合金粉末公司“复合金属陶瓷缸套项目产业化” “兰州制造”为我国石油钻井提供支撑

兰州日报社全媒体记者孙理文/图

石油钻井平台泥浆泵是在钻探石油过程中的重要部件，我国油田现阶段泥浆泵缸套普遍采用国内厂家生产的双金属内衬缸套，由于国内厂家铸造技术的原因，国内生产的双金属浇铸缸套泥浆泵缸套的工作寿命很短（根据井深、压力、含砂量的不同，在200至500小时），换件频繁、停机时间较多、劳动强度大、效率低、维护成本高，已不能适应行业发展的需要。

美国生产的双金属浇铸缸套使用寿命在600至800小时左右，价格是国产的3倍，在国内部分打深井的井队使用，复合内衬陶瓷缸套产品具有耐磨损、耐腐蚀的特点，目前在海洋、深井钻探中应用广泛。全球市场年需量大约为100万只，双金属缸套大约占90%，其余为复合内衬陶瓷缸套，国内年需求20万只。随着海洋钻探的深入，缸套的需求量逐年增加。双金属缸套平均市场售价为1200元，复合内衬陶瓷缸套平均市场售价8000至10000万元。国外仅美国一家公司能够生产复合内衬陶瓷内衬泥浆泵缸套，价格昂贵，国内使用量年5000只左右。泥浆泵缸套是一种技术含量高、市场潜力大的产品，不仅国内需求量大，而且出口需求也很旺盛。从近期看，国内外在用的钻井泥浆泵约为2300多台，年需缸套100万只，国内需求20万只左右。

兰州理工合金粉末有限责任公司的“复合金属陶瓷缸套项目产业化”项目主要应用于石油钻井平台泥浆泵，是兰州理工合金粉末有限责任公司2000年独立开发配套海军某系列重大武器装备产品技术民用化成果。项目将自主研发的复合金属陶瓷粉末采用等离子堆焊工艺，堆焊于钻井平台用泥浆泵缸套内壁，形成1.5毫米合金耐磨层，使用寿命达到2000小时左右。该工艺替代了传统的双金属熔炼、离心浇铸法生产缸套的工艺，使用寿命是浇铸法缸套的2至3倍以上。经过技术查询该产品技术目前处于国内国际领先地位，而且质量稳定，尤其是适合在深井以及海洋钻探，因此同国内外产品相比具有很大优势。预计每年市场需求量将达到20万只，价值数亿元。

该项目于2015年12月通过甘肃省科学技术情报研究所查新，国内外未见相同文献报道。本项目生产的复合金属陶瓷缸套分别送样到上海材料研究所检测中心、机械工业材料质量检测中心、省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室等多家权威检测机构进行化学成分、耐磨性、耐蚀性等性能测试，性能测试结果均优于高铬高碳缸套。采用该技术堆焊的合金缸套，2015年6月在新疆塔里木油田北京派特罗尔石油钻井7004队安装合金缸套三只，于8月卸下，使用时间1427小时，缸套内壁磨损量为0.03毫米，但没有划痕、拉伤，属正常磨损，使用中更换三次活塞，同时安装的双金属缸套使用400小时左右，由于缸套内壁划伤严重，无法使用。

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