大功率油气压裂泵疲劳与密封技术研究综述

深井、超深井勘探开发对压裂泵各项性能提出更高、更好的迫切需求,推动了压裂泵各项研究的不断发展。为此,阐述了压裂泵动力端和液力端2个关键部分的寿命评估、结构优化和材料改性的发展历史、最新研究进展及展望,针对疲劳失效和密封失效进行了分析。提出了适用于裂纹长度较小的疲劳寿命计算方法,由此可进行泵头体剩余疲劳强度评估;通过柱塞表面织构改进,形成复合材料,以综合体现各原料自身的优势来提升丁腈橡胶的耐油、耐磨和耐老化等性能的方式,实现对动力端柱塞密封性能改进;目前泵头体液压自增强技术实施复杂,对密封要求很高,已有部分研究把激光自增强技术应用于压裂泵泵头体中。所得结论可为压裂泵未来研究提供有益指导。